[發明專利]交直流通用的電壓真有效值變送器

在審

• 申請號: 201410637590.9
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104515898A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 曹達;周乾;楊丹萍;曹祎;朱彬若
• 申請（專利權）人: 浙江涵普電力科技有限公司
• 主分類號: G01R19/22
• 分類號: G01R19/22
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種交直流通用的電壓真有效值變送器，其特征在于包括電壓信號采樣模塊(2)、真有效值轉換模塊(3)、信號隔離模塊(4)、信號調理模塊(5)和信號變送輸出模塊(6)及為變送器提供工作電壓的前級電源模塊(7)和后級電源模塊(8)，電壓信號采樣模塊(2)的輸入端和待測電壓信號(1)相連，電壓信號采樣模塊(2)的輸出端和真有效值轉換模塊(3)的輸入端相連，真有效值轉換模塊(3)的輸出端和信號隔離模塊(4)的輸入端相連，信號隔離模塊(4)的輸出端和信號調理模塊(5)的輸入端相連，信號調理模塊(5)的輸出端和信號變送輸出模塊(6)的輸入端相連，信號變送輸出模塊(6)的輸出端和變送器的電壓變送輸出接線端子(9)相連，前級電源模塊(7)的輸出端分別和所述的電壓信號采樣模塊(2)、真有效值轉換模塊(3)的工作電壓輸入端及信號隔離模塊(4)輸入側的工作電壓輸入端相連，后級電源模塊(8)的輸出端分別和所述的信號隔離模塊(4)輸出側的工作電壓輸入端及信號調理模塊(5)、信號變送輸出模塊(6)的工作電壓輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的交直流通用的電壓真有效值變送器，其特征在于所述的電壓信號采樣模塊(2)包括壓敏電阻P1、壓敏電阻P2、電感L1、電感L2、電阻R1～電阻R4、穩壓管D1、穩壓管D2和電容C1、電容C2，壓敏電阻P1的兩端分別和所述的待測電壓信號(1)的兩端相連，壓敏電阻P1的一端經電感L1和電阻R1的一端相連，電阻R1的另一端經電阻R2及電阻R3輸出采樣電壓IN-V，壓敏電阻P1的另一端經電感L2和所述的前級電源模塊(7)的輸出地端GND相連，電感L1和電阻R1的并接點經電容C2和前級電源模塊(7)的輸出地端GND相連，前級電源模塊(7)的輸出地端GND經電容C1接地，采樣電壓IN-V和前級電源模塊(7)的輸出地端GND之間連接有電阻R4和壓敏電阻P2的并聯電路，穩壓管D1的負極和穩壓管D2的負極相連，穩壓管D1的正極接采樣電壓IN-V，穩壓管D2的正極和前級電源模塊(7)的輸出地端GND相連。

3.根據權利要求1所述的交直流通用的電壓真有效值變送器，其特征在于所述的真有效值轉換模塊(3)包括真有效值模擬器U1、電阻R9、電容C4和電解電容C3，真有效值模擬器U1的信號輸入端Vin既經電阻R9和所述的電壓信號采樣模塊(2)的輸出端相連又經電容C4和所述的前級電源模塊(7)的輸出地端GND相連，真有效值模擬器U1的工作電壓正端+VS及工作電壓負端-VS分別和所述的前級電源模塊(7)的輸出正端VA+及輸出負端VA-相連，真有效值模擬器U1的工作電壓正端+VS和電解電容C3的正極相連，電解電容C3的負極和真有效值模擬器U1的連接端Cav相連，真有效值模擬器U1的連接端COM及連接端RL均和所述的前級電源模塊(7)的輸出地端GND相連，真有效值模擬器U1的連接端BUF?IN和真有效值模擬器U1的電流輸出端Iout相連，真有效值模擬器U1的管腳BUF?OUT輸出等效電平Ueq給所述的信號隔離模塊(4)的輸入端。

4.根據權利要求1所述的交直流通用的電壓真有效值變送器，其特征在于所述的信號隔離模塊(4)包括運放U2和線性光耦U3，運放U2的反相輸入端，一路經電阻R10和所述的真有效值轉換模塊(3)的輸出端相連，另一路經電阻R11與電阻R14和所述的前級電源模塊(7)的輸出正端VA+相連，還有一路和線性光耦U3的反饋負極相連，電阻R11和電阻R14的并接點和穩壓塊T2的陰極及電解電容C11的正極相連，穩壓塊T2的陽極及電解電容C11的負極接前級電源模塊(7)的輸出地端GND，運放U2的反相輸入端和運放U2的輸出端之間連接有電容C5，運放U2的同相輸入端接前級電源模塊(7)的輸出地端GND，運放U2的工作電壓和所述的前級電源模塊(7)的輸出端相連，運放U2的輸出端經電阻R20和線性光耦U3的輸入負極相連，線性光耦U3的輸入正極及線性光耦U3的反饋正極均和前級電源模塊(7)的輸出地端GND相連，線性光耦U3的輸出正極和所述的后級電源模塊(8)的輸出地端AGND相連，線性光耦U3的輸出負極和所述的信號調理模塊(5)的輸入端相連。