[發(fā)明專利]一種高精度高動(dòng)態(tài)隔離型電壓變送器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011256332.8
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112526200A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮廣義;張巨龍;潘亞菲;趙盼;李寧斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安愛科賽博電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25;G01R15/24
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發(fā)明涉及一種高精度高動(dòng)態(tài)隔離型電壓變送器，以解決傳統(tǒng)隔離型電壓變送器采用霍爾或磁阻元件實(shí)現(xiàn)隔離，在需要高精度、高動(dòng)態(tài)的場合無法滿足要求的問題。該電壓變送器包括隔離供電單元，以及依次電連接的電阻分壓單元、信號(hào)調(diào)理單元、AD轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字隔離單元、數(shù)字信號(hào)解析單元。電阻分壓單元將輸入的高電壓等比例縮小，信號(hào)調(diào)理單元對縮小后的電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，AD轉(zhuǎn)換單元將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字轉(zhuǎn)換單元將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)字信號(hào)，數(shù)字隔離單元將高速串行數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號(hào)并進(jìn)行傳輸，再將數(shù)字光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，數(shù)字信號(hào)解析單元對接收的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行解析，并輸出供用戶直接使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高精度高動(dòng)態(tài)隔離型電壓變送器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的隔離型電壓變送器通常采用霍爾或磁阻元件實(shí)現(xiàn)隔離，存在精度低，溫漂大，模擬信號(hào)輸出指標(biāo)及動(dòng)態(tài)指標(biāo)差等缺點(diǎn)，在需要高精度、高動(dòng)態(tài)的場合無法滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳統(tǒng)隔離型電壓變送器采用霍爾或磁阻元件實(shí)現(xiàn)隔離，存在精度低，溫漂大，模擬信號(hào)輸出指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)差等缺點(diǎn)，在需要高精度、高動(dòng)態(tài)的場合無法滿足要求的問題，而提供了一種高精度高動(dòng)態(tài)隔離型電壓變送器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種高精度高動(dòng)態(tài)隔離型電壓變送器，其特殊之處在于：

包括隔離供電單元，以及依次電連接的電阻分壓單元、信號(hào)調(diào)理單元、AD轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字隔離單元和數(shù)字信號(hào)解析單元；

所述隔離供電單元用于向信號(hào)調(diào)理單元、AD轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字隔離單元及數(shù)字信號(hào)解析單元供電；

所述電阻分壓單元用于將輸入的電壓等比例縮小，并傳輸至信號(hào)調(diào)理單元；

所述信號(hào)調(diào)理單元用于對縮小后的電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，得到與AD轉(zhuǎn)換單元匹配的電壓信號(hào)，并傳輸至AD轉(zhuǎn)換單元；

所述AD轉(zhuǎn)換單元用于將接收的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸至數(shù)字轉(zhuǎn)換單元；

所述數(shù)字轉(zhuǎn)換單元用于將接收的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為高速串行數(shù)字信號(hào)，并傳輸至數(shù)字隔離單元；

所述數(shù)字隔離單元用于將接收的高速串行數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號(hào)進(jìn)行傳輸，再將數(shù)字光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，并傳輸至數(shù)字信號(hào)解析單元；

所述數(shù)字信號(hào)解析單元用于對接收的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行解析，并輸出供用戶直接使用。

進(jìn)一步地，所述電阻分壓單元包括多個(gè)串行連接的電阻器，電阻分壓單元取其中一個(gè)電阻器上的電壓值，以差分方式傳輸至信號(hào)調(diào)理單元；

所述信號(hào)調(diào)理單元為儀用運(yùn)算放大器構(gòu)成的信號(hào)調(diào)理電路；

所述AD轉(zhuǎn)換單元包括AD轉(zhuǎn)換器和電壓基準(zhǔn)，所述電壓基準(zhǔn)為AD轉(zhuǎn)換器提供電壓參考基準(zhǔn)；

所述數(shù)字隔離單元包括光纖驅(qū)動(dòng)器、光纖發(fā)送器、光纜以及光纖接收器；所述光纖驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接數(shù)字轉(zhuǎn)換單元的輸出端，光纖驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接光纖發(fā)送器的輸入端，光纖發(fā)送器的輸出端通過光纜連接光纖接收器的輸入端，光纖接收器的輸出端連接數(shù)字信號(hào)解析單元的輸入端；

所述數(shù)字信號(hào)解析單元將接收的數(shù)字電信號(hào)解析復(fù)原后，以標(biāo)準(zhǔn)SPI接口的形式輸出。

進(jìn)一步地，所述電阻分壓單元的輸入電壓大于1000V，所述電阻器的數(shù)量大于等于7。

進(jìn)一步地，所述電阻器的精度誤差不大于0.1％，且溫漂為-5～5ppm/℃；