[發(fā)明專利]交流信號采集電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710044641.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106707012B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴雪峰;尹樟涌
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市高新投三江電子股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 深圳市科冠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44355
• 代理人: 王海駿

本申請?zhí)峁┮环N交流信號采集電路，包括：交流信號采集模塊，用于采集交流信號，其包括：交流信號轉(zhuǎn)換單元，包括交流互感器，交流互感器連接火線和零線；波形上移單元，用于上移交流信號的整體波形設(shè)定值；采樣負(fù)載單元，用于調(diào)節(jié)交流信號采集支路輸出的交流信號的采樣值，采樣負(fù)載單元的輸入端連接交流互感器的第一端，其中，調(diào)節(jié)采樣電阻的阻值以調(diào)節(jié)交流信號的采樣值；交流信號檢測模塊，用于將輸出比較結(jié)果以供作為調(diào)節(jié)采樣負(fù)載單元的采樣電阻的阻值的參考以使得交流信號的采樣值的精度更高。本申請能夠減少因為器件的增多而導(dǎo)致采樣精度的誤差，并且降低了生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本，降低了功耗，也可以實現(xiàn)精度的控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及消防設(shè)備電源監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種交流信號采集電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，為保障消防設(shè)備在關(guān)鍵時刻能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要確保設(shè)備供電正常。因此，對于消防設(shè)備的供電系統(tǒng)需要能時刻監(jiān)測，尤其是交流主、備電供電系統(tǒng)。目前，市面上的電源監(jiān)控設(shè)備交流信號采集電路主要方式是：用交流互感器將強(qiáng)電的交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩慕涣餍盘枺儆眠\(yùn)放將信號放大，然后使用?RMS-DC?芯片（如?AD536A?等）處理后進(jìn)入?MCU?進(jìn)行?AD?采集檢測（或者使用電能計量?IC?處理）。

以上方式的交流信號采集電路精度隨著電路增多誤差增大，運(yùn)放部份的器件精度尤為敏感，若選用不當(dāng)，在生產(chǎn)中很容易出現(xiàn)一致性差異較大的情況，并且運(yùn)放電路通常需要使用正、負(fù)電壓供電，電路復(fù)雜。另外，隨著交流信號路數(shù)增多，器件數(shù)量相應(yīng)增加，器件成本和布板面積也成倍增加，功耗也增大。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N交流信號采集電路，能夠在解決現(xiàn)在的交流信號采集電路的電路結(jié)構(gòu)隨著采集的電路增多而導(dǎo)致采樣精度的誤差增大、并且增加了生產(chǎn)難度、生產(chǎn)成本和功耗的問題。

根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N交流信號采集電路，交流信號采集電路包括：至少一交流信號采集模塊以及連接交流信號采集模塊的交流信號檢測模塊；交流信號采集模塊，用于采集交流信號，其包括：交流信號轉(zhuǎn)換單元，用于將接收到的強(qiáng)電交流信號轉(zhuǎn)化為安全的交流信號，其包括交流互感器，交流互感器的初級繞組的兩端分別連接火線和零線；波形上移單元，用于上移交流信號的整體波形設(shè)定值，其包括輸入端和輸出端，波形上移單元的輸入端連接交流互感器的次級繞組的第一端；采樣負(fù)載單元，用于調(diào)節(jié)交流信號采集模塊輸出的交流信號的采樣值，其包括輸入端、輸出端以及采樣電阻，采樣電阻連接在采樣負(fù)載單元的輸入端和輸出端之間，采樣負(fù)載單元的輸入端連接交流互感器的次級繞組的第一端，其中，調(diào)節(jié)采樣電阻的阻值以調(diào)節(jié)交流信號的采樣值；交流信號檢測模塊，用于將設(shè)定時間內(nèi)采集到的采樣值進(jìn)行處理統(tǒng)計得出輸出值，并比較輸出值以及采樣值，輸出比較結(jié)果以供作為調(diào)節(jié)采樣負(fù)載單元的采樣電阻的阻值的參考，以使得交流信號的采樣值的精度更高。

優(yōu)選地，交流信號轉(zhuǎn)換單元包括：串聯(lián)在交流互感器的初級繞組的兩端與火線和零線之間的限流電阻。

優(yōu)選地，波形上移單元包括：第一電容、第二電容、第一電阻以及第二電阻，第一電容連接在供電電源以及波形上移單元的輸出端之間，第二電容連接在波形上移單元的輸出端與地之間，第一電阻與第一電容并聯(lián)，第二電阻連接在波形上移單元的輸入端與地之間。

優(yōu)選地，采樣負(fù)載單元包括第一采樣電阻、第二采樣電阻以及第三采樣電阻，第二采樣電阻以及第三采樣電阻連接在采樣負(fù)載單元的輸入端與輸出端之間，第一采樣電阻與第二采樣電阻以及第三采樣電阻并聯(lián)。

優(yōu)選地，采樣負(fù)載單元還包括用于避免交流互感器內(nèi)阻影響的第三電阻，第三電阻連接在采樣負(fù)載單元的輸出端以及交流互感器的次級繞組的第二端之間。

優(yōu)選地，采樣負(fù)載單元還包括用于保護(hù)內(nèi)部電路的雙向TVS?管，雙向?TVS

管連接在交流互感器的次級繞組的兩端。