變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊的製作方法

2023-10-26 06:05:22 2

變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，包括初級放大電路、次級放大電路及放大信號輸出線路，其中，初級放大電路包括第一放大器，次級放大電路包括第二放大器、第二可調電阻、第三電阻、第四電阻及第七電容，第七電容兩端分別與第一放大器輸出端和第二放大器同相輸入端連接，第二可調電阻兩端分別與第二放大器反相輸入端和輸出端連接，第三電阻一端連接在第二放大器反相輸入端與第二可調電阻之間的線路上，其另一端接地，第四電阻兩端分別與第二放大器輸出端和放大信號輸出線路連接。本實用新型應用時經過兩級放大，能避免衰減導致的信號微弱而不能直觀顯示，進而能保證變電站氣體濃度檢測系統檢測的準確性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及變電站安全防護領域，具體是變電站氣體濃度檢測系統中探測信 號的放大模塊。 變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊

【背景技術】
[0002] 變電站長期處於封閉狀態，其內空氣處於非流動狀態，變電站內易沉積大量分子 量高的氣體，因此，對變電站內氣體濃度進行定期檢測尤為重要。為了檢測變電站內氣體濃 度，現今設計了一種變電站氣體濃度檢測系統，其包括傳感器、直流穩壓電源、模數轉換電 路及數字顯示電路，該檢測系統應用時由直流穩壓電源為整個系統供電，傳感器將探測到 的氣體濃度信號轉換成電壓信號，並經過模數轉換電路轉換後通過數字顯示電路顯示氣體 濃度值。其中，該系統應用時傳感器探測到的信號微弱，信號在傳輸過程中會發生衰減和吸 收，數字顯示電路不能準確的反映變電站內氣體濃度，如此，會對作業人員造成誤導而存在 安全隱患。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種能對傳感器探測信號進 行放大，以便直觀顯示變電站內氣體濃度的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模 塊。
[0004] 本實用新型解決上述問題主要通過以下技術方案實現：變電站氣體濃度檢測系統 中探測信號的放大模塊，包括初級放大電路、次級放大電路及放大信號輸出線路，所述初級 放大電路包括第一放大器，所述次級放大電路包括第二放大器、第二可調電阻、第三電阻、 第四電阻及第七電容，所述第七電容兩端分別與第一放大器輸出端和第二放大器同相輸入 端連接，第二可調電阻兩端分別與第二放大器反相輸入端和輸出端連接，第三電阻一端連 接在第二放大器反相輸入端與第二可調電阻之間的線路上，其另一端接地，所述第四電阻 兩端分別與第二放大器輸出端和放大信號輸出線路連接。本實用新型應用時，傳感器探測 到的信號由第一放大器的同相輸入端和反相輸入端輸入，經過第一放大器進行初級放大 後，再經過次級放大電路再次放大後由放大信號輸出線路輸出。
[0005] 因 AD620是由三個精密運放集成的差分專用儀器運放，其具有低偏移、高增益、高 共模擬制比的特點，進一步的，所述第一放大器採用AD620晶片。
[0006] 進一步的，所述初級放大電路還包括第一可調電阻，第一可調電阻的兩端分別與 第一放大器的第一管腳和第八管腳連接。
[0007] 為了防止電源端噪聲耦合進入第一放大器中，進一步的，所述初級放大電路還包 括第一磁珠、第二磁珠、第三電容、第四電容、第五電容及第六電容，所述第一磁珠兩端分別 連接電源正極和第一放大器的第七管腳，所述第三電容和第四電容並聯構成的並聯支路一 端連接在第一磁珠與第一放大器之間的線路上，其另一端接地；所述第二磁珠兩端分別連 接電源負極和第一放大器的第四管腳，所述第五電容和第六電容並聯構成的並聯支路一端 連接在第二磁珠與第一放大器之間的線路上，其另一端接地。如此，本實用新型時對第一放 大器每個供電引腳都與地連接兩個電容，並通過一個磁珠串聯進行電源去耦。
[0008] 進一步的，變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，還包括第五電阻，所 述第五電阻一端連接在放大信號輸出線路上，其另一端外接電源。
[0009] 因0P777晶片是一個超精密的低噪聲運放，具有極低的電壓和電流偏移以及很高 的增益穩定性，進一步的，所述第二放大器採用0P777晶片。
[0010] 進一步的，所述初級放大電路還包括第一電容、第二電容、第一電阻及第二電阻， 所述第一電容一端與第一放大器的反相輸入端連接，第二電容一端與第一放大器的同相輸 入端連接，第一電阻和第二電阻兩者均一端接地，第一電阻相對其接地端的另一端連接在 第一電容與第一放大器反相輸入端之間的線路上，第二電阻相對其接地端的另一端連接在 第二電容與第一放大器同相輸入端之間的線路上。如此，本實用新型應用時通過第一電容 和第二電容進行交流稱合輸入，第一電容與第一電阻組成高通濾波器，第二電容與第二電 阻組成高通濾波器，本實用新型通過第一電容、第二電容、第一電阻及第二電阻構成的高通 濾波器以降低環境中的低頻幹擾。
[0011] 綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型包括初級放大電路、次級放 大電路及放大信號輸出線路，其中，初級放大電路包括第一放大器，次級放大電路包括第二 放大器、第二可調電阻、第三電阻、第四電阻及第七電容，第七電容兩端分別與第一放大器 輸出端和第二放大器同相輸入端連接，第二可調電阻兩端分別與第二放大器反相輸入端和 輸出端連接，第三電阻一端連接在第二放大器反相輸入端與第二可調電阻之間的線路上， 其另一端接地，第四電阻兩端分別與第二放大器輸出端和放大信號輸出線路連接，本實用 新型採用上述結構，整體結構簡單，便於實現，本實用新型應用時傳感器探測信號由第一放 大器輸入並進行放大，再輸入次級放大電路進行再次放大，傳感器探測信號經兩級放大後 能保證數字顯示電路準確的反映變電站內氣體濃度，如此，能消除檢測不精準所存在的安 全隱患。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。
[0013] 附圖中附圖標記所對應的名稱為：R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、 第四電阻，R5、第五電阻，RW1、第一可調電阻，RW2、第二可調電阻，C1、第一電容，C2、第二電 容，C3、第三電容，C4、第四電容，C5、第五電容，C6、第六電容，C7、第七電容，A1、第一放大器， A2、第二放大器，L1、第一磁珠，L2、第二磁珠。

【具體實施方式】
[0014] 下面結合實施例及附圖，對本實用新型做進一步地的詳細說明，但本實用新型的 實施方式不限於此。
[0015] 實施例：
[0016] 如圖1所示，變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，包括初級放大電 路、帶通濾波電路、次級放大電路及放大信號輸出線路，其中，初級放大電路包括第一放大 器A1、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第一 電阻R1、第二電阻R2、第一磁珠 L1、第二磁珠 L2及第一可調電阻RW1，本實施例的第一放大 器A1採用AD620晶片，第一可調電阻RW1的兩端分別與第一放大器A1的第一管腳和第八 管腳連接，第一電容C1 一端與第一放大器A1的反相輸入端連接，第二電容C2 -端與第一 放大器A1的同相輸入端連接，第一電阻R1和第二電阻R2兩者均一端接地，第一電阻R1相 對其接地端的另一端連接在第一電容C1與第一放大器A1反相輸入端之間的線路上，第二 電阻R2相對其接地端的另一端連接在第二電容C2與第一放大器A1同相輸入端之間的線 路上。第一磁珠 L1兩端分別連接電源正極和第一放大器A1的第七管腳，第三電容C3和第 四電容C4並聯構成的並聯支路一端連接在第一磁珠 L1與第一放大器A1之間的線路上，其 另一端接地。第二磁珠 L2兩端分別連接電源負極和第一放大器A1的第四管腳，第五電容 C5和第六電容C6並聯構成的並聯支路一端連接在第二磁珠 L2與第一放大器A1之間的線 路上，其另一端接地。
[0017] 本實施例的次級放大電路包括第二放大器A2、第二可調電阻RW2、第三電阻R3、第 四電阻R4及第七電容C7,其中，第二放大器A2也採用0P777晶片，第二放大器A2供電引 腳外接電源正負極，第七電容C7兩端分別與第一放大器A1輸出端和第二放大器A2同相輸 入端連接，第二可調電阻RW2兩端分別與第二放大器A2反相輸入端和輸出端連接，第三電 阻R3 -端連接在第二放大器A2反相輸入端與第二可調電阻RW2之間的線路上，其另一端 接地，第四電阻R4兩端分別與第二放大器A2輸出端和放大信號輸出線路連接。本實施例 還包括第五電阻R5,第五電阻R5-端連接在放大信號輸出線路上，其另一端外接電源。本 實施例在具體應用時，第一放大器A1和第二放大器A2均米用5V電源供電。
[0018] 本實施例中第一電阻R1和第二電阻R2的阻值均為24. 7ΚΩ，第三電阻R3的阻值 為10 ΚΩ，第四電阻R4和第五電阻R5的阻值均為20 ΚΩ，第一可調電阻RW1的阻值可調 範圍為0?50 ΚΩ，第二可調電阻RW2的阻值可調範圍為0?200 ΚΩ，本實施例的第一電 容C1、第二電容C2、第三電容C3、第六電容C6及第七電容C7的容值均為0. 1 μ F，第四電容 C4和第五電容C5兩者均採用有極性鉭電容，兩者容值為10 μ F。
[0019] 本實施例應用時，傳感器探測到的信號由第一電容Cl和第二電容C2相對連接第 一放大器A1端的另一端輸入，由第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1及第二電阻R2構 成的高通濾波電路濾除低頻幹擾，通過調節第一可調電阻RW1的阻值來對初級放大的增益 進行調節，並通過調節第二可調電阻RW2的阻值來對次級放大的增益進行調節，進行次級 放大後的信號由放大信號輸入線路輸出。
[0020] 如上所述，可較好的實現本實用新型。
【權利要求】
1. 變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，其特徵在於，包括初級放大電路、 次級放大電路及放大信號輸出線路，所述初級放大電路包括第一放大器（A1 )，所述次級放 大電路包括第二放大器（A2)、第二可調電阻（RW2)、第三電阻（R3)、第四電阻（R4)及第七電 容（C7)，所述第七電容（C7)兩端分別與第一放大器(A1)輸出端和第二放大器（A2)同相輸 入端連接，第二可調電阻（RW2)兩端分別與第二放大器（A2)反相輸入端和輸出端連接，第 三電阻（R3) -端連接在第二放大器（A2)反相輸入端與第二可調電阻（RW2)之間的線路上， 其另一端接地，所述第四電阻（R4)兩端分別與第二放大器(A2)輸出端和放大信號輸出線 路連接。
2. 根據權利要求1所述的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，其特徵在 於，所述第一放大器（A1)米用AD620晶片。
3. 根據權利要求2所述的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，其特徵在 於，所述初級放大電路還包括第一可調電阻（RW1)，第一可調電阻（RW1)的兩端分別與第一 放大器(A1)的第一管腳和第八管腳連接。
4. 根據權利要求2所述的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，其特徵 在於，所述初級放大電路還包括第一磁珠（L1)、第二磁珠（L2)、第三電容（C3)、第四電容 (C4)、第五電容（C5)及第六電容（C6)，所述第一磁珠（L1)兩端分別連接電源正極和第一放 大器(A1)的第七管腳，所述第三電容（C3)和第四電容（C4)並聯構成的並聯支路一端連接 在第一磁珠（L1)與第一放大器（A1)之間的線路上，其另一端接地；所述第二磁珠（L2)兩端 分別連接電源負極和第一放大器(A1)的第四管腳，所述第五電容（C5)和第六電容（C6)並 聯構成的並聯支路一端連接在第二磁珠（L2)與第一放大器(A1)之間的線路上，其另一端 接地。
5. 根據權利要求1所述的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，其特徵在 於，還包括第五電阻（R5)，所述第五電阻（R5)-端連接在放大信號輸出線路上，其另一端 外接電源。
6. 根據權利要求1所述的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大模塊，其特徵在 於，所述第二放大器（A2)採用0P777晶片。
7. 根據權利要求1?6中任意一項所述的變電站氣體濃度檢測系統中探測信號的放大 模塊，其特徵在於，所述初級放大電路還包括第一電容（C1)、第二電容（C2)、第一電阻（R1) 及第二電阻（R2)，所述第一電容（C1) 一端與第一放大器（A1)的反相輸入端連接，第二電容 (C2)-端與第一放大器（A1)的同相輸入端連接，第一電阻（R1)和第二電阻（R2)兩者均一 端接地，第一電阻（R1)相對其接地端的另一端連接在第一電容（C1)與第一放大器(A1)反 相輸入端之間的線路上，第二電阻（R2)相對其接地端的另一端連接在第二電容（C2)與第 一放大器（A1)同相輸入端之間的線路上。
【文檔編號】H03F3/45GK203883778SQ201420327877
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】陳昊宇, 楊天 申請人:國網四川省電力公司成都市新都供電分公司