[發(fā)明專(zhuān)利]一種交直流混疊磁場(chǎng)的分離式監(jiān)測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410286242.1
• 申請(qǐng)日: 2014-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104076301B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郜波;姜洪浪;李金華;李成林;劉昌書(shū);王曉東;郭清營(yíng);段小萌;羅冉冉;江小強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院;南京日新科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R33/07
• 分類(lèi)號(hào): G01R33/07
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)電路，具體講涉及一種交直流混疊磁場(chǎng)的分離式監(jiān)測(cè)電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x同一時(shí)刻只能測(cè)量一種類(lèi)型的磁場(chǎng)，即交流磁場(chǎng)或直流磁場(chǎng)。因此，測(cè)量前要用霍爾傳感器或感應(yīng)線(xiàn)圈將磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊，最終形成對(duì)磁場(chǎng)量值如最大值、平均值、均方根值等的標(biāo)定來(lái)確認(rèn)被測(cè)磁場(chǎng)是直流還是交流性質(zhì)的。

有些特殊場(chǎng)合，不知道被測(cè)的磁場(chǎng)是直流性質(zhì)的還是交流性質(zhì)的，有時(shí)甚至直流磁場(chǎng)與交流磁場(chǎng)混疊在一起。例如，在大功率整流器或開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部，同時(shí)存在直流電流和交流電流。由于電流能夠激發(fā)磁場(chǎng)，所以在它們周?chē)厝煌瑫r(shí)存在直流磁場(chǎng)和交流磁場(chǎng)。

根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，交流磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，甚至產(chǎn)生對(duì)人體、設(shè)備以及電子通訊都會(huì)構(gòu)成不利影響的電磁輻射，而直流磁場(chǎng)的存在，會(huì)導(dǎo)致變壓器、電壓互感器、電流互感器等靠鐵芯工作的電工設(shè)備或測(cè)量?jī)x器的鐵芯發(fā)生偏磁，從而影響對(duì)電能的計(jì)量精度或?qū)π盘?hào)的正確傳輸。

由于交流磁場(chǎng)和直流磁場(chǎng)引起的其他效應(yīng)和電磁危害不一樣，需要一次能測(cè)出混疊磁場(chǎng)中的直流分量和交流分量，以便對(duì)其分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析，而不是對(duì)它們的合成磁場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種混疊磁場(chǎng)的交直流分離式監(jiān)測(cè)電路。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種交直流混疊磁場(chǎng)的分離式監(jiān)測(cè)電路，包括供電電源(4)、霍爾探頭(1)、儀用放大器(2)和交直流信號(hào)分離模塊(3)；所述供電電源(4)、所述霍爾探頭(1)、所述儀用放大器(2)、所述交直流信號(hào)分離模塊(3)依次連接。

優(yōu)選的，所述霍爾探頭根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)度產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，并將電壓信號(hào)傳輸給儀用放大器。

優(yōu)選的，大器包括運(yùn)算放大器A1、A2、A3、A4，滑動(dòng)變阻器R、R1；電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9；

所述運(yùn)算放大器A1的同相輸入端與所述霍爾探頭的輸出端連接，反相輸入端分別與所述電阻R2的一端和所述滑動(dòng)變阻器R1的一端連接，輸出端分別與所述電阻R2的另一端和所述電阻R3的一端連接；

所述運(yùn)算放大器A2的同相輸入端與所述霍爾探頭的另一輸出端連接，反相輸入端分別與所述滑動(dòng)變阻器R1的另一端、所述滑動(dòng)變阻器R1的調(diào)節(jié)端和所述電阻R5的一端連接，輸出端分別與所述電阻R5的另一端和所述電阻R6的一端連接；

所述運(yùn)算放大器A3的同相輸入端分別與所述電阻R6的另一端和所述電阻R7的一端連接，反相輸入端分別與所述電阻R3的另一端和所述電阻R4的一端連接，輸出端與所述電阻R4的另一端連接；

所述運(yùn)算放大器A4的同相輸入端分別與所述電阻R8的一端和所述電阻R9的一端連接，反相輸入端分別與所述電阻R7的另一端和所述運(yùn)算放大器A4的輸出端連接；

所述電阻R8的另一端接地，所述電阻R9的另一端與所述滑動(dòng)變阻器R的調(diào)節(jié)端連接，所述滑動(dòng)變阻器R的另外兩端分別接+5V和-5V的恒流電源。

進(jìn)一步，所述儀用放大器將接收到的微弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大，然后將放大的信號(hào)傳遞給交直流信號(hào)分離模塊。

進(jìn)一步，所述交直流信號(hào)分離模塊包括直流信號(hào)分離電路和交流信號(hào)分離電路；

所述直流信號(hào)分離電路包括電阻R11、R12、R13、R14，電容C1和C2，運(yùn)算放大器A5；

所述運(yùn)算放大器A5的同相輸入端分別與所述電容C2的一端和所述電阻R12的一端連接，反相輸入端分別與所述電阻R13的一端和所述電阻R14的一端連接，輸出端分別與所述電阻R14的另一端和所述電容C1的一端連接；

所述電容C1的另一端分別與所述電阻R11的一端和所述電阻R12的另一端連接；所述電容C2的另一端和所述電阻R13的另一端均接地；所述電阻R11的另一端與運(yùn)算放大器A3的輸出端連接。

進(jìn)一步，所述運(yùn)算放大器A5的輸出端與直流磁場(chǎng)檢測(cè)單元連接，所述直流信號(hào)分離電路濾除混合信號(hào)中的交流電壓信號(hào)部分得到直流電壓信號(hào)，并將此直流電壓信號(hào)傳輸給直流磁場(chǎng)檢測(cè)單元，所述直流磁場(chǎng)檢測(cè)單元將接收到的直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的直流磁場(chǎng)分量。

進(jìn)一步，所述交流信號(hào)分離電路包括電阻R21、R22、R23、R24、R25，電容C3、C4，運(yùn)算放大器A6；

所述運(yùn)算放大器A6的同相輸入端分別與所述電阻R23的一端和所述電容C4的一端連接，反相輸入端分別與所述電阻R24的一端和所述電阻R25的一端連接，輸出端分別與所述電阻R25的另一端和所述電阻R22的一端連接；