CN207516439U - 交流电采集模块及检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种交流电采集模块及检测设备，包括一路或多路电流采集电路和一个多路控制开关，通过一路或多路电流采集电路采集一路或多路被检交流电信号，经采样整流后输出至多路控制开关。多路控制开关通过接通其任意一个输入端和输出端，择一地将任意一路被检交流电信号输出至交流电检测电路。基于此，实现在采集多路交流电信号的同时，防止多路送检交流电信号间互相干扰，以提高交流电检测的准确性和交流电检测电路的稳定性。

Description

交流电采集模块及检测设备

技术领域

本实用新型涉及交流电检测技术领域，特别是涉及一种交流电采集模块及检测设备。

背景技术

传统检测交流电的方式，是通过电流采集电路采集被检交流电信号，将采集到的交流电信号发送至交流电检测设备。然而，传统的电流采集电路只能采集单通道交流电，若增加多路电流采集电路，多路送检信号间会产生干扰，降低交流电检测的准确性和检测设备的稳定性。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的电流采集电路采集多路送检信号会产生干扰，降低交流电检测的准确性和检测设备的稳定性的缺陷，提供一种交流电采集模块及检测设备。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一种交流电采集模块，包括：

一路或多路电流采集电路和一个多路控制开关。

多路控制开关包括输出端和多个输入端。多路控制开关用于接通其任意一个输入端和输出端。

多路控制开关的每个输入端连接一路电流采集电路的输出端。

多路控制开关的输出端用于连接交流电检测电路。

每路电流采集电路用于采集被检交流电信号，将采集到的交流电信号输出至多路控制开关的输入端。

其中，电流采集电路包括电流互感器、取样电阻和采样整流芯片。

电流互感器与取样电阻并联连接，并联的一端接地，另一端连接采样整流芯片的输入端；采样整流芯片的输出端连接多路控制开关的任意一个输入端。

其中，交流电采集模块还包括光耦隔离模块。

光耦隔离模块的输入端连接多路控制开关的输出端，光耦隔离模块的输出端用于连接交流电检测电路。

其中，交流电采集模块还包括运放跟随模块。

运放跟随模块的输入端连接光耦隔离模块的输出端，运放跟随模块的输出端用于连接交流电检测电路。

其中，光耦隔离模块为HCNR200光电耦合器。

光耦隔离模块的输出端通过电压隔离模块连接运放跟随模块的输入端。

其中，多路控制开关还包括多路控制端。

多路控制端用于接入开关控制信号。

多路控制开关用于根据开关控制信号接通其指定一个输入端和输出端。

其中，采样整流芯片为AD637芯片。

其中，多路控制开关为多路模拟开关。

其中，多路控制开关为CD4067十六路模拟开关。

一种交流电检测设备，包括交流电检测电路和交流电采集模块。

交流电检测电路用于检测交流电采集模块输出的被检交流电信号。

本实用新型提供了一种交流电采集模块及检测设备，通过一路或多路电流采集电路采集一路或多路被检交流电信号，经采样整流后输出至多路控制开关。多路控制开关通过接通其任意一个输入端和输出端，择一地将任意一路被检交流电信号输出至交流电检测电路。基于此，实现在采集多路交流电信号的同时，防止多路送检交流电信号间互相干扰，以提高交流电检测的准确性和交流电检测设备的稳定性。

附图说明

图1为交流电采集模块结构图；

图2为CD4067十六路模拟开关电路图；

图3为电流采集电路图；

图4为可选实施例的交流电采集模块结构图；

图5为光耦隔离模块电路图；

图6为运放跟随模块的电路图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在一实施例中，如图1所示，为交流电采集模块结构图，包括：

一路或多路电流采集电路101和一个多路控制开关102；

多路控制开关102包括多个输入端CurChx，其中x＝1,2，……，n，以及输出端TestCur。多路控制开关102用于接通其任意一个输入端CurChx和输出端 TestCur。

多路控制开关102的每个输入端CurChx连接一路电流采集电路101的输出端Out。

其中，多路控制开关102包括n个输入端CurChx，每个输入端CurChx用于接入一路送检交流电信号。

多路控制开关102的输出端TestCur用于连接交流电检测电路。

每路电流采集电路101用于采集被检交流电信号，将采集到的交流电信号输出至多路控制开关102的输入端CurChx。

多路控制开关102包括多个输入端CurChx，在任意时刻中，能与输出端 TestCur相连接的只有一个输入端CurChx。

可选地，多路控制开关102还包括多路控制端P1。

多路控制端P1用于接入开关控制信号。

多路控制开关102用于根据开关控制信号接通其指定一个输入端CurChx和输出端TestCur。

通过开关控制信号，可以控制输入端CurChx和输出端TestCur，实现多路被检交流电信号的择一输出。

可选地，多路控制开关102可以通过多路模拟开关来实现。多路模拟开关包括了多路输入端和一个输出端，也可根据输入控制信号选择指定的输入端和输出端的连接。优选地，如图2所示，为CD4067十六路模拟开关电路图，选用 CD4067十六路模拟开关为本实施例的多路控制开关102，包括十六路输入端 CurChx，其中x＝1,2，……，16，以及一路输出端TestCur。其中CD4067十六路模拟开关的多路控制端P1包括A、B、C和D四个端口，根据A、B、C和D 四个端口的高低电平组合，构成二进制编码，确定与输出端TestCur的输入端 CurChx，其中x等于二进制编码的十进制数值。

本实施例提供的交流电采集模块，通过一路或多路电流采集电路101采集一路或多路被检交流电信号，经采样整流后输出至多路控制开关102。多路控制开关102通过接通其任意一个输入端CurChx和输出端TestCur，择一地将任意一路被检交流电信号输出至交流电检测电路。基于此，实现在采集多路交流电信号的同时，防止多路送检交流电信号间互相干扰，以提高交流电检测的准确性和交流电检测电路的稳定性。

其中，如图3所示，为电流采集电路图，电流采集电路101包括电流互感器L、取样电阻R和采样整流芯片。

电流互感器L与取样电阻R并联连接，并联的一端接地，另一端连接采样整流芯片的输入端Vin。

其中，电流互感器L用于采集被检交流电信号，通过测量取样电阻R两端的电压确定被检交流电信号。

其中，采样整流芯片可以采用有源滤波器，降低被检交流电信号的交流纹波量，以提高后续的检测精度。可选地，采样整流芯片可以选用AD637芯片，根据AD637芯片内部集成的有源滤波器实现对被检交流电信号的高精度交流电整流。

通过本实施例所提供的电流采集电路101，满足对不同交流电信号的采集，如高频或低频等不同的交流电。同时对采集到的被检交流电信号进行整流，提高后续交流电检测的准确性。

可选地，如图4所示，为可选实施例的交流电采集模块结构图，

交流电采集模块还包括光耦隔离模块201。光耦隔离模块201的输入端连接多路控制开关102的输出端TestCur，光耦隔离模块201的输出端a用于连接交流电检测电路。

其中，光耦隔离模块201用于隔离多路控制开关102的输出端TestCur和交流电检测电路，提高整体交流电采集模块的抗干扰能力。

可选地，光耦隔离模块201可通过光电耦合器来实现，本实施例选用 HCNR200光电耦合器为光耦隔离模块201，如图5所示，为光耦隔离模块电路图，HCNR200光电耦合器通过前置电路连接多路控制开关102的输出端 TestCur，光耦隔离模块201的输出端a为HCNR200光电耦合器的输出端5。

具体地，如图5所示，光耦隔离模块201包括第一运算放大器U5，第一运算放大器U5的正输入端3通过前置电阻R18连接多路控制开关102的输出端 TestCur，第一运算放大器U5的负输入端2通过接地电阻R19接地。第一运算放大器U5的正电源输入端7接入12V电源，并通过第一滤波电容C14接地。第一运算放大器U5的负电源输入端4接入负12V电源，并通过第二滤波电容 C15接地。第一运算放大器U5的输出端6依次通过第三滤波电容C22和接地电阻R19接地。第一运算放大器U5的输出端6依次通过输出电阻R20连接输出二极管D2的正极，输出二极管D2的负极连接HCNR200光电耦合器的输入端 2。

可选地，如图6所示，为运放跟随模块的电路图，交流电采集模块还包括运放跟随模块301。

运放跟随模块301的输入端连接光耦隔离模块201的输出端a，运放跟随模块301的输出端b用于连接交流电检测电路。

其中，如图6所示，运放跟随模块301可以通过运放跟随器实现。

通过接入运放跟随模块301，进一步隔离多路控制开关102的输出端TestCur 和交流电检测电路，提高交流电采集模块的抗干扰能力。同时，通过运放跟随模块301提高输出至交流电检测电路的被检交流电信号的输出能效，在被检交流电信号较弱时提高交流电检测的稳定性。

具体地，运放跟随模块301包括第二运算放大器U7，第二运算放大器U7 的正输入端3连接HCNR200光电耦合器的输出端5，第二运算放大器U7的负输入端2连接第二运算放大器U7的输出端6。第二运算放大器U7的正电源输入端7接入12V电源，并通过第一滤波电容C17接地。第二运算放大器U7的负电源输入端4接入负12V电源，并通过第二滤波电容C18接地。第二运算放大器U7的第一飘移量调节输入端5通过可调电阻Rp连接第二运算放大器U7的第二飘移量调节输入端1，可调电阻Rp的调节端2连接负12V电源。第二运算放大器U7的输出端6连接交流电检测电路。电阻R21和电容C16组成RC 电路，第二运算放大器U7的正输入端3通过RC电路接地。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种交流电采集模块，其特征在于，包括：

一路或多路电流采集电路和一个多路控制开关；

所述多路控制开关包括输出端和多个输入端；所述多路控制开关用于接通其任意一个输入端和输出端；

所述多路控制开关的每个输入端连接一路所述电流采集电路的输出端；

所述多路控制开关的输出端用于连接交流电检测电路；

每路所述电流采集电路用于采集被检交流电信号，将采集到的交流电信号输出至所述多路控制开关的输入端。

2.根据权利要求1所述的交流电采集模块，其特征在于，所述电流采集电路包括电流互感器、取样电阻和采样整流芯片；

所述电流互感器与所述取样电阻并联连接，并联的一端接地，另一端连接所述采样整流芯片的输入端；所述采样整流芯片的输出端连接所述多路控制开关的任意一个输入端。

3.根据权利要求1所述的交流电采集模块，其特征在于，还包括光耦隔离模块；

所述光耦隔离模块的输入端连接所述多路控制开关的输出端，所述光耦隔离模块的输出端用于连接交流电检测电路。

4.根据权利要求3所述的交流电采集模块，其特征在于，还包括运放跟随模块；

所述运放跟随模块的输入端连接所述光耦隔离模块的输出端，所述运放跟随模块的输出端用于连接交流电检测电路。

5.根据权利要求4所述的交流电采集模块，其特征在于，所述光耦隔离模块为HCNR200光电耦合器。

6.根据权利要求1所述的交流电采集模块，其特征在于，所述多路控制开关还包括多路控制端；

所述多路控制端用于接入开关控制信号；

所述多路控制开关用于根据所述开关控制信号接通其指定一个输入端和输出端。

7.根据权利要求2所述的交流电采集模块，其特征在于，所述采样整流芯片为AD637芯片。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的交流电采集模块，其特征在于，所述多路控制开关为多路模拟开关。

9.根据权利要求8所述的交流电采集模块，其特征在于，所述多路控制开关为CD4067十六路模拟开关。

10.一种交流电检测设备，其特征在于，包括交流电检测电路和如权利要求1至9任意一项所述的交流电采集模块；

所述交流电检测电路用于检测所述交流电采集模块输出的被检交流电信号。