[實用新型]一種電流電壓轉換器

有效

• 申請號: 201220668129.6
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN203101475U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 盛守貧;王勤;周彥;陶燕
• 申請（專利權）人: 上海市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/14
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

本實用新型涉及一種I/V（電流/電壓）轉換器的電路結構。

泄漏電流的泄漏全電流（以下簡稱全電流）包含了容性泄漏電流（以下簡稱容性電流）和阻性泄漏電流（以下簡稱阻性電流）兩個部分。其中阻性電流是真正反映泄漏電流運行狀態的技術參數。

??????由于阻性電流的檢測常規上必須采樣全電流和電壓，通過計算電壓和全電流的夾角，然后利用三角函數關系推算出阻性電流。

??????阻性電流通常情況下只占全電流的10%——15%，經過兩次乘法計算得出的阻性電流值誤差已經比較大。造成常規檢測方法的兩個致命缺陷：

1、??????????檢測精度較差、無法真實反映泄漏電流工作狀態。

2、??????????檢測成本較高，由于需要使用采樣電壓的高壓PT，無法推廣。

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型旨在提供一種高精度、高穩定度的I/V（電流/電壓）轉換器電路，以提供I/V轉換器足夠大的線性動態范圍，從而解決刀片式位置探測器的測量精度和重復性的問題。

本實用新型所述的一種電流/電壓轉換器電路，它包括依次連接的緩沖器電路、一積分電路、一比較電路、一復合脈沖電路、一脈沖放大電路和一濾波整流電路，還包括一連接在所述積分電路的輸入端與地之間的多段取樣電路，其中，所述多段取樣電路接收一外部輸入的電流信號，所述比較電路還接收一外部輸入的閾值電壓信號，所述復合脈沖電路還接收一外部輸入的載波脈沖，所述濾波整流電路輸出一隔離大電壓信號。

在上述的I/V轉換器電路中，所述多段取樣電路包括在其各自的第一端串聯的一第一取樣開關和一第一取樣電阻、串聯的一第二取樣開關和一第二取樣電阻、串聯的一第三取樣開關和一第三取樣電阻以及串聯的一第四取樣開關和一第四取樣電阻，其中，所述第一至第四取樣開關的第二端相連至所述積分電路的輸入端，并接收所述電流信號，所述第一至第四取樣電阻的第二端分別接地。

在上述的I/V轉換器電路中，所述多段取樣電路包括在其各自的第一端串聯的一第一取樣開關和一第一取樣電阻、串聯的一第二取樣開關和一第二取樣電阻、串聯的一第三取樣開關和一第三取樣電阻以及串聯的一第四取樣開關和一第四取樣電阻，其中，所述第一至第四取樣開關的第二端相連至所述積分電路的輸入端，并接收所述電流信號，所述第一至第四取樣電阻的第二端分別接地。

所述緩沖器電路的的輸入端與所述第四取樣開關的第二端相連，輸出端與所述積分電路通過一第五電阻相連；

所述積分電路包括一第一運算放大器，該第一運算放大器的一輸入端通過一第五電阻與所述緩沖器電路的輸出端相連，其另一輸入端通過一第一電容與該第一運算放大器的輸出端相連。

所述比較電路包括一第二運算放大器，該第二運算放大器的一輸入端與所述第一運算放大器的輸出端連接，其另一輸入端接收所述閾值電壓信號。

所述復合脈沖電路包括一與門，該與門的一輸入端與所述第二運算放大器的輸出端連接，其另一輸入端接收所述載波脈沖。

所述脈沖放大電路包括一達林頓管、一第一二極管和一變壓器，且該變壓器包括一初級線圈和一次級線圈，所述達林頓管的基極與所述與門的輸出端連接，其射極接地，其集電極與所述第一二極管的正極連接，所述變壓器的初級線圈的兩端分別連接在所述第一二極管的正負兩極。

所述濾波整流電路包括一第二二極管、一第二電容和一第六電阻，所述第二二極管的正極與所述變壓器的次級線圈的一端連接，其負極分別經過所述第二電容和第六電阻與所述次級線圈的另一端連接至地。

在上述的I/V轉換器電路中，所述第一取樣電阻的阻值分別是所述第二至第四取樣電阻的阻值的二倍、四倍和八倍。

由于采用了上述的技術解決方案，本實用新型通過采用多段取樣電路對泄漏電流信號實施多個線性段內的取樣，從而取得對應的取樣電壓信號，并使該取樣電壓信號依次經過積分電路、比較電路、復合脈沖電路、脈沖放大電路和濾波整流電路后形成與電流信號成正比的隔離大電壓信號，以保證大范圍的I/V轉換器的線性度，并使其工作穩定、誤差減小，從而泄漏的測量精度和重復性提高。

圖1是本實用新型所述一種I/V轉換器的電路原理圖。

圖1是本實用新型所述一種I/V轉換器的電路原理圖。

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施例進行詳細說明。