專利名稱：三相交流電綜合電量檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三相交流電綜合電量檢測電路。
背景技術(shù)：
三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差互差120°角的交流電路組成的電力系統(tǒng)。目前，我國生產(chǎn)、配送的都是三相交流電。三相交流電有很多優(yōu)越性，比如使用三相交流電的電動機、發(fā)電機節(jié)能節(jié)材，維護方便。針對三相電產(chǎn)品信息化、智能化發(fā)展趨勢，準確地測量和判斷三相交流電綜合電量，對于電氣控制設(shè)備的正確運行起著特別重要的作用。如三相交流電過壓，負載可能被損壞(例如燈泡過亮燒毀)；三相交流電欠壓，負載不能正常工作(例如燈泡暗淡無光)；三相交流電相序反相，則會引起重大事故；諧波不僅污染公用電網(wǎng)，而且使電能的產(chǎn)生、傳輸和利用效率降低，導致設(shè)備無法正常工作，甚至引發(fā)供電事故的發(fā)生。為保證設(shè)備安全可靠、正常穩(wěn)定運行，需要實時檢測三相交流電電壓、電流、相位、有功功率、無功功率、電壓諧波、電流諧波等綜合電量。只要檢測電壓、電流及頻率值，即可得到三相交流電電壓、電流、頻率、相位、有功功率、無功功率、電壓諧波、電流諧波等綜合電量。傳統(tǒng)的三相交流電綜合電量檢測方法是采用專用的電能計量芯片或單獨的數(shù)字信號處理器DSP來進行運算。傳統(tǒng)的檢測電路，一類是電路簡單，成本低，但需要專用分析儀器才能得到比較全面的電量參數(shù)，而專業(yè)儀器的價格昂貴；另一類則是電路復雜，但也無法獲得全面的電量參數(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有三相交流電檢測技術(shù)存在的硬件結(jié)構(gòu)復雜，成本高，測量數(shù)據(jù)不全，精度不高的缺陷，提供了一種電路結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，測量數(shù)據(jù)全面，精度 高的檢測電路。本實用新型的三相交流電綜合電量檢測電路，包括三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、三相頻率檢測電路、MCU主控處理器、按鍵、指示燈和液晶屏。所述三相電壓采樣電路包括3路電壓采樣電路:分別為A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路、C相電壓采樣電路。其中A相電壓采樣電路的輸入端接三相交流電的A相電壓，輸出端接主控處理器中AD米樣模塊的一個信號輸入接口。三相電流米樣電路包括3路電流采樣電路:分別為A相電流采樣電路、B相電流采樣電路、C相電流采樣電路。交流三相電的A相穿過一個電流互感器，電流互感器的輸出端接A相電流采樣電路的輸入端，A相電流采樣電路的輸出端接主控處理器中AD采樣模塊的兩個信號輸入接口。三相頻率檢測電路包括3路頻率檢測電路:分別為A相頻率檢測電路、B相頻率檢測電路、C相頻率檢測電路。A相電壓采樣電路的輸出端接A相頻率檢測電路的反相輸入端,A相頻率檢測電路的同相輸入端接基準電壓。A相頻率檢測電路的輸出端接主控處理器輸入接口。按鍵的輸出端接MCU主控處理器的輸入端，MCU主控處理器的輸出端接指示燈和液晶屏。[0007]三相電壓采樣電路中的A相采樣電路，包括兩端分別與相線UA和零線UN連接的壓敏電阻Y1，壓敏電阻Yl的一端與電阻Rl連接，另一端與互感器PTl連接，互感器PTl的另一端與電阻Rl的另一端連接?；ジ衅鱌Tl的兩輸出端并聯(lián)電阻R4和電容C2,電容C2的一端與電阻R2連接，電容C2的另一端接基準電壓端。電阻R2的另一端接到運算放大器UlA的同相輸入端和電容Cl的一端，電容Cl的另一端接到運算放大器UlA的輸出端。同時，運算放大器UlA的反相輸入端和運算放大器UlA的輸出端連接。運算放大器UlA的輸出端連到電阻R3的一端，電阻R3的另一端與電容C3和二極管Dl的陽極連接，并將電阻R3、電容C3、二極管Dl陽極匯合點作為電壓采樣電路的輸出端VA。電容C3的另一端和二極管Dll的陽極連接后接到接地端GND，二極管Dl的陰極接到電源端VDD。運算放大器UlA的接地端接負電源-VCC。三相交流電A相穿過一個電流互感器，該電流互感器的輸出端與A相電流采樣電路的電流互感器CTl的輸入端連接，電流互感器CTl的兩輸出端并聯(lián)有電阻Rll和電容C8。電容C8的一端連到電阻R9的一端，電容C8的另一端接到基準電壓端。電阻R9的另一端和電容C5的一端、運算放大器UlB的同相輸入端相連。電容C5的另一端接運算放大器UlB的輸出端，同時將運算放大器UlB的反相輸入端和運算放大器UlB的輸出端連接。運算放大器UlB的電源端接正電源VCC。運算放大器UlB的輸出端同時和電容C6、電容ClO及電阻R8、電阻RlO的一端相連，電容C6、電容ClO的另一端接到基準電壓端。電阻R8的另一端接運算放大器U2B的同相輸入端，運 放放大器U2B的反相輸入端連接于電阻R5、電阻R6之間，電阻R6的另一端接運算放大器U2B的輸出端。電阻R5的另一端接基準電壓端。電容C4的兩端分別接基準電壓端和運算放大器U2B的輸出端。運算放大器U2B的輸出端和電阻R7連接，電阻R7的另一端與電容C7和二極管D2的陽極連接，電容C7的另一端和二極管D21的陽極均接到接地端GND，二極管D2陰極接到電源VDD，并將電阻R7、電容C7、二極管D2陽極匯合點作為一級電流采樣電路的輸出端IAol。電阻RlO的另一端接運算放大器U2A的同相輸入端，運算放大器U2A的反相輸入端連接于電阻R13、電阻R14之間，電阻R13的另一端接運算放大器U2A的輸出端，電阻R14的另一端接基準電壓端。電容Cll的兩端分別接基準電壓端和運算放大器U2A的輸出端。運算放大器U2A的輸出端和電阻R12連接，電阻R12的另一端與電容C9和二極管D3的陽極連接，電容C9的另一端和二極管D31的陰極均接到接地端GND，二極管D3的陰極接到電源VDD，并將電阻R12、電容C9、二極管D3陽極匯合點作為另一級電流采樣電路的輸出端IAo2。運算放大器U2A的接地端接負電源-VCC，運算放大器U2B的電源端接正電源VCC。三相頻率檢測電路的A相頻率檢測電路，包括運算放大器U3A，運算放大器U3A的反相輸入端經(jīng)過電阻R15連接到A相電壓采樣的輸出端VA，電阻R17的一端接基準電壓端，另一端接運算放大器U3A的同相輸入端，運算放大器U3A的輸出端接電阻R16，電阻R16的另一端作為A相頻率檢測電路的輸出端FQA。運算放大器U3A的接地端接負電源-VCC。MCU主控處理器包括12位AD米樣模塊,米樣模塊的輸入端連到三相電壓米樣電路的輸出端(VA、VB、VC)、三相電流采樣電路的輸出端(IAol、IAo2、IBol、IBo2、ICol、ICo2)以及三相頻率檢測電路的輸出端(FQA、FQB、FQC)。AD采樣模塊對輸入端的信號進行采樣，并記錄每個點的值。所述MCU主控處理器接收按鍵輸入的信號，MCU主控處理器根據(jù)按鍵輸入的信號設(shè)置門限值，將電量參數(shù)與預先設(shè)置的過壓值、欠壓值、缺相值等門限值比較，判斷三相交流電是否出現(xiàn)過壓、欠壓、缺相或三相不平衡。同時將告警信號輸出到指示燈顯示，并將綜合電量參數(shù)顯示于液晶屏。作為進一步優(yōu)化方案，三相電壓、電流采樣電路都應用了用于阻抗變換的電壓跟隨電路。作為又一優(yōu)化方案，三相電流采樣電路包括2級電流放大電路，2級放大電路的輸出端與MCU主控處理器的輸入端連接，對小電流信號和大電流信號采用2種不同的放大倍數(shù)，使大電流信號和小電流信號都有良好的線性度。進一步地，本實用新型的三相交流頻率檢測采用反相輸入比較電路，從而將正弦信號輸入變?yōu)榉讲ㄐ盘栞敵?。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點:一、本實用新型外圍硬件電路簡單；二、本實用新型的三相交流電電流計算精度高；三、本實用新型可實現(xiàn)相電壓、線電壓、相角、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、零序分量、正序分量、負序分量、電壓諧波、電流諧波等電量的綜合檢測；
四、本實用新型可實現(xiàn)實時監(jiān)測各電量綜合參數(shù)，并與設(shè)定門限值比較，及時做出判斷，用指示燈指示各類告警；五、由于硬件電路簡單可靠，精度高，電能參數(shù)齊全，可以單獨作為一個三相交流電電量檢測單元,也可以移植到其他復雜的監(jiān)控系統(tǒng)中。

圖1為本實用新型的三相交流電綜合電量檢測電路的功能結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型的三相交流電壓采樣電路中的A相電壓采樣電路。圖3為本實用新型的三相交流電流采樣電路中的A相電流采樣電路。圖4為本實用新型的三相交流頻率檢測電路中的A相頻率檢測電路。圖5為A相頻率檢測電路的輸入輸出波形圖。圖6為本實用新型的三相交流電綜合電量檢測電路中的電壓跟隨電路。圖7為三相電流采樣電路中的電流2級放大電路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明:如圖1所示，本實用新型的三相交流電綜合電量檢測電路包括三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、三相頻率檢測電路、MCU主控處理器、按鍵、指示燈和液晶屏。所述三相電壓、電流采樣電路和三相頻率檢測電路包括輸入隔離電路，直流偏置電路，電壓跟隨電路、鉗位電路，電流2級放大電路以及反相輸入比較電路。本具體實施方式
中，MCU主控處理器采用意法半導體ST推出的STM32F103VB微控制器。該微控制器具有最高72MHz工作頻率，單周期乘法和硬件除法，可實現(xiàn)快速傅里葉變換，微控制器自身有12位AD采樣模塊，可方便實現(xiàn)16路AD采樣，因此不需要專門的AD采樣芯片和電能計量芯片，使外圍電路更為簡單可靠。[0031 ] 本具體實施方式
中，電壓跟隨電路如圖6所示。從電壓跟隨電路的輸入端看進去，它是一個開路；而從電壓跟隨電路的輸出端看進去是短路，即Uo = Ui0運用電壓跟隨電路的作用就是在源和負載之間起到一個阻抗變換、緩沖的作用。本具體實施方式
中，三相頻率檢測電路采用反相輸入比較電路，如圖4所示，波形圖如圖5所示。當Ui > Uf時，Uo = -Vcc;當Ui < Uf時，Uo = Vcc。交流電壓正弦信號經(jīng)過反相輸入比較器得到一個方波信號，此方波信號連到MCU主控處理器輸入接口，MCU主控處理器通過捕獲方波信號的上升沿或下降沿，觸發(fā)中斷，記錄每次中斷出現(xiàn)的時間值，根據(jù)得到的每個時間值，從而得到交流信號的頻率。本具體實施方式
中，電流2級放大電路如圖7所示，通過調(diào)整電阻R5和電阻R6的阻值，得到小電流輸入的放大倍數(shù)；通過調(diào)整R13和R14的阻值，得到大電流輸入的放大倍數(shù)。這種采用2級放大的電路方式，保證電流輸入有效放大采樣，提高了電流采樣精度。本具體實施方式
中，該檢測電路還包括了一個與MCU主控處理器輸出接口連接的指示燈和液晶屏，與MCU主控處理器輸入接口連接的按鍵。按鍵可方便設(shè)置各類門限值，將電量參數(shù)與預先設(shè)置的過壓值、欠壓值、缺相值等門限值比較，判斷三相交流電是否出現(xiàn)過壓、欠壓、缺相或三 相不平衡。當檢測到三相交流電異常時，用指示燈指示告警信號，同時將三相交流電綜合電量顯示于液晶屏上，可方便納入其他監(jiān)控系統(tǒng)中。本實用新型的三相交流電綜合電量檢測，按照以下步驟:步驟A =MCU主控處理器進行初始化，將至少2組確定的輸入電壓、電流值對應的電壓、電流采樣值與輸入電壓、電流值代入y=kx+b校準方程，得到校準系數(shù)k和零點常數(shù)b。步驟B =MCU主控處理器以固定的采樣頻率IOKHz，即采樣周期0.1ms，通過采樣三相電壓米樣電路的輸出信號和三相電流米樣電路的輸出信號，在一個周期內(nèi)進行250點米樣，并記錄每個點的值，分別得到250個電壓、電流采樣值。三相電壓采樣電路包括:1)隔離電路，對電壓輸入進行隔離；2)直流偏置電路，將交流電壓信號變換為幅值大于零的正弦信號；3)電壓跟隨電路，進行阻抗變換；4)鉗位電路，限制輸出電壓以保護MCU主控處理器輸入接口。三相電流采樣電路包括:1)隔離電路，對電流輸入進行隔離；2)直流偏置電路，將交流電流信號變換為幅值大于零的正弦信號；3)電壓跟隨電路，進行阻抗變換；4)2級放大電路，MCU主控制器讀取2級放大電路的輸出值，若放大倍數(shù)較大的放大電路輸出值未超出預設(shè)量程，則MCU主控制器將放大倍數(shù)較大的放大電路輸出值作為采樣值，若放大倍數(shù)較大的放大電路輸出值超出預設(shè)量程，則MCU主控制器將放大倍數(shù)較小的放大電路輸出值作為采樣值；5)鉗位電路，限制輸出電壓以保護MCU主控處理器輸入接口。利用MCU主控處理器捕獲三相頻率檢測電路輸出信號的上升沿或下降沿，觸發(fā)中斷，并記錄每次中斷出現(xiàn)的時間值，根據(jù)得到的每個時間值，計算出三相交流電的頻率；步驟C =MCU主控處理器根據(jù)步驟B中得到的250個電壓、電流采樣值，根據(jù)拉格朗日插值原理，分別采用拋物插值法處理，獲得相應頻率的128個電壓、電流采樣值。拋物插值也稱二次插值，是經(jīng)過不共線的3個點(xO, f (xO) ), (xl, f (xl) ), (x2, f (x2))可以確定一條拋物線，即一個二次函數(shù)。根據(jù)Lagrange插值原理,該插值函數(shù)為P(x) = f (xO)1 (X)+f (xl) 11 (x) +f (x2) 12 (x),其中 Ii (x)稱為在 xi 這點的插值基函數(shù)，10 (x) = (χ-χ )(χ-χ2)/(xO-xl)(χ0_χ2)，11(χ) = (χ-χΟ)(χ-χ2)/(xl-xO) (χ1_χ2)，12(χ) = (χ-χΟ)(χ-χ )/(χ2-χ0)(χ2-χ1)。[0039]步驟D:將步驟C得到的128個電壓、電流采樣值進行快速傅里葉變換，獲得對應于電壓的128個復數(shù)及對應于電流的128個復數(shù)。采用快速傅里葉變換使計算機計算離散傅里葉變換需要的乘法和加法次數(shù)大為減少，特別是被變換的采樣點數(shù)越多，快速傅里葉變換計算量的節(jié)省就越顯著。快速傅里葉變換的計算程序分為兩部分:一部分是倒序重排，另一部分是用七層嵌套的循環(huán)來完成M=1g2N次迭代。七層循環(huán)的功能是:最里的一層循環(huán)完成相同WNP的蝶形運算，中間層循環(huán)完成因子W/的變化，而最外的一層循環(huán)則是完成M次迭代過程。步驟E:將步驟D中對應于電壓的128個復數(shù)中的第二個復數(shù)取模得到電壓測量值，第三個及之后的各復數(shù)取模運算后得到電壓的各次諧波分量；將步驟D中對應于電流的128個復數(shù)中的第二個復數(shù)取模得到電流測量值，第三個及之后的各復數(shù)取模運算后得到電流的各次諧波分量；步驟F:將步驟E中得到的電壓、電流測量值代入校準方程中得到相應的實際值。步驟G:根據(jù)電壓、電流實際值，通過相應公式計算得到相應電參數(shù)。參照圖1，本實用新型的三相交流電綜合電量檢測電路，包括三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、三相頻率檢測電路、MCU主控處理器、按鍵、指示燈和液晶屏。所述三相電壓采樣電路包括3路電壓采樣電路:分別為A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路、C相電壓采樣電路。其中A相電壓采樣電路的輸入端接三相交流電的A相電壓，輸出端接主控處理器中AD米樣模塊的一個信號輸入接口。三相電流米樣電路包括3路電流采樣電路:分別為A相電流采樣電路、B相電流采樣電路、C相電流采樣電路。交流三相電的A相穿過一個電流互感器，電流互感器的輸出端接A相電流采樣電路的輸入端，A相電流采樣電路的輸出端接主控處理器中AD采樣模塊的兩個信號輸入接口。三相頻率檢測電路包括3路頻率檢測電路:分別為A相頻率檢測電路、B相頻率檢測電路、C相頻率檢測電路。A相電壓采樣電路的輸 出端接A相頻率檢測電路的反相輸入端,A相頻率檢測電路的同相輸入端接基準電壓。A相頻率檢測電路的輸出端接主控處理器輸入接口。按鍵的輸出端接MCU主控處理器的輸入端，MCU主控處理器的輸出端接指示燈和液晶屏。參照圖2，三相電壓采樣電路中的A相采樣電路，包括兩端分別與相線UA和零線UN連接的壓敏電阻Y1，壓敏電阻Yl的一端與電阻Rl連接，另一端與互感器PTl連接，互感器PTl的另一端與電阻Rl的另一端連接。互感器PTl的兩輸出端并聯(lián)電阻R4和電容C2，電容C2的一端與電阻R2連接，電容C2的另一端接基準電壓端。電阻R2的另一端接到運算放大器UlA的同相輸入端和電容Cl的一端，電容Cl的另一端接到運算放大器UlA的輸出端。同時，運算放大器UlA的反相輸入端和運算放大器UlA的輸出端連接。運算放大器UlA的輸出端連到電阻R3的一端，電阻R3的另一端與電容C3和二極管Dl的陽極連接，并將電阻R3、電容C3、二極管Dl陽極匯合點作為電壓采樣電路的輸出端VA。電容C3的另一端和二極管Dll的陽極連接后接到接地端GND，二極管Dl的陰極接到電源端VDD。運算放大器UlA的接地端接負電源-VCC。B相電壓采樣電路的輸出端VB，與MCU主控處理器的AD采樣模塊的輸入接口連接。C相電壓采樣電路的輸出端VC，與MCU主控處理器的AD采樣模塊的輸入接口連接。參照圖3，三相交流電A相穿過一個電流互感器，該電流互感器的輸出端與A相電流采樣電路的電流互感器CTl的輸入端連接，電流互感器CTl的兩輸出端并聯(lián)有電阻Rll和電容C8。電容C8的一端連到電阻R9的一端，電容C8的另一端接到基準電壓端。電阻R9的另一端和電容C5的一端、運算放大器UlB的同相輸入端相連。電容C5的另一端接運算放大器UlB的輸出端，同時將運算放大器UlB的反相輸入端和運算放大器UlB的輸出端連接。運算放大器UlB的電源端接正電源VCC。運算放大器UlB的輸出端同時和電容C6、電容ClO及電阻R8、電阻RlO的一端相連，電容C6、電容ClO的另一端接到基準電壓端。電阻R8的另一端接運算放大器U2B的同相輸入端，運放放大器U2B的反相輸入端連接于電阻R5、電阻R6之間，電阻R6的另一端接運算放大器U2B的輸出端。電阻R5的另一端接基準電壓端。電容C4的兩端分別接基準電壓端和運算放大器U2B的輸出端。運算放大器U2B的輸出端和電阻R7連接，電阻R7的另一端與電容C7和二極管D2的陽極連接，電容C7的另一端和二極管D21的陽極均接到接地端GND，二極管D2陰極接到電源VDD，并將電阻R7、電容C7、二極管D2陽極匯合點作為一級電流米樣電路的輸出端IAol,。電阻RlO的另一端接運算放大器U2A的同相輸入端，運算放大器U2A的反相輸入端連接于電阻R13、電阻R14之間，電阻R13的另一端接運算放大器U2A的輸出端，電阻R14的另一端接基準電壓端。電容Cll的兩端分別接基準電壓端和運算放大器U2A的輸出端。運算放大器U2A的輸出端和電阻R12連接，電阻R12的另一端與電容C9和二極管D3的陽極連接，電容C9的另一端和二極管D31的陰極均接到接地端GND，二極管D3的陰極接到電源VDD，并將電阻R12、電容C9、二極管D3陽 極匯合點作為另一級電流采樣電路的輸出端IAo2。運算放大器U2A的接地端接負電源-VCC，運算放大器U2B的電源端接正電源VCC。B相、C相電流采樣電路采用與A相電流采樣電路相同的電路結(jié)構(gòu)，對于B相電流采樣電路，一級電流采樣電路的輸出端IBol，另一級電流采樣電路的輸出端IBo2與MCU主控處理器的AD采樣模塊的輸入接口連接。對于C相電流采樣電路，一級電流采樣電路的輸出端ICoI，另一級電流采樣電路的輸出端ICo2與MCU主控處理器的AD采樣模塊的輸入接口連接。參照圖4，三相頻率檢測電路的A相頻率檢測電路，包括運算放大器U3A，運算放大器U3A的反相輸入端經(jīng)過電阻R15連接到A相電壓采樣的輸出端VA，電阻R17的一端接基準電壓端，另一端接運算放大器U3A的同相輸入端，運算放大器U3A的輸出端接電阻R16，電阻R16的另一端作為A相頻率檢測電路的輸出端FQA，A相頻率檢測電路的輸出端FQA與MCU主控處理器的輸入接口連接。運算放大器U3A的接地端接負電源-VCC。同樣地，B相頻率檢測電路的輸出端FQB與MCU主控處理器的輸入接口連接。C相頻率檢測電路的輸出端FQC與MCU主控處理器的輸入接口連接。MCU主控處理器包括12位AD采樣模塊，采樣模塊的輸入端連到三相電壓采樣電路的輸出端(#、￥8、￥0、三相電流采樣電路的輸出端(從01、IAo2、IBoU IBo2、ICoU ICo2)、以及三相頻率檢測電路的輸出端(FQA、FQB、FQC)。AD采樣模塊對輸入端的信號進行采樣，并記錄每個點的值。
權(quán)利要求1.一種三相交流電綜合電量檢測電路，其特征在于，所述檢測電路包括三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、三相頻率檢測電路、MCU主控處理器、按鍵、指示燈和液晶屏； 三相電壓采樣電路包括3路電壓采樣電路:分別為A相電壓采樣電路、B相電壓采樣電路、C相電壓采樣電路，其中A相電壓采樣電路的輸入端接三相交流電的A相電壓，輸出端接主控處理器中AD采樣模塊的一個信號輸入接口 ；三相電流采樣電路包括3路電流采樣電路:分別為A相電流采樣電路、B相電流采樣電路、C相電流采樣電路；交流三相電的A相穿過一個電流互感器，電流互感器的輸出端接A相電流采樣電路的輸入端，A相電流采樣電路的輸出端接主控處理器中AD采樣模塊的兩個信號輸入接口 ； 三相頻率檢測電路包括3路頻率檢測電路:分別為A相頻率檢測電路、B相頻率檢測電路、C相頻率檢測電路；A相電壓采樣電路的輸出端接A相頻率檢測電路的反相輸入端,A相頻率檢測電路的同相輸入端接基準電壓；A相頻率檢測電路的輸出端接主控處理器輸入接Π ； 按鍵的輸出端接MCU主控處理器的輸入端，MCU主控處理器的輸出端接指示燈和液晶屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測電路，其特征在于，所述的三相電壓采樣電路中的A相采樣電路，包括兩端分別與相線UA和零線UN連接的壓敏電阻Y1，壓敏電阻Yl的一端與電阻Rl連接，另一端與互感器PTl連接，互感器PTl的另一端與電阻Rl的另一端連接；互感器PTl的兩輸出端并聯(lián)電阻R4和電容C2，電容C2的一端與電阻R2連接，電容C2的另一端接基準電壓端以提供直流偏置電壓Vref ;電阻R2的另一端接到運算放大器UlA的同相輸入端和電容Cl的一端，電容Cl的另一端接到運算放大器UlA的輸出端；同時，運算放大器UlA的反相輸入端和運算放大器UlA的輸出端連接；運算放大器UlA的輸出端連到電阻R3的一端，電阻R3的另一端與電容C3和二極管Dl的陽極連接，并將電阻R3、電容C3、 二極管Dl陽極匯合點作為電壓采樣電路的輸出端VA ;電容C3的另一端和二極管Dll的陽極連接后接到接地端GND，二極管Dl的陰極接到電源端VDD ;運算放大器UlA的接地端接負電源-vcc。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測電路，其特征在于，所述的三相頻率檢測電路的A相頻率檢測電路，包括運算放大器U3A，運算放大器U3A的反相輸入端經(jīng)過電阻R15連接到A相電壓采樣的輸出端VA，電阻R17的一端接基準電壓端，另一端接運算放大器U3A的同相輸入端，運算放大器U3A的輸出端接電阻R16，電阻R16的另一端作為A相頻率檢測電路的輸出端FQA ;運算放大器U3A的接地端接負電源-VCC。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測電路，其特征在于，所述三相電壓、電流采樣電路都應用了用于阻抗變換的電壓跟隨電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相交流電綜合電量檢測電路，其特征在于，所述三相電流采樣電路包括2級電流放大電路，2級放大電路的輸出端與MCU主控處理器的輸入端連接。
專利摘要本實用新型涉及一種三相交流電綜合電量檢測電路，包括三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、三相頻率檢測電路、MCU主控處理器、按鍵、指示燈和液晶屏。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點外圍硬件電路簡單；三相交流電電流計算精度高；可實現(xiàn)相電壓、線電壓、相角、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、零序分量、正序分量、負序分量、電壓諧波、電流諧波等電量的綜合檢測；可實現(xiàn)實時監(jiān)測各電量綜合參數(shù)，并與設(shè)定門限值比較，及時做出判斷，用指示燈指示各類告警。
文檔編號G01R15/12GK203101473SQ20132000591
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者沈亞斌 申請人:浙江中碳科技有限公司