CN211043499U - 一种转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种转换电路，包括互感器、电流转电压电路和电压转频率电路，所述互感器、电流转电压电路和电压转频率电路顺序连接；其中，所述互感器用来将输入交流信号转换为感应电流，电流转电压电路将所述的感应电流转化为电压，所述的电压转频率电路将所述电压转化为频率输出，所述互感器前还设有保护电路，所述的保护电路包括过电流保护电路；本实用新型的一种转换电路可用于检测交流电压且能用于漏电检测；可检测设备的交流漏电电压或电流；该一种转换电路通过转换，将电压转换为频率的大小，微型计算机可读取，特别是PLC可通过读取频率的大小来监控交流电压的大小，从而可应用于恶劣的工业环境中。
Description
技术领域
本实用新型涉及转换技术领域，特别是涉及一种转换电路。
背景技术
现有的电压检测装置种类较多，而浪涌保护器也被称作电涌保护器，俗称为避雷器，主要用于各种电源系统的浪涌过电压防护。当检测的电路中含有含有浪涌电流时，常常可以加入浪涌保护器用来保护漏电检测装置的安全。但一般浪涌保护器的成本较高，采用该种方法使得检测装置的成本上升。此外，交流互感器检测电路具有测量、显示和分析等功能。现有的互感器转换电路形形色色种类繁多，但大多结构复杂，功能复杂，而在一些只需要功能单一的应用场合下，往往是采用复杂转换电路来检测电路的电压或电流，这样一方面成本会有所提高，另外一方面，电路结构一旦复杂化后，其背后的不稳定因素也在增加，如此便在无形之中降低了产品合格率。
在一些比较恶劣的环境下，比如铝厂或炼钢厂等场合，传统的电压或电流检测装置难以在恶劣的环境下进行实时检测设备电压，特别是工作在三相电源的设备，由于发生漏电时会产生交流高电压，进而会产生交流电流，普通的漏电检测装置常常因为其电涌而损坏或者具有浪涌保护的电压检测装置结构复杂、成本较高，且难以应用在恶劣的环境之下，比如高温。因此需要开发出一种新的转换电路，将交流电压转换为其他信号，以便其他设备读取。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种转换电路，用于将交流电压转换为频率。
本实用新型的技术方案为：一种转换电路，包括互感器、电流转电压电路和电压转频率电路，所述互感器、电流转电压电路和电压转频率电路顺序连接；其中，所述互感器用来将输入交流信号转换为感应电流，电流转电压电路将所述的感应电流转化为电压，所述的电压转频率电路将所述电压转化为频率输出，所述互感器前还设有保护电路，所述的保护电路包括过电流保护电路。
进一步地，上述电流转电压电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，所述第一运算放大器的2端连接第一电容的第一端和第一电阻的第一端，所述第一电容的第二端连接第一电阻的第二端、第一运算放大器的1端、第四电容的第一端、第五电阻的第一端和第三电阻的第一端，第一运算放大器A1的3端连接地，第四电容的第二端接地，第五电阻的第二端连接所述第二运算放大器的2端、第四电阻的第一端和第三二极管的负极端，第三二极管的正极端连接第二运算放大器的1端和第四二极管的负极端，第二运算放大器的3端经第十一电阻接地，第四二极管的正极端连接第四电阻的第二端和第六电阻的第一端，第六电阻的第二端连接第三电阻的第二端、第五电容的第一端、第七电阻的第一端和所述第三运算放大器的2端，第五电阻的第二端连接第七电阻的第二端和所述第三运算放大器的1端，所述第三运算放大器的3端经第八电阻接地；其中，第一运算放大器的2端还连接所述互感器的输出端的第一端，第一运算放大器的3端连接所述互感器的输出端的第二端。
进一步地，上述所述电压转频率电路采用AD654芯片，所述AD654芯片Vin端经第九电阻连接所述第三运算放大器的3端且经第六电容接地，所述AD654芯片Rt端经第十电阻接地，所述AD654芯片Lc端和-Vs端同时接地，所述AD654芯片第一Ct端经第七电容接所述AD654芯片第二Ct端。
进一步地，上述限流保护电路包括限流电阻，所述限流电阻串联再所述互感器的输入端。
进一步地，上述一种转换电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和第二二极管反向并联且与所述互感器的输出端并联。
进一步地，上述一种转换电路还包括微型计算机，所述微型计算机包括PLC或单片机，所述微型计算机连接所述AD654芯片Fout端。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种转换电路可用于检测交流电压且能用于漏电检测；可检测设备的交流漏电电压或电流；该一种转换电路通过转换，将电压转换为频率的大小，微型计算机可读取，特别是PLC可通过读取频率的大小来监控交流电压的大小，从而可应用于恶劣的工业环境中。
附图说明
图1为本实用新型转化电路的原理图
图2为本实用新型第一种转换电路的电路图
附图标记：R0限流电阻、R1第一电阻、R2第二电阻、R3第三电阻、R4第四电阻、R5第五电阻、R6第六电阻、R7第七电阻、R8第八电阻、R9第九电阻、R10第十电阻、R11第十一电阻C1第一电容、C2第二电容、C3第三电容、C4第四电容、C5第五电容、C6第六电容、C7第七电容、D1第一二极管、D2第二二极管、D3第三二极管、D4第四二极管、A1第一运算放大器、A2第二运算放大器、A3第三运算放大器、PT互感器、U2 AD654芯片、IN+被测电压第一端、IN-被测电压第二端、VR2可调电阻、A-V电流转电压电路。
具体实施方式
以下结合附图描述本实用新型的实施结构。
实施例一
如图1和图2所示，一种转换电路，包括互感器PT、电流转电压电路A-V和电压转频率电路，所述互感器PT、电流转电压电路A-V和电压转频率电路顺序连接；为了防止浪涌电流的破坏，所述互感器PT前还设有保护电路，所述的保护电路包括过电流保护电路，电流保护电路包括限流电阻R0，所述限流电阻串联再所述互感器PT的输入端。其中，所述互感器PT用来将输入交流信号转换为感应电流。
进一步地，上述一种转换电路还包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管 D1和第二二极管D2反向并联且与所述互感器PT的输出端并联。其中所述的互感器PT采用电压型互感器。
进一步地，上述电流转电压电路A-V包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3，所述第一运算放大器A1的2端连接第一电容C1的第一端和第一电阻R1的第一端，所述第一电容C1的第二端连接第一电阻R1的第二端、第一运算放大器A1的1端、第四电容C4的第一端、第五电阻R5的第一端和第三电阻R3的第一端，第一运算放大器A1 的3端连接地，第四电容C4的第二端接地，第五电阻R5的第二端连接所述第二运算放大器 A2的2端、第四电阻R4的第一端和第三二极管D3的负极端，第三二极管D3的正极端连接第二运算放大器A2的1端和第四二极管D4的负极端，第二运算放大器A2的3端经第十一电阻R11接地，第四二极管D4的正极端连接第四电阻R4的第二端和第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端连接第三电阻R3的第二端、第五电容C5的第一端、第七电阻C7的第一端和所述第三运算放大器A3的2端，第五电阻R5的第二端连接第七电阻R7的第二端和所述第三运算放大器A3的1端，所述第三运算放大器A3的3端经第八电阻R8接地；其中，第一运算放大器A1的2端还连接所述互感器PT的输出端的第一端，第一运算放大器A1的3端连接所述互感器PT的输出端的第二端。其中，电流转电压电路A-V将所述的感应电流转化为电压。
进一步地，上述所述电压转频率电路采用AD654芯片，所述AD654芯片Vin端经第九电阻R9连接所述第三运算放大器A3的3端且经第六电容接地，所述AD654芯片Rt端经第十电阻R10接地，所述AD654芯片Lc端和-Vs端同时接地，所述AD654芯片第一Ct端经第七电容C7接所述AD654芯片第二Ct端。所述的电压转频率电路将所述电压转化为频率输出。
为了便于读取上述的频路输出，上述一种转换电路还包括微型计算机，所述微型计算机包括PLC或单片机，所述微型计算机连接所述AD654芯片Fout端，在本实施例采用PLC。
工作原理：
将被测电压IN1端(或IN2端)连接被测设备，被测电压IN2端(或IN1端)接零线(或地线)，构成完整的输入回路接入所述的互感器PT内，当被测设备产生交流的电压时，互感器PT的输入端会产生电流I1，由互感器PT检测到并将其转换为感应电流I2传入第一运算放大器A1、第二运算放大器A2和第三运算放大器A3，最后将交流电流转换为直流的电压传入AD654芯片Vin端，AD654芯片U2再接着将变换的电压转化为变化的频率由其AD654 芯片Fout端输出，最后由PLC读取，由于输出的频率与输入的电压Vin成正比关系，进而由PLC读取到的频率的大小就只知道漏电电压的大小。由于PLC适用于恶劣的工业环境之中，结合该电路便可在恶劣的工作环境中检测漏电电压，且该电路比较简单，成本低,可以实时检测设备是否产生变化的感应电压或者漏电电压，且能测量较高的交流电。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式。但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或简单替换，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种转换电路，其特征在于：包括互感器、电流转电压电路和电压转频率电路，所述互感器、电流转电压电路和电压转频率电路顺序连接；其中，所述互感器用来将输入交流信号转换为感应电流，电流转电压电路将所述的感应电流转化为电压，所述的电压转频率电路将所述电压转化为频率输出，所述互感器前还设有保护电路，所述的保护电路包括过电流保护电路。
2.根据权利要求1所述一种转换电路，其特征在于：所述电流转电压电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器，所述第一运算放大器的2端连接第一电容的第一端和第一电阻的第一端，所述第一电容的第二端连接第一电阻的第二端、第一运算放大器的1端、第四电容的第一端、第五电阻的第一端和第三电阻的第一端，第一运算放大器A1的3端连接地，第四电容的第二端接地，第五电阻的第二端连接所述第二运算放大器的2端、第四电阻的第一端和第三二极管的负极端，第三二极管的正极端连接第二运算放大器的1端和第四二极管的负极端，第二运算放大器的3端经第十一电阻接地，第四二极管的正极端连接第四电阻的第二端和第六电阻的第一端，第六电阻的第二端连接第三电阻的第二端、第五电容的第一端、第七电阻的第一端和所述第三运算放大器的2端，第五电阻的第二端连接第七电阻的第二端和所述第三运算放大器的1端，所述第三运算放大器的3端经第八电阻接地；其中，第一运算放大器的2端还连接所述互感器的输出端的第一端，第一运算放大器的3端连接所述互感器的输出端的第二端。
3.根据权利要求2所述一种转换电路，其特征在于：所述电压转频率电路采用AD654芯片，所述AD654芯片Vin端经第九电阻连接所述第三运算放大器的3端且经第六电容接地，所述AD654芯片Rt端经第十电阻接地，所述AD654芯片Lc端和-Vs端同时接地，所述AD654芯片第一Ct端经第七电容接所述AD654芯片第二Ct端。
4.根据权利要求1所述一种转换电路，其特征在于：限流保护电路包括限流电阻，所述限流电阻串联再所述互感器的输入端。
5.根据权利要求1所述一种转换电路，其特征在于：还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和第二二极管反向并联且与所述互感器的输出端并联。
6.根据权利要求3所述一种转换电路，其特征在于：还包括微型计算机，所述微型计算机包括PLC或单片机，所述微型计算机连接所述AD654芯片Fout端。
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