[實用新型]一種隔離電力線電壓測量裝置

有效

• 申請號: 201720230960.6
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN206638728U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 林明焊;龔斌華;肖藝偉;潘君鴻
• 申請（專利權）人: 廈門致杰智能科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 楊依展

技術領域

本實用新型涉及一種電壓測量裝置，特別是涉及一種隔離電力線電壓測量裝置。

背景技術

現有技術中，在與電力線相隔離的條件下，如需要對電力線電壓進行測量，所使用的測量裝置通常包括隔離變壓器、交直流信號轉換電路和單片機等控制器。隔離變壓器將電力線上的高電壓交流電轉換成低電壓信號，交直流信號轉換電路將獲得的低電壓信號濾波成直流信號，單片機等控制器對所獲得的直流信號的電平進行檢測，并獲得所測量出電力線交流電的電壓。這樣的電壓測量結構存在電路較為復雜、成本高、體積大、測量精度差等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種隔離電力線電壓測量裝置，具有電路實現簡單、成本低、體積小、測量精度高等優點。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種隔離電力線電壓測量裝置，用于檢測交流電力線的相線電壓，包括檢測電路、隔離電路和單片機控制器；所述檢測電路具有檢測端口和檢測輸出端口，所述隔離電路設有輸入端口和輸出端口，所述單片機控制器設有信號采集端口；

所述檢測電路的檢測端口接到所檢測的交流電力線的相線上，所述檢測電路的檢測輸出端口接到所述隔離電路的輸入端口；所述隔離電路的輸出端口接到單片機控制器；所述檢測電路設有閾值電壓，交流電力線的電壓波形高于所述的閾值電壓時，檢測電路發生動作，并通過所述隔離電路傳導至單片機控制器；單片機控制器測量獲得所述檢測電路的動作持續時間△t和時間周期T；

根據交流電的特性可獲得交流電的正弦表達式以及相關參數的表達式如下：

其中，U_T是所述檢測電路的閾值電壓，U_m是峰值電壓，U_rms就是電力線上交流電的電壓有效值。該檢測裝置可廣泛應用于電力控制系統、家用電器、儀器設備等具有開關電源、單片機控制器的設備器件中，使用方便簡單。

作為一種優選，所述檢測電路包括TL431等電壓檢測芯片；所述TL431芯片的REF引腳構成所述檢測電路的檢測端口，并與所述交流電力線的分壓電阻相連接；所述TL431芯片的K引腳作為所述檢測電路的檢測輸出端口。

作為一種優選，所述隔離電路包括PC817光耦；所述光耦的第2腳接到所述檢測電路的檢測輸出端口；所述光耦的第3腳與所述單片機控制器共地；所述光耦的第4腳接到所述單片機控制器，光耦的第4腳還通過一個電阻接到+5V的電源上。使用光耦器件進行電路隔離，使得電路的高壓側和低壓側有效隔離，更為安全可靠。

作為一種優選，還包括供電電路，所述供電電路與所述交流電力線相連接，并獲取電能；所述供電電路對所述檢測電路和所述隔離電路供電。

作為一種優選，所述供電電路為開關電源隔離變壓器，并將給開關電源隔離變壓器的其中一繞組與所述檢測電路和所述隔離電路相連接，并提供電源。

本實用新型的有益效果是：通過設定檢測電路的閾值電壓，使得超過閾值電壓的電信號才會被采樣，同時根據正弦交流電的特性，可獲得超過閾值電壓的電信號時間和周期，并通過計算獲得峰值電壓和電力線上交流電的電壓有效值。無需將交流信號轉換為直流信號，而是直接根據正弦交流電的特性進行測量，具有電路實現簡單、成本低、體積小、測量精度高等優點。

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種隔離電力線電壓測量裝置不局限于實施例。

附圖說明

圖1是本實用新型的正弦電流波形圖；

圖2是本實用新型的原理框圖；

圖3是本實用新型的電路示意圖。

具體實施方式

實施例

參見圖1所示，本實用新型的一種隔離電力線電壓測量裝置，包括檢測電路1、隔離電路2和單片機控制器4；所述檢測電路1具有檢測端口和檢測輸出端口，所述隔離電路2設有輸入端口和輸出端口，所述單片機控制器4設有信號采集端口；

所述檢測電路1的檢測端口接到所檢測的交流電力線的相線上，所述檢測電路1的檢測輸出端口接到所述隔離電路2的輸入端口；所述隔離電路2的輸出端口接到單片機控制器4；所述檢測電路1設有閾值電壓，交流電力線的電壓波形高于所述的閾值電壓時，檢測電路1發生動作，并通過所述隔離電路2傳導至單片機控制器4；單片機控制器4測量獲得所述檢測電路1的動作持續時間△t和時間周期T；

根據交流電的特性可獲得交流電的正弦表達式以及相關參數的表達式如下：