一種電流信號採集器的製作方法
2023-06-11 17:26:16 1
專利名稱：一種電流信號採集器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種採集器，尤其涉及一種電流信號採集器。
背景技術：
對電力系統高壓輸電線路進行精確的故障定位是保證系統安全穩定運行的有效途徑。現代行波定位技術通過對故障發生後的輸電線路出現的電流行波進行採樣並綜合分析，確定故障行波波頭到達線路上測量點的準確時刻，來實現精確的故障定位，能否對故障行波進行精確測量就成為應用行波進行故障定位的關鍵，然而受到線路阻抗、故障點電壓和故障類型等原因影響，故障電流幅值變化很大，傳統的單通道信號採集方式要麼採集精度不夠，要麼容易飽和導致信息丟失。
發明內容
本發明的目的就在於為了解決上述問題而提供一種精確度高、安全性高、工作狀態穩定的電流信號採集器。為了達到上述目的，本發明採用了以下技術方案:一種電流信號採集器，包括保護限流電路、一級放大電路、二級放大電路和高通濾波電路，所述保護限流電路的電流信號輸出端與所述一級放大電路的電流信號輸入端連接，所述一級放大電路的電流信號輸出端與所述高通濾波電路的電流信號輸入端連接，所述高通濾波電路的電流信號輸出端與所述二級放大電路的電流信號輸入端連接。具體地，所述保護限流電路包括第一電阻、第一二極體、第二二極體、第一放大器、第一電容、第二電容和第三電容，所述第一電阻的第一端為所述保護限流電路的電流信號輸入端，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電容的第一端、所述第一二極體的負極、所述第二二極體的正極和所述第一放大器的同相輸入端連接，所述第一二極體的正極與所述第二二極體的負極連接，所述第一電容的第二端與所述第三電容的第一端連接後接地，所述第三電容的第二端為正極電壓輸入端，所述第三電容的第二端與所述第一放大器的正極輸出端連接，所述第一放大器的反相輸入端與所述第一放大器的信號輸出端連接，所述第一放大器的信號輸出端為所述保護限流電路的電流信號輸出端。具體地，所述一級放大電路包括微處理器、第二電阻、第四電容和第五電容，所述微處理器的高觸發端與所述第二電阻的第一端連接，所述微處理器的低觸發端與所述第二電阻的第二端連接，所述微處理器的電壓正極輸入端與所述第五電容的第一端連接，所述第五電容的第一端為電壓正極輸入端，所述第五電容的第二端接地，所述微處理器的接地端與所述第四電容的第一端連接後接地，所述微處理器的電壓負極輸入端與所述第四電容的第二端連接，所述第四電容的第二端為電壓負極輸入端，所述微處理器的信號輸入端為所述一級放大電路的電流信號輸入端，所述微處理器的信號輸出端為所述一級放大電路的電流信號輸出端。具體地，所述二級放大電路包括第二放大器、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電容和第七電容，所述第五電阻的第一端為所述二級放大電路的電流信號輸入端，所述第五電阻的第二端與所述第二放大器的同相輸入端連接，所述第二放大器的反相輸入端分別與所述第三電阻的第一端和所述第四電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端接地，所述第四電阻的第二端與所述第二放大器的信號輸出端連接，所述第四電阻的第二端為所述二級放大電路的電流信號輸出端，所述第二放大器的負極輸出端與所述第六電容的第一端連接，所述第六電容的第一端為電壓正極輸入端，所述第六電容的第二端接地，所述第二放大器的正極輸出端與所述第七電容的第一端連接，所述第七電容的第一端為負極電壓輸入端，所述第七電容的第二端接地。本發明的有益效果在於:本發明一種電流信號採集器的精確度高、安全性高、工作狀態穩定。
圖1是本發明一種電流信號採集器的結構框圖；圖2是本發明一種電流信號採集器的保護限流電路的電路圖；圖3是本發明一種電流信號採集器的一級放大電路的電路圖；圖4是本發明一種電流信號採集器的二級放大電路的電路圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明:如圖1所示，本發明一種電流信號採集器，包括保護限流電路、一級放大電路、二級放大電路和高通濾波電路，保護限流電路的電流信號輸出端與一級放大電路的電流信號輸入端連接，一級放大電路的電流信號輸出端與高通濾波電路的電流信號輸入端連接，高通濾波電路的電流信號輸出端與二級放大電路的電流信號輸入端連接。如圖2所示，保護限流電路包括第一電阻R1、第一二極體D1、第二二極體D2、第一放大器U1、第一電容C1、第二電容C2和第三電容C3,第一電阻Rl的第一端為保護限流電路的電流信號輸入端，第一電阻Rl的第二端分別與第一電容Cl的第一端、第一二極體Dl的負極、第二二極體D2的正極和第一放大器Ul的同相輸入端連接，第一二極體Dl的正極與第二二極體D2的負極連接，第一電容Cl的第二端與第三電容C3的第一端連接後接地，第三電容C3的第二端為正極電壓輸入端,第三電容C3的第二端與第一放大器Ul的正極輸出端連接，第一放大器Ul的反相輸入端與第一放大器Ul的信號輸出端連接,第一放大器Ul的信號輸出端為保護限流電路的電流信號輸出端。如圖3所示，一級放大電路包括微處理器1C、第二電阻R2、第四電容C4和第五電容C5，微處理器IC的高觸發端與第二電阻R2的第一端連接，微處理器IC的低觸發端與第二電阻R2的第二端連接，微處理器IC的電壓正極輸入端與第五電容C5的第一端連接，第五電容C5的第一端為電壓正極輸入端,第五電容C5的第二端接地,微處理器IC的接地端與第四電容C4的第一端連接後接地，微處理器IC的電壓負極輸入端與第四電容C4的第二端連接，第四電容C4的第二端為電壓負極輸入端,微處理器IC的信號輸入端為一級放大電路的電流信號輸入端，微處理器IC的信號輸出端為一級放大電路的電流信號輸出端。
如圖4所示，二級放大電路包括第二放大器U2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電容C6和第七電容C7,第五電阻R5的第一端為二級放大電路的電流信號輸入端，第五電阻R5的第二端與第二放大器U2的同相輸入端連接，第二放大器U2的反相輸入端分別與第三電阻R3的第一端和第四電阻R4的第一端連接，第三電阻R3的第二端接地，第四電阻R4的第二端與第二放大器U2的信號輸出端連接，第四電阻R4的第二端為二級放大電路的電流信號輸出端，第二放大器U2的負極輸出端與第六電容C6的第一端連接，第六電容C6的第一端為電壓正極輸入端,第六電容C6的第二端接地,第二放大器U2的正極輸出端與第七電容C7的第一端連接,第七電容C7的第一端為負極電壓輸入端,第七電容C7的第二端接地。
權利要求
1.一種電流信號採集器，其特徵在於:包括保護限流電路、一級放大電路、二級放大電路和高通濾波電路，所述保護限流電路的電流信號輸出端與所述一級放大電路的電流信號輸入端連接，所述一級放大電路的電流信號輸出端與所述高通濾波電路的電流信號輸入端連接，所述高通濾波電路的電流信號輸出端與所述二級放大電路的電流信號輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的一種電流信號採集器，其特徵在於:所述保護限流電路包括第一電阻、第一二極體、第二二極體、第一放大器、第一電容、第二電容和第三電容，所述第一電阻的第一端為所述保護限流電路的電流信號輸入端，所述第一電阻的第二端分別與所述第一電容的第一端、所述第一二極體的負極、所述第二二極體的正極和所述第一放大器的同相輸入端連接，所述第一二極體的正極與所述第二二極體的負極連接，所述第一電容的第二端與所述第三電容的第一端連接後接地，所述第三電容的第二端為正極電壓輸入端，所述第三電容的第二端與所述第一放大器的正極輸出端連接，所述第一放大器的反相輸入端與所述第一放大器的信號輸出端連接，所述第一放大器的信號輸出端為所述保護限流電路的電流信號輸出端。
3.根據權利要求1所述的一種電流信號採集器，其特徵在於:所述一級放大電路包括微處理器、第二電阻、第四電容和第五電容，所述微處理器的高觸發端與所述第二電阻的第一端連接，所述微處理器的低觸發端與所述第二電阻的第二端連接，所述微處理器的電壓正極輸入端與所述第五電容的第一端連接，所述第五電容的第一端為電壓正極輸入端，所述第五電容的第二端接地，所述微處理器的接地端與所述第四電容的第一端連接後接地，所述微處理器的電壓負極輸入端與所述第四電容的第二端連接，所述第四電容的第二端為電壓負極輸入端，所述微處理器的信號輸入端為所述一級放大電路的電流信號輸入端，所述微處理器的信號輸出端為所述一級放大電路的電流信號輸出端。
4.根據權利要求1所述的一種電流信號採集器，其特徵在於:所述二級放大電路包括第二放大器、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電容和第七電容，所述第五電阻的第一端為所述二級放大電路的電流信號輸入端，所述第五電阻的第二端與所述第二放大器的同相輸入端連接，所述第二放大器的反相輸入端分別與所述第三電阻的第一端和所述第四電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端接地，所述第四電阻的第二端與所述第二放大器的信號輸出端連接，所述第四電阻的第二端為所述二級放大電路的電流信號輸出端，所述第二放大器的負極輸出端與所述第六電容的第一端連接，所述第六電容的第一端為電壓正極輸入端，所述第六電容的第二端接地，所述第二放大器的正極輸出端與所述第七電容的第一端連接，所述第七電容的第一端為負極電壓輸入端，所述第七電容的第二端接地。
全文摘要
本發明公開了一種電流信號採集器，包括保護限流電路、一級放大電路、二級放大電路和高通濾波電路，所述保護限流電路的電流信號輸出端與所述一級放大電路的電流信號輸入端連接，所述一級放大電路的電流信號輸出端與所述高通濾波電路的電流信號輸入端連接，所述高通濾波電路的電流信號輸出端與所述二級放大電路的電流信號輸入端連接。本發明一種電流信號採集器的精確度高、安全性高、工作狀態穩定。
文檔編號G01R19/00GK103149414SQ20131008505
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者龍寧 申請人:成都中遠信電子科技有限公司