[發(fā)明專利]一種含自檢功能的電流信號采集裝置及采集方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011471694.9
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112630500A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張煜;潘雷;王慶勇;劉輝;王勇;倪亞玲
• 申請（專利權(quán)）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R35/00;G01R1/30
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張靜潔

本發(fā)明公開了一種含自檢功能的電流信號采集裝置，包含：電流/電壓轉(zhuǎn)化模塊，接收采集到的交流電流信號，并轉(zhuǎn)換為直流電壓信號；自檢/放大電路，接收直流電壓信號并對其進行放大處理；還原計算電路，接收放大后的直流電壓信號，并將其還原轉(zhuǎn)換為原始采集到的交流電流信號；自檢電壓模塊，通過生成的自檢電平信號對自檢/放大電路進行可靠性自檢。本發(fā)明還公開了一種含自檢功能的電流信號采集方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)交流電流信號的采集，并且利用多個自檢電平信號依次進行自檢，有效避免單一信號檢測的偶然性，提高可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電流信號采集裝置及采集方法，具體是指一種應(yīng)用于信號采集板卡上的含自檢功能的電流信號采集裝置及采集方法，屬于鐵路通信信號領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在鐵路通信信號領(lǐng)域，信號控制機柜或信號控制機箱里設(shè)置的信號采集板卡所采集到的信號為電壓信號或者電流信號。其中，電壓信號在長距離傳輸過程中具有抗干擾能力差、易受電磁信號影響等缺點；而電流信號的抗干擾能力強，更適用于長距離傳輸。因此，在信號采集時一般考慮采集電流信號。

一般的，信號控制機柜或信號控制機箱內(nèi)設(shè)置的電路板上的各類電子元器件能夠識別的信號多數(shù)為電壓信號。因此，對于采集到的電流信號，仍需要通過一些變化電路將其轉(zhuǎn)換為更容易識別和處理的電壓信號。而這個信號轉(zhuǎn)換的過程以及信號自檢的方式相比而言都是不易實現(xiàn)的。

基于上述原因，本專利提出一種電流信號采集裝置及采集方法，可實現(xiàn)對交流電流信號的采集，并具有自檢功能，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含自檢功能的電流信號采集裝置及采集方法，結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)交流電流信號的采集，并且利用多個自檢電平信號依次進行自檢，有效避免單一信號檢測的偶然性，提高可靠性。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種含自檢功能的電流信號采集裝置，包含：電流/電壓轉(zhuǎn)化模塊，其輸入端接收采集到的交流電流信號，并將該交流電流信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號；自檢/放大電路，其第一輸入端與電流/電壓轉(zhuǎn)化模塊的輸出端連接，接收電流/電壓轉(zhuǎn)化模塊輸出的直流電壓信號，并對其進行放大處理；還原計算電路，其輸入端與自檢/放大電路的輸出端連接，接收自檢/放大電路輸出的放大后的直流電壓信號，并將其還原轉(zhuǎn)換為原始采集到的交流電流信號；自檢電壓模塊，其輸出端與自檢/放大電路的第二輸入端連接，通過生成的自檢電平信號對自檢/放大電路進行可靠性自檢。

本發(fā)明所述的含自檢功能的電流信號采集裝置，還包含：顯示模塊，其輸入端與還原計算電路的輸出端連接，接收并顯示還原計算電路輸出的原始采集到的交流電流信號。

其中，所述的電流/電壓轉(zhuǎn)化模塊采用電流互感器實現(xiàn)。

其中，所述的自檢電壓模塊包含：N個分壓電阻和多路復(fù)用開關(guān)模塊；N個所述的分壓電阻依次通過串聯(lián)連接形成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路的一端接地，另一端連接自檢電壓信號；在該串聯(lián)電路中，每相鄰兩個分壓電阻之間的連接端分別與所述的多路復(fù)用開關(guān)模塊連接；所述的自檢電壓信號經(jīng)由N個分壓電阻分壓后形成N-1個自檢電平信號，該N-1個自檢電平信號經(jīng)由多路復(fù)用開關(guān)模塊依次輸出至自檢/放大電路，并對自檢/放大電路進行可靠性自檢。

本發(fā)明還提供一種含自檢功能的電流信號采集方法，采用如上所述的電流信號采集裝置實現(xiàn)，包含以下步驟：

S1、電流/電壓轉(zhuǎn)化模塊將采集到的交流電流信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號；

S2、自檢電壓模塊通過生成的自檢電平信號對自檢/放大電路進行可靠性自檢；

S3、將直流電壓信號傳輸至自檢/放大電路中進行放大處理；

S4、將放大后的直流電壓信號傳輸至還原計算電路中進行還原計算處理，得到原始采集到的交流電流信號。