[實(shí)用新型]一種適用于漏電小信號的采樣運(yùn)算電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320756921.1
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN203761373U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石建煒;潘龍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電科博耳電器開關(guān)有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 左祝安

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及采樣檢測電路領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種適用于漏電小信號的采樣運(yùn)算電路。

背景技術(shù)

漏電斷路器已經(jīng)成為配電領(lǐng)域中一個重要的環(huán)節(jié)，并在低壓電器產(chǎn)品中占有不可忽視的份額。在現(xiàn)有技術(shù)中，漏電斷路器的漏電保護(hù)功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行依據(jù)主要采用的是由漏電信號和自身動作信號這兩路模擬信號相比較，結(jié)果驅(qū)動機(jī)械傳動帶動脫扣器斷路器實(shí)現(xiàn)脫扣分閘的功能，由于在電網(wǎng)電路中模擬信號的干擾大，使得兩信號比較的精度不可靠，切動作檔位不易設(shè)定和更改，動態(tài)誤差范圍比較大不易操作。

兩路模擬信號的比較結(jié)果通過晶閘管驅(qū)動機(jī)構(gòu)運(yùn)動的過程中，由于要確定一個不變的幅值應(yīng)對一個變化的信號，所以在電網(wǎng)有波動的時候會出現(xiàn)固定不變的幅值產(chǎn)生波動，比較容易出現(xiàn)早跳或晚跳的現(xiàn)象。同時現(xiàn)有的電路設(shè)計(jì)為模擬信號處理，對于多檔調(diào)節(jié)時不易控制，因而增加一些不必要的更改工作。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的實(shí)際目的是提供一種適用于漏電小信號的采樣運(yùn)算電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種適用于漏電小信號的采樣運(yùn)算電路，包括信號放大單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述信號放大單元的輸入端用于接入外部電網(wǎng)，其特征在于：所述信號放大單元的輸出端至少設(shè)有一用于交流電輸出的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)和一用于直流電輸出的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接。

進(jìn)一步的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)分別于連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)，單片機(jī)連接有用于顯示數(shù)字信號的數(shù)碼管。

進(jìn)一步的，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)通過電感L4和電阻R8與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接；所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)通過電感L6和電阻R15與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接。

進(jìn)一步的，所述交直流信號采樣單元用于將第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)的結(jié)果做差值比較，所述交直流信號采樣單元的轉(zhuǎn)換輸入端由多點(diǎn)模數(shù)輸入端連接至微處理器數(shù)據(jù)運(yùn)算。通過對有用數(shù)據(jù)作相應(yīng)操作如比較、判斷等從而確定當(dāng)前供電回路中漏電情況。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

可有效的去除交流信號中的直流分量，精度高，計(jì)算速度快，實(shí)現(xiàn)模塊化，使得信號源數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的得到轉(zhuǎn)換和有效使用，結(jié)構(gòu)簡單，便于制造。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述的采樣運(yùn)算電路的電路圖。

圖2為本實(shí)用新型所述的采樣運(yùn)算電路的信號轉(zhuǎn)換示意圖。

圖中標(biāo)號說明：采樣運(yùn)算電路100、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)300、信號放大單元400。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參見圖1和圖2，本實(shí)用新型所述的一種適用于漏電小信號的采樣運(yùn)算電路100，包括信號放大單元400和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述信號放大單元400的輸入端用于接入外部電網(wǎng)，所述信號放大單元400的輸出端至少設(shè)有一用于交流電輸出的第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200和一用于直流電輸出的第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接。

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元包括單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200分別于連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于顯示數(shù)字信號的數(shù)碼管。

所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200通過電感L4和電阻R8與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接；所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200通過電感L6和電阻R15與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接。

使用時，交流信號由C8進(jìn)入，通過信號反饋放大單元400輸出到第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200，與此同時第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200的直流分量壓降可以同過上下兩個電阻分壓得到，再將第一模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換接入點(diǎn)200的這兩路信號接入至MCU的AD采樣端口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

所述交、直流信號采樣單元是通過R15和R8連接到微處理器所獲得模數(shù)轉(zhuǎn)的結(jié)果，對這兩路模數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果作數(shù)據(jù)運(yùn)算，差值的均方根值即為所取的有用數(shù)據(jù)，通過對有用數(shù)據(jù)作相應(yīng)操作如比較、判斷等從而確定當(dāng)前供電回路中漏電情況；如果當(dāng)前回路的漏電電流大于等于動作電流值的90%時，微處理器發(fā)出脫扣指令驅(qū)動脫扣機(jī)構(gòu)斷電，從而起到保護(hù)出線樁以下的供電安全。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。