專利名稱：一種電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集電路，尤其涉及一種電路結(jié)構(gòu)簡單的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路。
背景技術(shù)：
電能質(zhì)量分析屬于高端三相電力線監(jiān)視/測量系統(tǒng)，這類工業(yè)應(yīng)用需要以高的動態(tài)范圍、特定采樣速率精確地進(jìn)行多通道同時采集數(shù)據(jù)。為了獲得最高系統(tǒng)精度，必須正確處理來自傳感器(CT、PT)的信號，以滿足ADC輸入量程的要求，從而保證DAS的性能指標(biāo)滿足不同國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。一般的采集電路所采用的AD轉(zhuǎn)換器要實現(xiàn)同時采用必須在每個通道有采用保持器，進(jìn)行巡回采樣，這就存在相位誤差。同時，為了減小噪聲還必須前置復(fù)雜的濾波器將不需要的噪聲濾除。此外，為了達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的精度，還必須采用至少12位以上的AD·轉(zhuǎn)換器。這就使得電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本偏高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路。為實現(xiàn)上述目的，所述電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，其特點是，所述數(shù)據(jù)采集電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用型號為ADS1278的芯片；并且，所述數(shù)據(jù)采集電路還包括采樣電阻、差分放大器和參考電壓源模塊，其中，模擬信號順次地經(jīng)采樣電阻和差分放大器傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于提供參考電壓源的參考電壓源模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通訊連接。優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集電路還包括濾波器，模擬信號順次地經(jīng)采樣電阻、濾波器和差分放大器傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選的是，所述濾波器為無源一階低通濾波器。優(yōu)選的是，所述參考電壓源模塊采用型號為MAX6133的芯片。本實用新型的有益效果在于，所述電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，通過選擇ADS1278這種高性能的AD轉(zhuǎn)換器，充分發(fā)揮該器件的架構(gòu)優(yōu)勢及多通道、高精度、低溫度漂移、低噪聲的特長，同時選擇高性能的外圍器件，構(gòu)建了一個結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，尤其適合電力行業(yè)電能數(shù)據(jù)采集這種場合，取得了良好的應(yīng)用效果，相比其他技術(shù)構(gòu)建的同類系統(tǒng)，最大的特點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，精度高、成本相對低。

圖I示出了本實用新型的一個實施例的原理方框圖。圖2示出了本實用新型的另一個實施例的原理方框圖。圖3示出了圖I或圖2中所示的參考電壓源模塊的電路圖。[0013]圖4示出了圖I中所示的順次連接的采樣電阻、濾波器和差分放大器的電路圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明在本實用新型的一個實施例中，如圖I所示，所述電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器I、采樣電阻2、濾波器3、差分放大器4和參考電壓源模塊5。其中，模擬信號順次地經(jīng)采樣電阻2、濾波器3和差分放大器4傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器1，由該模數(shù)轉(zhuǎn)換器I轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，過程中，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器I通訊連接的參考電壓源模塊5用于提供參考電壓源。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器I采用型號為ADS1278的芯片，該芯片是TI出產(chǎn)的8通道、24位Σ-Λ架構(gòu)工業(yè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；該芯片內(nèi)置了多個獨立的高階斬波穩(wěn)定調(diào)制器和FIR數(shù)據(jù)濾波器，可支持8通道同時采樣，支持高速、高精度、低速、低功耗4種模式，采樣率高達(dá)IlSksps0由于可以同時采樣，可以消除采樣時的相位誤差，這一點尤其適合于電能多項采集的場合。此外，該芯片與處理器之間的接口使用串行總線，使得該芯片與處理器之間的連接很方便，具有很好的兼容性。該電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路的工作過程為模擬信號順次地經(jīng)采樣電路和濾波器3的處理后傳輸至差分放大器4，進(jìn)行調(diào)理，該差分放大器4將信號放大到與模數(shù)轉(zhuǎn)換器I量程相匹配的大小。型號為ADS1278的模數(shù)轉(zhuǎn)換器I內(nèi)置的調(diào)制器檢測將差分放大器4傳輸過來的信號并將其與參考電壓源做比較，得到一個低噪聲的數(shù)字輸出流。ADS1278芯片輸出的是二進(jìn)制補碼，最高位是符號位。當(dāng)輸出電壓時負(fù)值時，最高
位是1，反之為O。ADS1278芯片輸出的數(shù)字量的范圍為
權(quán)利要求1.一種電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集電路包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用型號為ADS1278的芯片；并且，所述數(shù)據(jù)采集電路還包括采樣電阻、差分放大器和參考電壓源模塊，其中，模擬信號順次地經(jīng)采樣電阻和差分放大器傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于提供參考電壓源的參考電壓源模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集電路還包括濾波器，模擬信號順次地經(jīng)采樣電阻、濾波器和差分放大器傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述濾波器為無源一階低通濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項所述的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述參考電壓源模塊采用型號為MAX6133的芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集電路，其包括的模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用型號為ADS1278的芯片；所述數(shù)據(jù)采集電路還包括采樣電阻、差分放大器和參考電壓源模塊，其中，模擬信號順次地經(jīng)采樣電阻和差分放大器傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于提供參考電壓源的參考電壓源模塊與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器通訊連接。所述數(shù)據(jù)采集電路，通過選擇ADS1278芯片這種高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，充分發(fā)揮該器件的架構(gòu)優(yōu)勢及多通道、高精度、低溫度漂移、低噪聲的特長，同時選擇高性能的外圍器件，構(gòu)建了一個結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，尤其適合電力行業(yè)電能數(shù)據(jù)采集這種場合，取得了良好的應(yīng)用效果，相比其他技術(shù)構(gòu)建的同類系統(tǒng)，最大的特點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，精度高、成本相對低。
文檔編號G01R31/00GK202583361SQ20122022022
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者倪年紅, 陳超 申請人:深圳市亞特爾科技有限公司