交直流通用的供電線路檢測電路和電源分配監測裝置製造方法
2023-05-20 15:31:01 1
交直流通用的供電線路檢測電路和電源分配監測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於電源監測測量【技術領域】，公開了一種交直流通用的供電線路檢測電路和裝置，所述檢測電路採樣被檢線路的電流和電壓信號，濾除交流信號中的負半周期信號，對採樣值進行FFT算法計算，通過計算採樣值的波動幅值判斷被檢線路的信號類型，根據信號類型從FFT算法計算的結果中取出相應測量值，並根據信號類型選擇不同核准公式計算對應的實際值，該電路同時適用於交直流信號檢測。
【專利說明】交直流通用的供電線路檢測電路和電源分配監測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電源監測測量【技術領域】，具體而言，本實用新型涉及一種通過與帶串口的設備連接實現總負載及其支路負載電流、電壓、功率和電能等監測的電源分配監測裝置，該電源分配監測裝置為交直流通用，適用於伺服器、交換機、監控設備和機櫃等電子電氣設備。
【背景技術】
[0002]每個標準機架都需要安裝一個電源分配單元(PDU或TRU)，為機架內的每個設備提供電源。隨著網絡通信技術的不斷發展，業務的不斷增加，機櫃內的伺服器、交換機、監控設備等的電子設備的數量和功耗越來越高，電源分配單元作為機櫃內設備用電的最後一道配電網絡，它的穩定性和功能性就起到至關重要的作用，如果它的性能不夠穩定，保護措施不夠完善，將可能導致設備被毀，甚至整個系統崩潰，損失是無法估量的。因此電源分配單元的穩定性和可控性是設備和業務系統價值的有力保障之一，而為了確保電源分配單元正常工作，需要對其工作電壓、電流和功率等進行監測，目前現有的監測裝置主要監測整個電源分配單元的總電壓，總電流和總功率等，不能具體監測到分配單元每一個支路的電參數，如果該分配單元中某一個支路設備出現某種故障(電流過大或功耗過大)，該裝置不能有效的監測出，即使能檢測到也只能初步的定位至整個電源分配單元下設備的異常，不能具體定位到那個支路的設備出現異常，這樣就會帶來安全隱患或給維護人員帶來故障排除的工作量，延長了故障處理時間，而對於重要的設備，時間就是金錢，故障處理的時間越長損失就會越大。
[0003]眾所周知，機房內設備的供電方式既有交流電又有直流電。一般不同的供電方式會選擇不同的電源分配監測單元，致使電源分配監測單元用途單一，成本較高，交流供電設備只能用交流電源分配監測單元，直流供電設備只能用直流電源分配監測單元。
【發明內容】
[0004]本實用新型目的在於針對上述技術問題，提供一種交直流通用的供電線路檢測電路，以及電源分配監測裝置。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型首先提出一種交直流通用的供電線路檢測電路，包括電壓取樣電路、電流取樣電路和處理器，所述電壓取樣電路獲取被檢線路上直流電壓信號，或交流電壓信號的正半周期信號，經電阻分壓、光耦隔離放大後輸出至處理器AD轉換模塊第一輸入接口，所述電流取樣電路獲取被檢線路上直流電流信號，或交流電流信號的正半周期信號，經分流器轉換為電壓信號後，經光耦隔離放大後輸出至處理器AD轉換模塊第二輸入接口。
[0006]所述處理器AD轉換模塊分別採樣上述兩個輸入接口的電壓信號，分別獲得對應被檢線路電壓的第一組採樣值和及對應被檢線路電流的第二組採樣值。
[0007]所述採樣值數量為250個。[0008]所述電壓取樣電路包括電壓採樣電路、電壓跟隨電路、信號隔離放大電路，所述電壓採樣電路獲取被檢線路上直流電壓信號，或交流電壓信號的正半周期信號，將獲取的電壓信號分壓後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊。
[0009]所述電壓採樣電路包含至少兩個電阻和至少一個二極體，兩者之間串聯連接；所述電壓跟隨電路主要包含一個運算放大器，其同相輸入端與上述電壓採樣電路的輸出端相連，反相輸入端與運算放大器的輸出端連接；所述信號隔離放大電路包含有至少兩個運算放大器和至少一個線性光電耦合器，第一運算放大器的反相輸入端通過電阻與上述電壓跟隨電路的輸出端和線性光電耦合器反饋端連接，第一運算放大器的輸出端通過電阻與線性光電耦合器的信號輸入端連接，線性光電耦合器的輸出引腳與第二運算放大器的反相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端通過電阻與其輸出端連接，所述的第二運算放大器的輸出端即為本電壓取樣電路的輸出端。
[0010]所述電流取樣電路包括電流採樣電路、電壓跟隨電路和信號隔離放大電路，電流採樣電路獲取被檢線路上直流電流信號，或交流電流信號的正半周期信號，經分流器轉換為電壓信號後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊。
[0011]所述電流採樣電路包含至少一個分流器和至少一個二極體，兩者之間串聯連接；所述電壓跟隨電路主要包含一個運算放大器，其同相輸入端與上述電壓採樣電路的輸出端相連，反相輸入端與運算放大器的輸出端相連；信號隔離放大電路包含有至少兩個運算放大器和至少一個線性光電耦合器，第一運算放大器的反相輸入端通過電阻與上述電壓跟隨電路的輸出端和線性光電耦合器反饋端連接，第一運算放大器的輸出端通過電阻與線性光電耦合器的信號輸入端連接，線性光電耦合器的輸出端與第二運算放大器的反相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端通過電阻與其輸出端連接，所述的第二運算放大器的輸出端即為本電流取樣電路的輸出端。
[0012]基於上述檢測電路，本實用新型還提供一種交直流通用的電源分配監測裝置。
[0013]所述交直流通用的電源分配監測裝置，包括電源分配單元和監測單元，其中電源分配單元包括一個總輸入線路和多個輸出支路，各線路中均接有斷路器，其中監測單元包括一個電壓取樣電路、與輸出支路數量相同的多個電流取樣電路、處理器、電源模塊、存儲模塊、實時時鐘模塊、通信模塊及人機界面。
[0014]所述電壓取樣電路包括電壓採樣電路、電壓跟隨電路、信號隔離放大電路，所述電壓採樣電路獲取被檢線路上直流電壓信號，或交流電壓信號的正半周期信號，將獲取的電壓信號分壓後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊。
[0015]所述電流取樣電路包括電流採樣電路、電壓跟隨電路和信號隔離放大電路，電流採樣電路獲取被檢線路上直流電流信號，或交流電流信號的正半周期信號，經分流器轉換為電壓信號後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊。
[0016]所述電壓取樣電路輸入端接總輸入線路，輸出端接處理器的AD轉換模塊一個輸入接口，各電流取樣電路輸入端分別串接在各輸出支路中，輸出端分別接處理器的AD轉換模塊一個輸入接口 ；所述電源模塊與所有模塊之間都有連接；所述存儲模塊與處理器連接；所述人機界面包括與處理器相連的顯示屏和按鍵；所述通信模塊包括與處理器相連的串口通信模塊和網絡通信模塊；網絡通信模塊接入乙太網，串口通信模塊包括RS485和RS232 接口。
[0017]所述實時時鐘模塊包括與處理器相連的晶振時鐘；所述處理器主要是ARM處理器。
[0018]上述裝置能夠監測電源分配單元的電壓、總電流、總功率、總電量以及每一個支路的電流、功率和電量等，若支路出現用電異常(過負荷)、過欠壓等故障時，裝置會發出聲光報警信號，從而方便用戶進行機房設備用電信息化管理，降低機房電源監測裝置的配套成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1本實用新型裝置交直流通用電壓取樣電路。
[0020]圖2本實用新型裝置交直流通用電流取樣電路。
[0021]圖3本實用新型裝置的整體外觀示意圖。
[0022]圖4、圖5本實用新型裝置電源分配單元的外觀示意圖。
[0023]圖6、圖7本實用新型裝置監測單元的外觀示意圖。
[0024]圖8本實用新型裝置在伺服器機架中的安裝示意圖。
[0025]圖9本實用新型裝置的電路結構框圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型目的、技術方案及優點更加明白清楚，以下結合附圖及具體實例，對本實用新型做進一步的詳細說明。以下用於說明的實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0027]如圖1所示，該電路為交直流電壓取樣電路的一個具體實施例，該電路包括電壓採樣電路10、電壓跟隨電路11和信號隔離放大電路12，其電壓採樣電路包含有3個電阻和I個二極體，4個元件串聯連接，第一電阻Rl的一端與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端接第一信號地GNDSO且與第一二極體Dl的陽極連接，第一電阻Rl的另一端和第一二極體Dl的陰極為輸入信號的輸入端，即電壓採樣電路的輸入端，第二電阻R2與第三電阻R3之間為電壓採樣電路的輸出端；其電壓跟隨電路包含有I個運算放大器、I個電阻和4個電容，第四電阻R4的一端與上述電壓採樣電路的輸出端連接，第四電阻R4的另一端與第一運算放大器UlB的同相輸入端連接，該同相輸入端同時與第一電容Cl的一端連接,第一電容Cl的另一端與第一信號地GNDSO連接，第一運算放大器UlB的同相輸入端與第二電容C2的一端連接，第二電容C2的另一端與第一運算放大器UlB的輸出端連接，第一運算放大器UlB的反相輸入端與該運算放大器的輸出端連接，第一運算放大器UlB正電源端接第一信號正電源+5VS0,同時與第三電容C3的一端連接，第三電容C3的另一端接第一信號地GNDS0，第一運算放大器UlB的輸出端與第四電容C4的一端連接，第四電容C4的另一端與第一信號地GNDSO連接；其信號隔離放大電路包含有I個線性光電耦合器、2個運算放大器、4個電阻、5個電容和I個鉗位管，第五電阻R5的一端與電壓跟隨電路的輸出端連接，另一端與第二運算放大器UlA的反相輸入端連接，第五電容C5 —端連接至第二運算放大器UlA的反相輸入端，另一端連接至第二運算放大器UlA的輸出端,第二運算放大器UlA的反相輸入端與第一線性光電稱合器Kl的反饋信號輸入端連接，第二運算放大器UlA的輸出端與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端與第一線性光電稱合器UlA的信號輸入端連接,第二運算放大器UlA的同相輸入端接第一信號地GNDS0,第二運算放大器UlA的負電源端接第一信號負電源-5VS0,第六電容C6的一端接第二運算放大器UlA的負電源端,第六電容C6另一端接第一信號地GNDSO，線性光電耦合器UlA的2號輸入端接第一信號正電源+5VS0，線性光電耦合器UlA的4號反饋端接第一信號地GNDS0，線性光電耦合器UlA的5號輸出端接第二信號地GND，線性光電稱合器UlA的6號輸出端接第三運算放大器U3A的反相輸入端,第七電阻R7的一端與第三運算放大器U3A的反相輸入端連接，另一端與第三運算放大器U3A的輸出端連接，第三運算放大器U3A的正電源輸入端接第二信號正電源+3.3V，第七電容C7的一端與第三運算放大器U3A的正電源輸入端連接，另一端與第二信號地GND連接，第三運算放大器U3A的負電源輸入端接第二信號負電源-3.3V,第八電容C8的一端與第三運算放大器U3A的負電源輸入端連接，另一端與第二信號地GND連接，第八電阻R8的一端與第三運算放大器U3A的輸出端連接，另一端與第九電容C9 一端連接，第九電容C9的另一端與第二信號地GND連接，鉗位管D2的3號端連接至第八電阻R8和第九電容C9之間，鉗位管D2的I號端與第二信號地GND連接，鉗位管D2的2號端與第二信號正電源+3.3V連接，第八電阻R8和第九電容C9之間為該信號隔離放大電路的輸出端，也為整個電壓取樣電路的輸出端。
[0028]如圖2所示，該電路為交直流電流取樣電路的一個具體實施例，該電路包括電流採樣電路20、電壓跟隨電路21和信號隔離放大電路22，其電流採樣電路包含有I個分流器和I個二極體，2個元件串聯連接，分流器Fl的一端與第一二極體Dl的陽極連接，分流器Fl的另一端與第一二極體Dl的陰極為輸入信號的輸入端，即電流採樣電路的輸入端，分流器Fl的一端與第一二極體Dl的陽極之間為電流採樣電路的輸出端；其電壓跟隨電路包含有I個運算放大器、I個電阻和4個電容,第一電阻R4的一端與上述電壓米樣電路的輸出端連接，第一電阻R4的另一端與第一運算放大器UlB的同相輸入端連接，該同相輸入端同時與第一電容Cl的一端連接，第一電容Cl的另一端與第一信號地GNDSl連接，第一運算放大器UlB的同相輸入端與第二電容C2的一端連接,第二電容C2的另一端與第一運算放大器UlB的輸出端連接，第一運算放大器UlB的反相輸入端與該運算放大器的輸出端連接，第一運算放大器UlB正電源端接第一信號正電源+5VS1,同時與第三電容C3的一端連接,第三電容C3的另一端接第一信號地GNDS1,第一運算放大器UlB的輸出端與第四電容C4的一端連接，第四電容C4的另一端與第一信號地GNDSl連接；其信號隔離放大電路包含有I個線性光電耦合器、2個運算放大器、4個電阻、5個電容和I個鉗位管，第二電阻R5的一端與電壓跟隨電路的輸出端連接，另一端與第二運算放大器UlA的反相輸入端連接，第五電容C5 —端連接至第二運算放大器UlA的反相輸入端，另一端連接至第二運算放大器UlA的輸出端，第二運算放大器UlA的反相輸入端與第一線性光電稱合器Kl的反饋信號輸入端連接，第二運算放大器UlA的輸出端與第六電阻R6的一端連接,第三電阻R6的另一端與第一線性光電耦合器UlA的信號輸入端連接，第二運算放大器UlA的同相輸入端接第一信號地GNDS1,第二運算放大器UlA的負電源端接第一信號負電源-5VS1,第六電容C6的一端接第二運算放大器UlA的負電源端,第六電容C6另一端接第一信號地GNDSI,線性光電稱合器UlA的2號輸入端接第一信號正電源+5VS1,線性光電稱合器UlA的4號反饋端接第一信號地GNDS1，線性光電耦合器UlA的5號輸出端接第二信號地GND，線性光電耦合器UlA的6號輸出端接第三運算放大器U3A的反相輸入端，第四電阻R7的一端與第三運算放大器U3A的反相輸入端連接，另一端與第三運算放大器U3A的輸出端連接，第三運算放大器U3A的正電源輸入端接第二信號正電源+3.3V，第七電容C7的一端與第三運算放大器U3A的正電源輸入端連接，另一端與第二信號地GND連接，第三運算放大器U3A的負電源輸入端接第二信號負電源-3.3V,第八電容C8的一端與第三運算放大器U3A的負電源輸入端連接,另一端與第二信號地GND連接，第五電阻R8的一端與第三運算放大器U3A的輸出端連接，另一端與第九電容C9 一端連接，第九電容C9的另一端與第二信號地GND連接，鉗位管D2的3號端連接至第五電阻R8和第九電容C9之間，鉗位管D2的I號端與第二信號地GND連接，鉗位管D2的2號端與第二信號正電源+3.3V連接,第五電阻R8和第九電容C9之間為該信號隔離放大電路的輸出端，也為整個電流取樣電路的輸出端。
[0029]通過上述兩種取樣電路，經過以下方法實現信號的檢測:
[0030]一、當被檢線路上是直流電壓信號時，經電阻Rl、R2、R3分壓；當被檢線路上是交流電壓信號時，二極體Dl將信號的負半周期濾除，正半周期信號經電阻Rl、R2、R3分壓，將R3兩端的電壓信號經R4輸入給運算放大器U1B、光耦隔離放大電路轉換後輸出至處理器AD轉換模塊一個輸入接口。
[0031]二、當被檢線路上是直流電流信號時，經分流器Fl轉換為電壓信號；當被檢線路上是交流電流信號時，二極體Dl將信號的負半周期濾除，正半周期信號經分流器Fl轉換為電壓信號，將分流器Fl兩端的電壓信號經運算放大器U1B、光耦隔離放大電路轉換後輸出至處理器AD轉換模塊一個輸入接口。
[0032]三、通過AD轉換模塊以IOKHz固定頻率採樣步驟一中經轉換的電壓信號，得到第一組250位的採樣值。
[0033]四、通過AD轉換模塊以IOKHz固定頻率採樣步驟二中經轉換的電壓信號，得到第二組250位的採樣值。
[0034]五、計算步驟三或四所得到的採樣值的波動幅度值，與預設的門檻值進行比較。
[0035]六、將步驟三得到的採樣值通過三點插值法修正為長度128位的數組。
[0036]七、將步驟四得到的採樣值通過三點插值法修正為長度128位的數組。
[0037]八、將步驟六中所述的數組通過位倒序法轉換為另一組長度128位的數組，將該數組經FFT算法計算得到有序的128個複數。
[0038]九、將步驟七中所述的數組通過位倒序法轉換為另一組長度128位的數組，將該數組經FFT算法計算得到有序的128個複數。
[0039]十、當步驟五的結果為幅度值小於門檻值時，計算步驟八中第一個複數進行求模，獲得被檢線路電壓的測量值，將測量值代入公式一，求得被檢線路電壓的實際值；當步驟五的結果為幅度值大於門檻值時，計算步驟八中第二個複數進行求模，獲得被檢線路電壓的測量值，將測量值代入公式三，求得被檢線路電壓的實際值。
[0040]十一、當步驟五的結果為幅度值小於門檻值時，計算步驟九中第一個複數進行求模，獲得被檢線路電流的測量值，將測量值代入公式二，求得被檢線路電流的實際值；當步驟五的結果為幅度值大於門檻值時，計算步驟九中第二個複數進行求模，獲得被檢線路電流的測量值，將測量值代入公式四，求得被檢線路電流的實際值。
[0041]Ura =Aal*Uma+Ba I(一)
[0042]Ira =Aa2*Ima+Ba2(二)
[0043]Urd =Adl*Umd+Bdl(三)
[0044]Ird =Ad2*Imd+Bd2(四)
[0045]十二、根據上述測得的電壓值和電流值，計算功率和電能，並且將計算結果顯示輸出至人機界面。
[0046]如圖3所示，該圖為本實用新型交直流通用電源分配監測裝置系統框圖，該裝置包括電源模塊、處理器、有源檢測模塊、電壓取樣電路、電流取樣電路、人機界面、實時時鐘模塊、存儲模塊和通信模塊，其中電源模塊與其他所有模塊都有連接，處理器與有源檢測模塊、電壓取樣電路、電流取樣電路、人機界面、實時時鐘模塊、存儲模塊、通信模塊都有連接。
[0047]如圖4所示，該圖為交直流通用電源分配監測裝置的整體外觀圖，它包括上下兩部分，其中上部分為電源分配單元10，下部分為監測單元11。整體組成一個完整的交直流通用的電源分配監測裝置。整個裝置通過兩側的安裝孔12能方便的安裝在任何一個標準的伺服器機櫃內。`
[0048]如圖5、圖6所示，該裝置為電源分配單元，該電源分配單元配置有一個總輸入21和十個支路輸出22，共11路，且每路中都串聯有斷路器，用於保護該電源分配單元下的所有設備，每個支路斷路器的輸入端都與總輸入斷路器的輸出端相連接，其中連接至總輸入斷路器的電源類型(交流或直流)，由連接至該電源分配單元下的設備的供電方式決定，若連接的設備為交流供電方式，則總輸入接交流電；若連接的設備為直流供電方式，則總輸入接直流電，總輸入進線口 20用於接入電源。
[0049]如圖7、圖8所示,該裝置為監測單元，圖7為前上視圖，圖8為後上視圖，該裝置包括顯示面板40、四個按鈕41、支路輸出接線端子42、指示燈43、電源配電單元和監控單元連接口 44、網絡通信口 45、串口通信口 46、散熱風扇47、監測單元支路輸入接線端子48、監測單元總輸入接線端子49和監測單元電源接口 50。上述電源分配單元的出線口 32和33引出的電源線，分別於監測單元支路接線端子48和總輸入接線端子49連接。
[0050]圖9所示，該圖為本實用新型交直流通用電源分配監測裝置的安裝示意圖，該圖中60為標準伺服器機櫃，本實用新型交直流通用電源分配監測裝置61安裝在標準伺服器機櫃60的最上方，方便用戶的查看和操作。
【權利要求】
1.一種交直流通用的供電線路檢測電路，其特徵在於，包括電壓取樣電路、電流取樣電路和處理器，所述電壓取樣電路獲取被檢線路上直流電壓信號，或交流電壓信號的正半周期信號，經電阻分壓、光耦隔離放大後輸出至處理器AD轉換模塊第一輸入接口，所述電流取樣電路獲取被檢線路上直流電流信號，或交流電流信號的正半周期信號，經分流器轉換為電壓信號後，經光耦隔離放大後輸出至處理器AD轉換模塊第二輸入接口 ；所述處理器AD轉換模塊分別採樣上述兩個輸入接口的電壓信號，分別獲得對應被檢線路電壓的第一組採樣值和及對應被檢線路電流的第二組採樣值。
2.根據權利要求1所述的交直流通用的供電線路檢測電路，其特徵在於，所述採樣值數量為250個。
3.根據權利要求1所述的交直流通用的供電線路檢測電路，其特徵在於，所述電壓取樣電路包括電壓採樣電路、電壓跟隨電路、信號隔離放大電路，所述電壓採樣電路獲取被檢線路上直流電壓信號，或交流電壓信號的正半周期信號，將獲取的電壓信號分壓後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊。
4.根據權利要求3所述的交直流通用的供電線路檢測電路，其特徵在於，所述電壓採樣電路包含至少兩個電阻和至少一個二極體，兩者之間串聯連接；所述電壓跟隨電路主要包含一個運算放大器，其同相輸入端與上述電壓米樣電路的輸出端相連，反相輸入端與運算放大器的輸出端連接；所述信號隔離放大電路包含有至少兩個運算放大器和至少一個線性光電耦合器，第一運算放大器的反相輸入端通過電阻與上述電壓跟隨電路的輸出端和線性光電耦合器反饋端連接，第一運算放大器的輸出端通過電阻與線性光電耦合器的信號輸入端連接，線性光電耦合器的輸出引腳與第二運算放大器的反相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端通過電阻與其輸出端連接，所述的第二運算放大器的輸出端即為本電壓取樣電路的輸出端。
5.根據權利要求1所述的交`直流通用的供電線路檢測電路，其特徵在於，所述電流取樣電路包括電流採樣電路、電壓跟隨電路和信號隔離放大電路，電流採樣電路獲取被檢線路上直流電流信號，或交流電流信號的正半周期信號，經分流器轉換為電壓信號後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊。
6.根據權利要求5所述的交直流通用的供電線路檢測電路，其特徵在於，所述電流採樣電路包含至少一個分流器和至少一個二極體，兩者之間串聯連接；所述電壓跟隨電路主要包含一個運算放大器，其同相輸入端與上述電壓採樣電路的輸出端相連，反相輸入端與運算放大器的輸出端相連；信號隔離放大電路包含有至少兩個運算放大器和至少一個線性光電耦合器，第一運算放大器的反相輸入端通過電阻與上述電壓跟隨電路的輸出端和線性光電耦合器反饋端連接，第一運算放大器的輸出端通過電阻與線性光電耦合器的信號輸入端連接，線性光電耦合器的輸出端與第二運算放大器的反相輸入端連接，第二運算放大器的反相輸入端通過電阻與其輸出端連接，所述的第二運算放大器的輸出端即為本電流取樣電路的輸出端。
7.一種交直流通用的電源分配監測裝置，其特徵在於，該裝置包括電源分配單元和監測單元，其中電源分配單元包括一個總輸入線路和多個輸出支路，各線路中均接有斷路器，其中監測單元包括一個電壓取樣電路、與輸出支路數量相同的多個電流取樣電路、處理器、電源模塊、存儲模塊、實時時鐘模塊、通信模塊及人機界面；所述電壓取樣電路包括電壓採樣電路、電壓跟隨電路、信號隔離放大電路，所述電壓採樣電路獲取被檢線路上直流電壓信號，或交流電壓信號的正半周期信號，將獲取的電壓信號分壓後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊；所述電流取樣電路包括電流採樣電路、電壓跟隨電路和信號隔離放大電路，電流採樣電路獲取被檢線路上直流電流信號，或交流電流信號的正半周期信號，經分流器轉換為電壓信號後，輸出給電壓跟隨電路的輸入端，電壓跟隨電路將輸入端的電壓信號無失真的傳輸給信號隔離放大電路輸入端，信號隔離放大電路將輸入端的電壓信號隔離和放大後輸出給處理器的AD模塊；所述電壓取樣電路輸入端接總輸入線路，輸出端接處理器的AD轉換模塊一個輸入接口，各電流取樣電路輸入端分別串接在各輸出支路中，輸出端分別接處理器的AD轉換模塊一個輸入接口 ；所述電源模塊與所有模塊之間都有連接；所述存儲模塊與處理器連接；所述人機界面包括與處理器相連的顯示屏和按鍵；所述通信模塊包括與處理器相連的串口通信模塊和網絡通信模塊；網絡通信模塊接入乙太網，串口通信模塊包括RS485和RS232接口 ；所述實時時鐘模塊包括與 處理器相連的晶振時鐘；所述處理器主要是ARM處理器。
【文檔編號】G01R21/133GK203385785SQ201320013963
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年1月10日 優先權日:2013年1月10日
【發明者】沈亞斌 申請人:浙江中碳科技有限公司