[發(fā)明專利]一種交流采樣裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610111662.5
• 申請(qǐng)日: 2016-02-29
• 公開（公告）號(hào): CN105652079A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于喬;王奉沖;湯磊;李孟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電信號(hào)采樣技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交流采樣裝置。

背景技術(shù)

電信號(hào)采樣是將時(shí)間上、幅值上都連續(xù)的模擬電流信號(hào)或模擬電壓信 號(hào)，在采樣脈沖的作用，轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散(時(shí)間上有固定間隔)、但幅值 上仍連續(xù)的離散模擬信號(hào)。

在微機(jī)控制裝置中，經(jīng)常要用到電信號(hào)采集模塊，用來將模擬電信號(hào) 轉(zhuǎn)換為微處理器能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。對(duì)于三相電網(wǎng)等大交流電的信號(hào)采 集一般采用互感器來將大電流轉(zhuǎn)換為小電流，然后通過采樣調(diào)理電路來對(duì) 采集的電信號(hào)進(jìn)行濾波放大以將無干擾的、幅值合適的采樣信號(hào)輸入到后 續(xù)處理器進(jìn)行處理。但是互感器是通過電磁感應(yīng)來工作的，容易受到電磁 場(chǎng)的干擾，抗電磁干擾性能差，因此容易導(dǎo)致輸入到微處理器中的采樣信 號(hào)準(zhǔn)確度低。其他常見的交流采樣電路采用開關(guān)管或電感中串聯(lián)采樣電阻、 采樣變換器、采樣積分器等來進(jìn)行采樣，但也存在輸出信號(hào)不穩(wěn)定、干擾 大等問題。

而輸入到后續(xù)電路中的采樣信號(hào)如果存在干擾、準(zhǔn)確度低，那么后續(xù) 的計(jì)量、控制電路必然也受到影響。因此，最大程度抑制采樣信號(hào)中的干 擾是亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于利用互感器采集的電信號(hào)中存在 較大干擾，準(zhǔn)確度低，對(duì)后續(xù)處理電路的影響大。

為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種交流采樣裝置，包括：

采樣單元，采集三相電網(wǎng)各相的電流信號(hào)和電壓信號(hào)；

處理器單元，接收采樣單元采集的電流信號(hào)和電壓信號(hào)并進(jìn)行處理；

電源單元，為采樣單元、處理器單元提供電能；

其中，采樣單元包括電壓采樣電路和電流采樣電路，電流采樣電路包 括依次連接的電流互感器、電信號(hào)處理電路和差動(dòng)放大電路；

電信號(hào)處理電路包括電阻R39、R40、R45和電容C109、C113，電阻R40 的一端通過電阻R39與差動(dòng)放大電路的一個(gè)輸入端連接，電阻R40的另一 端通過電阻R45與差動(dòng)放大電路的另一個(gè)輸入端連接，電容C109的一端與 差動(dòng)放大電路的一個(gè)輸入端連接、另一端接地，電容C113的一端與差動(dòng)放 大電路的另一個(gè)輸入端連接、另一端接地，電阻R40與電阻R39的連接處 與電流互感器的一個(gè)輸出端連接，電阻R40與電阻R45的連接處與電流互 感器的另一輸出端連接，差動(dòng)放大電路的輸出端與處理器單元連接。

優(yōu)選地，差動(dòng)放大電路的輸出端與處理器單元之間還設(shè)有電阻R41。

優(yōu)選地，還包括電容C112，電容C112的一端與差動(dòng)放大電路的輸出端 連接、另一端與差動(dòng)放大電路的基準(zhǔn)電壓輸入端連接。

優(yōu)選地，電源單元包括主電源電路和采樣基準(zhǔn)電路，主電源電路包括 低壓降穩(wěn)壓器、與低壓降穩(wěn)壓器輸入端連接的第一處理電路和與低壓降穩(wěn) 壓器輸出端連接的第二處理電路，第一處理電路包括第一濾波電路，第二 處理電路包括第一穩(wěn)壓電路；采樣基準(zhǔn)電路包括帶隙基準(zhǔn)電壓源芯片、與 帶隙基準(zhǔn)電壓源芯片輸入端連接的第三處理電路和與帶隙基準(zhǔn)電壓源芯片 輸出端連接的第四處理電路，第三處理電路包括第二濾波電路，第四處理 電路包括第二穩(wěn)壓電路。

優(yōu)選地：

主電源電路與差動(dòng)放大電路的電源輸入端連接，用于為差動(dòng)放大電路 供電；

采樣基準(zhǔn)電路與差動(dòng)放大電路的基準(zhǔn)電壓輸入端連接，用于為差動(dòng)放 大電路提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。

優(yōu)選地，還包括電容C106、C107，電容C106的一端與差動(dòng)放大電路的 電源輸入端連接、另一端接地，電容C107與電容C106并聯(lián)。

優(yōu)選地，第一濾波電路包括電感B3、電容C77和C75，電感B3的第一 端連接外接電源、第二端與低壓降穩(wěn)壓器的輸入端連接，電容C77的第一 端和電容C75的第一端分別與電感B3的第二端連接，電容C77的第二端和 電容C75的第二端共同接地。

優(yōu)選地，第一穩(wěn)壓電路包括二極管D1和電容C78、C76，二極管D1的 陰極與低壓降穩(wěn)壓器的輸出端連接、陽極接地，電容C78的第一端、電容 C76的第一端分別與低壓降穩(wěn)壓器的輸出端連接，電容C78的第二端、電容 C76的第二端共同接地，電容C78的第一端與電容C76的第一端的連接處作 為主電源電路的輸出端。