[實用新型]電流互感器顯示儀表

有效

• 申請號: 201420036035.6
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN203658428U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 邸志剛;賈春榮;王濟銘
• 申請（專利權）人: 河北聯合大學
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02;G01R19/25
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所 13106
• 代理人: 于文順

技術領域

本實用新型涉及一種電流互感器顯示儀表，用于小電流測量的電子式電流互感器顯示儀表，屬于電力系統的測量技術領域。

背景技術

目前電力系統利用的電流互感器多采用電磁式電流互感器。隨著電力系統的額定電壓等級和傳輸容量的大幅度提高，電磁式電流互感器明顯存在不足，難以適應現代電力系統發展的需要。隨著光電子技術、數字信號處理、光纖通信和智能傳感器的高速發展，電子式電流互感器已成為電磁式的理想替代品。電子式電流互感器一般采用Rogowski線圈作為傳感頭，當被測電流通過線圈初級繞線時，由于電磁感應效應，將會在次級繞線感應出相應的電壓信號，通過測量感應出的電壓信號，就可以得到被測電流的大小。由Rogowski線圈作為傳感頭的電子式電流互感器一般由以下幾部分組成：傳感頭Rogowski線圈、高壓信號處理電路、高壓供電電源、光纖傳輸部分、低壓信號處理和低壓顯示部分。其中Rogowski線圈的作用非常關鍵。由于以往線圈結構和制作方法的原因，線圈的互感系數很小，當用來測量小電流時，感應出的電壓信號極其微弱而難以精確測量，因此說用于小電流測量的基于Rogowski線圈的電子式電流互感器的研制被公認為是電力系統科研界的一大難題。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種電流互感器顯示儀表，是基于單片機技術的數字顯示儀表，實現對被測高壓工頻小電流的實時線性顯示，解決背景技術中存在的問題。

本實用新型的技術方案是：

電流互感器顯示儀表，包含取真有效值電路、運算放大電路、模數轉換電路、單片機系統電路、數碼管驅動電路和數碼管，取真有效值電路的信號輸出端連接運算放大電路，運算放大電路的輸出連接模數轉換電路，模數轉換電路的數字信號輸出端連接單片機系統電路，單片機系統電路的輸出連接數碼管驅動電路，數碼管驅動電路的輸出連接數碼管。

所述的取真有效值電路，包含取有效值電路芯片和位于取有效值電路芯片上的信號輸入端、信號輸出端，信號輸入端連接被測電流信號，信號輸出端連接運算放大電路的輸入端。

所述的運算放大電路為公知的運算放大器組成的電路。

所述的模數轉換電路，包含數模轉換芯片和位于數模轉換芯片的模擬信號輸入端、數字信號輸出端，模擬信號輸入端連接運算放大電路的輸出，數字信號輸出端連接單片機系統電路。

所述的單片機系統電路，包含單片機和位于單片機上的單片機數字信號輸入端、單片機數字信號輸出端和單片機控制信號輸出端，模數轉換電路的數字信號輸出端與單片機數字信號輸入端連接，單片機數字信號輸出端和單片機控制信號輸出端分別連接數碼管驅動電路。

所述的數碼管驅動電路和數碼管，包含數碼管驅動芯片一、數碼管驅動芯片二和數碼管，數碼管為四位一體數碼管，分為前兩位和后兩位，前兩位為一組，后兩位為另一組；數碼管驅動芯片一上設有數字信號輸入端一、數字信號輸出端一和控制信號輸入端一，數字信號輸入端一連接單片機數字信號輸出端，數字信號輸出端一連接數碼管前兩位，控制信號輸入端一與單片機控制信號輸出端連接；數碼管驅動芯片二上設有數字信號輸入端二、數字信號輸出端二和控制信號輸入端二，數字信號輸入端二連接單片機數字信號輸出端，數字信號輸出端二連接數碼管后兩位，控制信號輸入端二與單片機控制信號輸出端連接。

本實用新型利用單片機技術作為主要手段，首先將對應于被測小電流的電壓信號輸入到取真有效值電路，輸出的有效值信號經過放大后輸入到模數轉換電路轉換成數字信號；然后數字信號輸入到單片機中進行相應處理；最后單片機將處理過的信號輸入到四位一體數碼管進行實時線性顯示，最終通過本實驗裝置實現高壓工頻小電流的實時線性顯示目的。

取有效值電路芯片采用美國AD公司的AD736，其是經過激光修正的單片精密真有效值AC/DC轉換器。其主要特點是準確度高、靈敏性好(滿量程為200mVRMS)、測量速率快、頻率特性好(工作頻率范圍可達0-460kHz)、輸入阻抗高、輸出阻抗低、電源范圍寬且功耗低。用它來測量正弦波電壓的綜合誤差不超過????????????????????????????????????????????????。在50Hz實際使用中，誤差沒有超過0.04%。

運算放大電路采用美國德州儀器公司的NE5532，是高性能低噪聲雙運算放大器（雙運放）集成電路。它具有更好的噪聲性能，優良的輸出驅動能力及相當高的小信號帶寬，電源電壓范圍大等特點。