[實用新型]一種機車交流電網絕緣監測信號隔離裝置

有效

• 申請號: 201520245712.X
• 申請日: 2015-04-21
• 公開（公告）號: CN204495859U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 肖俊冬
• 申請（專利權）人: 株洲電力機車廠長河機電產品開發公司
• 主分類號: G01R1/18
• 分類號: G01R1/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本實用新型涉及機車監測領域，特別是涉及一種機車交流電網絕緣監測信號隔離裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，機車作為人們出行的主要交通工具之一，人們越來越關心機車的安全性能。其中，機車輔助供電系統的母線對地絕緣電阻的監測即是監測機車安全性的一種重要手段。

機車交流電網絕緣監測裝置是一種在線檢測設備，可實時判斷電網的絕緣狀態，當電網母線對地絕緣降低時，能夠給出警示，以避免出現重大事故。目前，機車交流電網絕緣監測裝置采用直流疊加法可以有效對上述絕緣電阻的狀態進行監測，機車上應用環境惡劣，具有嚴重的電場和磁場干擾，如果傳輸信號不經隔離，各種干擾信號就會和被測信號一起進入測量系統。干擾信號疊加在被測信號上，一方面降低了測量的準確度，另一方面，信號中的尖峰電磁脈沖將會給后級電路系統帶來嚴重的破壞，因此被測信號必須和后級的信號采集電路在電氣上完全隔離。對于高頻交流模擬信號，通常采用變壓器隔離，但由于變壓器隔離運用的是電磁感應原理，不能直接通直流電，因而不適用于直流信號的隔離。

因而，如何對機車交流電網絕緣監測裝置中的直流信號進行隔離傳輸，以減少監測信號受到的干擾，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種機車交流電網絕緣監測信號隔離裝置，可以有效對機車交流電網絕緣監測裝置中的直流信號進行隔離傳輸，以減少監測信號受到的干擾。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下技術方案：

一種機車交流電網絕緣監測信號隔離裝置，用于對機車交流電網絕緣監測裝置中的直流監測信號進行隔離傳輸，包括：線性光電耦合器、將電壓信號轉換為電流信號的第一運放電路和將電流信號轉換為電壓信號的第二運放電路；所述線性光電耦合器包括：發光二極管、第一光電二極管和第二光電二極管；所述發光二極管的正極連接工作電壓源，發光二極管的負極連接所述第一運放電路的信號輸出端，所述第一光電二極管的正極接地，第一光電二極管的負極連接所述第一運放電路的信號輸入端，所述第二光電二極管的正極連接所述第二運放電路中運算放大器的同相輸入端，第二光電二極管的負極連接所述第二運放電路中運算放大器的反相輸入端。

優選的，所述第一運放電路包括：第一運算放大器、第一電阻、第二電阻和第一電容；其中，所述第一電阻第一端為監測信號輸入端，第一電阻第二端連接第一運算放大器的反相輸入端，第一運算放大器的同相輸入端接地，第一運算放大器的輸出端連接第二電阻的第一端，第二電阻的第二端為所述第一運放電路的信號輸出端，第一電阻第二端連接所述第一光電二極管的負極，第一電容第一端連接第一電阻第二端，第一電容第二端連接第二電阻的第一端。

優選的，所述第二運放電路中運算放大器為第二運算放大器，所述第二運放電路還包括：第三電阻、第四電阻、第五電阻和第二電容；其中，第二運算放大器同相輸入端接地，第二運算放大器反相輸入端連接第二電容第一端和第三電阻第一端，第二運算放大器輸出端連接第二電容第二端和第三電阻第二端，第三電阻第二端連接第四電阻第一端，第四電阻第二端連接第五電阻第一端，第五電阻第二端接地，第四電阻第二端為監測信號輸出端。

優選的，還包括：第三電容、第四電容、第一二極管和第二二極管；其中，所述第三電容的第一端連接第一電阻的第一端，第三電容的第二端接地；所述第一二極管的負極連接工作電壓源，第一二極管的正極連接第二二極管的負極；所述第二二極管的負極連接所述第五電阻第一端，第二二極管的正極接地；所述第四電容與所述第二二極管并聯。

與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點：

本實用新型實施例所提供的一種機車交流電網絕緣監測信號隔離裝置，第一運放電路接收直流監測信號，并將直流監測信號中的電壓信號轉換為電流信號，傳輸給線性光電耦合器，采用光電隔離對直流監測信號進行隔離，其中，第一光電二極管的負極連接所述第一運放電路的信號輸入端，形成負反饋，用于檢測和穩定發光二極管的發光強度，有效消除發光二極管的非線性和漂移等特性，第二光電二極管連接第二運放電路，作為輸出電路的一部分，能產生于發光二極管的發光強度成線性關系的光電流，實現測量電路和輸出電路之間的線性傳遞。第一光電二極管和第二光電二極管這兩個光接受電路都是非線性的，但由于是封裝在同一芯片內，非線性特性保持一致，即可以通過第一光電二極管所形成的負反饋通路的非線性來抵消第二光電二極管所在的直通通路的非線性，實現對直流監測信號線性隔離的目的，從而減小監測信號所受到的干擾。

附圖說明