[發明專利]一種交直流電壓和電流信號自適應采樣電路及方法

有效

• 申請號: 201710661887.2
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109387683B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 王志鵬;王振華;周俊華;王全海;賀淵明;張改杰;宋一丁;宋海飛;陳號
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G05B19/042
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

1.一種交直流電壓和電流信號自適應采樣電路，其特征在于，包括采樣支路以及采樣處理電路，所述采樣支路與所述采樣處理電路的采樣端子并聯連接；所述采樣支路與所述采樣處理電路的并聯點用于連接采樣信號；所述采樣支路中串設有阻值可控的電阻器以及二極管，所述電阻器為可以通過程序控制的數字電位器，所述二極管的兩端并聯有第一控制開關；所述采樣處理電路包括用于控制改變所述電阻器阻值的第一控制端以及用于控制所述第一控制開關通斷的第二控制端；所述交直流電壓和電流信號自適應采樣電路在實現自適應采樣交直流電壓和電流信號時采用的采樣方法包括以下步驟：

步驟1，控制改變用于連接采樣信號的阻值可控的電阻器的阻值，在適當的范圍內每間隔一定時間△T線性調整電阻器的阻值，△T不小于交流信號的周期，并檢測該電阻器兩端電壓的變化；

步驟2，若該電阻器兩端的電壓值不變，則判定采樣信號為直流電壓信號；若該電阻器兩端的電壓值階躍變化，則判定采樣信號為直流電流信號；若該電阻器兩端的電壓為幅值不變的半波信號，則判定采樣信號為交流電壓信號；若該電阻器兩端的電壓為幅值階躍變化的半波信號，則判定采樣信號為交流電流信號；

步驟3，若判定采樣信號為直流電壓信號或交流電壓信號，則對該電阻器兩端的電壓進行采樣；若判定采樣信號為直流電流信號，將該電阻器的阻值調整到適合直流電流采樣的阻值固定下來，并對該電阻器兩端的電壓進行采樣；若判定采樣信號為交流電流信號，控制短路與該電阻器串聯的二極管，將該電阻器的阻值調整到適合交流電流采樣的阻值固定下來，并對該電阻器兩端的電壓進行采樣。

2.根據權利要求1所述的交直流電壓和電流信號自適應采樣電路，其特征在于，所述采樣支路中還串設有第二控制開關，所述采樣處理電路還包括用于控制所述第二控制開關通斷的第三控制端。

3.根據權利要求2所述的交直流電壓和電流信號自適應采樣電路，其特征在于，所述第一控制開關為第一繼電器常開觸點開關，第二控制開關為第二繼電器常閉觸點開關。

4.一種交直流電壓和電流信號自適應采樣方法，其特征在于，所述交直流電壓和電流信號自適應采樣方法采用交直流電壓和電流信號自適應采樣電路，所述交直流電壓和電流信號自適應采樣電路包括采樣支路以及采樣處理電路，所述采樣支路與所述采樣處理電路的采樣端子并聯連接；所述采樣支路與所述采樣處理電路的并聯點用于連接采樣信號；所述采樣支路中串設有阻值可控的電阻器以及二極管，所述電阻器為可以通過程序控制的數字電位器，所述二極管的兩端并聯有第一控制開關；所述采樣處理電路包括用于控制改變所述電阻器阻值的第一控制端以及用于控制所述第一控制開關通斷的第二控制端；

所述交直流電壓和電流信號自適應采樣方法包括以下步驟：

步驟1，控制改變用于連接采樣信號的阻值可控的電阻器的阻值，在適當的范圍內每間隔一定時間△T線性調整電阻器的阻值，△T不小于交流信號的周期，并檢測該電阻器兩端電壓的變化；

步驟2，若該電阻器兩端的電壓值不變，則判定采樣信號為直流電壓信號；若該電阻器兩端的電壓值階躍變化，則判定采樣信號為直流電流信號；若該電阻器兩端的電壓為幅值不變的半波信號，則判定采樣信號為交流電壓信號；若該電阻器兩端的電壓為幅值階躍變化的半波信號，則判定采樣信號為交流電流信號；

步驟3，若判定采樣信號為直流電壓信號或交流電壓信號，則對該電阻器兩端的電壓進行采樣；若判定采樣信號為直流電流信號，將該電阻器的阻值調整到適合直流電流采樣的阻值，并對該電阻器兩端的電壓進行采樣；若判定采樣信號為交流電流信號，控制短路與該電阻器串聯的二極管，將該電阻器的阻值調整到適合交流電流采樣的阻值，并對該電阻器兩端的電壓進行采樣。

5.根據權利要求4所述的交直流電壓和電流信號自適應采樣方法，其特征在于，還包括若判定采樣信號為直流電流信號時，控制短路與該電阻器串聯的二極管。

6.根據權利要求5所述的交直流電壓和電流信號自適應采樣方法，其特征在于，通過控制閉合第一控制開關短路與該電阻器串聯的二極管。