[發明專利]一種高隔離耐壓型交流電壓傳感器

在審

• 申請號: 202010176635.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111239467A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 陳泓廷;陳實
• 申請（專利權）人: 成都世翌信科技有限責任公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/18
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊國瑞

本發明涉及自動化檢測技術領域，具體涉及一種高隔離耐壓型交流電壓傳感器。包括隔離變換電路、電源電路、整流濾波電路和輸出變換電路，隔離變換電路用于將待測高壓交流電壓信號轉換為1mA的交流電流信號傳輸至整流濾波電路，整流濾波電路用于對隔離變換電路輸出的1mA的交流電流信號進行整流濾波處理，然后變換成1V直流電壓信號傳輸至輸出變換電路，輸出變換電路用于將整流濾波電路輸出的1V直流電壓信號線性變換為4?20mA標準直流信號進行輸出，電源電路用于為整流濾波電路和輸出變換電路提供工作電源。本發明絕緣隔離耐壓高，可以直測高壓交流電壓信號，且檢測線性度好、精度高。

技術領域

本發明涉及自動化檢測技術領域，具體涉及一種高隔離耐壓型交流電壓傳感器。

背景技術

眾所周知，在自動化檢測控制領域中，各種信號種類復雜多樣，尤其是各種動力設備的升級催生了大量高壓應用，自動化系統對高壓信號進行實時監測和控制需求不斷增多，很多傳統的監測方法和裝置也需要進一步升級，以滿足自動化系統對高壓信號的監測需求。電壓傳感器是能感受被測電壓并轉換成可用輸出信號的傳感器。在各種自動檢測、控制系統中，常常需要對高速變化的交、直流電壓信號作跟蹤采集，對于比較復雜的電壓波形作頻譜分析。這類信號可能是高電壓、大電流等強電，也可能是負載能力很差的弱電或幅值很小的信號。在這些情況中，就需要采用合適的電壓傳感器對不能直接測量或不匹配的電壓信號進行采集，從而得到標準化、電氣隔離的電壓信號。

對于交流電壓測量，可用電壓互感器作為傳感元件，即使用一臺電壓互感器將被測電壓降至到可利用的低電壓，然后通過相關電路變換成與被測電壓成線性關系的直流電壓送入到數據采集系統和A/D轉換器。電壓傳感器的作用是自動檢測電壓，從而使我們能夠對設備或系統的電壓進行控制和顯示，必要時采取過電壓、欠電壓等自動保護措施。較為常用的電壓傳感器包括電壓互感器和霍爾電壓傳感器：

(1)電壓互感器

隨著電力系統容量的日益擴大和電網電壓運行等級的不斷提高，電壓互感器已經成為電力系統中電能計量和繼電保護的重要設備之一，其測量精度及可靠性對電力系統的安全、穩定和經濟運行有著重要的影響。電壓互感器安裝在電力系統中一次與二次電氣回路之間，其主要功能就是按照一定的比例將輸電線路上的高電壓，降低到可以用儀表直接測量的標準數值，以便電壓測量儀表直接進行測量；電壓互感器除用作測量外，還可與繼電保護和自動裝置配合，對電網各種故障進行電氣保護和自動控制。電壓互感器實現一、二次系統的電氣隔離。但是現有的電壓互感器存在體積龐大、功耗大且絕緣隔離耐壓不足的缺點。

(2)霍爾電壓傳感器。

霍爾電壓傳感器是當今電子測量領域中應用最多的傳感器件之一，可廣泛應用于電力、電子、交流變頻調速、逆變裝置、電子測量和開關電源等諸多領域。霍爾電壓傳感器是一種能夠隔離主電流回路與電子控制電路的電壓檢測元件，具備優越的電性能，同一只檢測元件既可以檢測交流也可以檢測直流，甚至可以檢測瞬態電壓峰值，是有望替代傳統互感器的新一代產品。霍爾電壓傳感器按照不同的工作原理又可以分為：磁平衡式電壓傳感器、磁調制式電壓傳感器、光電隔離式電壓傳感器、高阻隔離式電壓傳感器。但是現有的霍爾電壓傳感器存在漂移大、功耗大、精度不高且絕緣隔離耐壓不足的缺點。

因此，從技術和使用效果上看，在交流高壓交流信號自動檢測領域，現有較為常用的電壓傳感器大都存在絕緣隔離耐壓不足、精度不高的缺點，值得進一步改進。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種高隔離耐壓型交流電壓傳感器，其應用時，絕緣隔離耐壓高，可以直測高壓交流電壓信號，且檢測精度高。

本發明所采用的技術方案為：