[發明專利]寬頻高壓智能電阻分壓式電壓傳感器

無效

• 申請號: 200810030639.9
• 申請日: 2008-02-15
• 公開（公告）號: CN101285853A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 徐偉專;廖仲篪
• 申請（專利權）人: 徐偉專
• 主分類號: G01R15/18
• 分類號: G01R15/18;H01F38/24
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及一種用于交直流、變頻電機測量的寬頻高壓智能電阻分壓式電壓傳感器。

背景技術

隨著變頻技術的發展，使變頻電機得到廣泛應用，由于給變頻電機供電的變頻電源輸出頻率范圍寬且含有復雜的高次諧波，傳統的互感器已不能滿足電參數測試。霍爾電壓傳感器測試頻率范圍較寬，可以較好的滿足變頻電機的基波電壓測試，但是目前測試帶寬通常小于15kHz，尤其是3000V電壓等級以上的霍爾電壓傳感器測試帶寬通常小于5kHz，對于變頻電機電壓信號的高次諧波仍然不能準確測量。電阻式分壓器具有良好的頻率特性及線性，但是由于輸出未經隔離，目前一般將電阻式分壓器用作直流電壓測試，或脈沖電壓，或沖擊電壓測試，其共同特點是測試時一端接大地。在已有技術中還沒有采用電阻式分壓器取代傳統的互感器用于變頻交流高電壓測試的電壓傳感器。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種頻率響應范圍寬、交直流通用、有效測試范圍寬、無磁飽和問題、測量精度高、高線性、低溫漂易校準、隔離電壓高、抗干擾能力強的寬頻高壓智能電阻分壓式電壓傳感器。

本發明的技術方案是：利用電阻式分壓器良好的頻率特性及線性，采用電阻式分壓器取代傳統的互感器作為交流高電壓測試的傳感器件，測量電路與電阻式分壓器緊密結合，采用浮地結構，測量數據以數字量方式通過光纖上傳至低壓側數顯終端實現信號傳輸及高壓隔離。

本發明由以下組件構成：一個用于從被測電壓回路中取出電壓信號的電阻式分壓器(1)，一個用于將電阻式分壓器(1)輸出的模擬電壓信號轉變為數字信號并進行運算處理的高壓側信號處理裝置(2)，一組連接高壓側信號處理裝置(2)和低壓側數顯終端(6)的通訊光纖組(5)，一個為高壓側信號處理裝置(2)提供工作電源的高壓側電源(3)，一個連接高壓側電源(3)與低壓側供電電網的高壓隔離變壓器(4)。

所述電阻式分壓器(1)由高壓臂電阻R1和低壓臂電阻R2組成，R1和R2均為無感電阻，并一同封裝在絕緣材料灌封的屏蔽金屬筒內，。

所述高壓隔離變壓器(4)的原邊及副邊分別與低壓側供電電網及高壓側電源(3)連接。

所述高壓側信號處理裝置(2)由AD轉換器IC1、微處理器IC2、串行數據發送器2C組成。

所述高壓側信號處理裝置(2)還包括采樣時鐘接收器2A或串行數據接收器2B中的一種或它們的組合。

所述通訊光纖組(5)由至少一根通訊光纖5C組成，通訊光纖5C與高壓側信號處理裝置(2)中的串行數據發送器2C及低壓側數顯終端(6)連接。

所述通訊光纖組(5)還包括通訊光纖5A或通訊光纖5B中的一根或它們的組合，其中通訊光纖5A與采樣時鐘接收器2A及低壓側數顯終端(6)連接，通訊光纖5B與串行數據接收器2B及低壓側數顯終端(6)連接。

本發明具有頻率響應范圍寬、交直流通用、有效測試范圍寬、無磁飽和問題、測量精度高、高線性、低溫漂、易校準、隔離電壓高、抗干擾能力強等優點，適合于電機生產企業、電機研究和電機檢測中心等場所使用。

附圖說明

圖1為本發明原理方框圖；

圖2為實施例1的電路示意圖；

圖3為實施例2的電路示意圖；

圖4為實施例3的電路示意圖；

圖5為實施例4的電路示意圖；

圖6為實施例5的電路示意圖。

圖中：1-電阻式分壓器，2-高壓側信號處理裝置，3-高壓側電源，4-高壓隔離變壓器，5-通訊光纖組，6-低壓側數顯終端。

圖6中：S1-1號寬頻高壓智能電阻分壓式電壓傳感器，S2-2號寬頻高壓智能電阻分壓式電壓傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

在以下實施例中微處理器IC2及IC3均使用了串行數據接收端RXD0及串行數據發送端口TXD0，為了方便描述，圖中分別標記為2-RXD0、2-TXD0、6-RXD0、6-TXD0；實施例5中還采用了IC3的串行數據接收端RXD1及串行數據發送端口TXD1，標記為6-RXD1、6-TXD1。

實施例1：參照圖1和圖2：

本實施例包括從被測電壓回路中取出電壓信號的電阻式分壓器(1)，高壓側信號處理裝置(2)，高壓側電源(3)，高壓隔離變壓器(4)，通訊光纖組(5)，低壓側數顯終端(6)。

本實施例低壓側供電電網采用AC220V市電。