[實用新型]精簡型交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置

有效

• 申請號: 201220245731.9
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202600040U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 鄧建飛;鄧麗;劉寶華
• 申請（專利權）人: 長沙奧托自動化技術有限公司
• 主分類號: G01R19/175
• 分類號: G01R19/175;G01R19/25
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

技術領域

本實用新型主要涉及到電機拖動、晶閘管控制領域，特指一種交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置。

背景技術

在現有技術中，電流采樣電路大多過于復雜，其采用了過多的元器件，從而大大增加了硬件成本。通常的電流采樣處理大多需要高性能DSP和極高速AD轉換芯片，對于實時性能要求不高，成本控制嚴格的場合尚無獨特的電路結構。在一般的常規電路中，如果同時實現電流幅值采樣及電流過零點檢測的話，將會使電路異常冗雜，設計復雜，成本更加提高。

目前，常規的電流采樣電路如圖1所示，均是采用高精度電流互感器，然后經過運算放大器加電壓跟隨器的方式。在上述結構中，電壓跟隨器主要起到隔離的作用，用以實現阻抗匹配；在A/D入口采用二極管鉗位，防止A/D輸入電壓越界。上述電路結構能夠實現電流的瞬時采集，具有較高的實時采集性能；該電路需要高性能的DSP將采集的數據進行實時處理，采用高速A/D轉換芯片，再經過DSP軟件處理，電流相位可以通過計算得到。但是，該電路結構的硬件成本及處理難度較高，A/D轉換芯片和DSP不停歇的實時高速處理，消耗了大量的軟硬件資源，并且該電路要有專門的正負電源供電。將采集到的交流電流經運算放大器轉換為電壓信號，還需要經過電壓平移電路，將交流電壓信號平移為0～3.3V單極性電壓信號，然后送入DSP的A/D通道引腳。對于電壓平移電路，要實現較為精確的電壓平移，將雙極性轉換為單極性，需要耗費較多的調試時間。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、適用范圍廣、能夠大大提高工作穩定性和可靠性的精簡型交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種精簡型交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置，包括微處理器、電流互感器以及與電流互感器相連的電壓幅值采樣組件和電流過零點檢測組件，所述電壓幅值采樣組件包括依次相連的整流橋、穩壓管D18以及由電阻R38和電容C13組成的第一濾波電路，由電流互感器采樣得到的電流值依次經整流橋、穩壓管D18、第一濾波電路后輸出直流電壓信號至微處理器的AD轉換端口供微處理器處理；所述電流過零點檢測組件包括依次相連的由電阻R30、電阻R42和電容C11組成第二濾波電路以及差分比較器、施密特觸發器，所述由電流互感器采樣得到的電流值經第二濾波電路、差分比較器、施密特觸發器后傳送至于微處理器用于產生中斷。

作為本實用新型的進一步改進：

所述施密特觸發器后進一步設置用來限電流保護以防止微處理器中斷口過流損壞的電阻R31。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

1、本實用新型的精簡型交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置，結構精煉緊湊、性能優越，采用最少的元器件即可完成采樣功能，達到了最高的效用，整個結構構思巧妙，節省了硬件成本，提高了電路的穩定性和可靠性，尤其適合對于成本控制嚴格的場合。

2、本實用新型的精簡型交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置，適用于實時性要求不高的場合。速度較低的AD轉換芯片也能在本電路中適用（包括串行AD轉換芯片），低速單片機也可用于采樣值的處理，本實用新型填補了在實時性要求不高時電流采樣電路的空白。

3、本實用新型的精簡型交流電流過零點檢測及幅值采樣裝置，是單電源供電電路。高性能整流橋的使用令交流電流處理后轉換成電壓信號可以直接與AD轉換端口接口，免除了專用正負供電電源及復雜的電壓平移處理和繁瑣的調試。

附圖說明

圖1是現有技術的電路原理示意圖。

圖2是本實用新型的電路原理示意圖。

圖例說明

1、電壓幅值采樣組件；2、電流過零點檢測組件；3、電流互感器；4、AD轉換端口；5、差分比較器；6、施密特觸發器；7、整流橋；8、微處理器。

具體實施方式

以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。