專利名稱：一種帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電學(xué)分析儀表領(lǐng)域，尤其涉及一種帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀。
背景技術(shù)：
電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，是一種測(cè)量電壓和電壓畸變率、分析電壓質(zhì)量的儀表，能對(duì)讀入的電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，在時(shí)鐘的同步控制下，自動(dòng)監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)和分析各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)值并存儲(chǔ)，供用戶選擇讀出，同時(shí)可對(duì)多種電壓信號(hào)進(jìn)行采集、顯示、分類統(tǒng)計(jì)，是電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、考核電網(wǎng)電壓質(zhì)量的必備工具之一。但是，現(xiàn)有的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀在測(cè)量電壓時(shí)，是通過單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片采樣后，再經(jīng)過CPU處理完成的。所述電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片對(duì)測(cè)量信號(hào)采樣的成本高，同時(shí)外圍電路龐大而復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的是:提供一種帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，在不采用單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片的前提下，依然可以準(zhǔn)確的測(cè)量電壓和電壓畸變率，分析電壓質(zhì)量，同時(shí)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化，成本得到了降低。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，包括電流互感器電路模塊、基準(zhǔn)電壓電路模塊、運(yùn)放電路模塊、兩級(jí)RC濾波模塊、射極跟隨電路模塊、過電流保護(hù)裝置和微處理器MCU ;所述微處理器MCU設(shè)置有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述電流互感器電路模塊、運(yùn)放電路模塊、兩級(jí)RC濾波模塊、射極跟隨電路模塊和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元依次串聯(lián)；所述基準(zhǔn)電壓電路模塊與所述電流互感器電路模塊相并聯(lián)；所述過電流保護(hù)裝置包括電流互感器、取樣整流電路、以及信號(hào)處理電路，所述取樣整流電路包括至少四組整流電路分路與至少三個(gè)電流互感器；每組整流電路分路由兩個(gè)整流二極管串聯(lián)而成；三個(gè)電流互感器的二次側(cè)的其中一個(gè)輸出端分別接入一組整流電路分路的兩個(gè)整流二極管之間；另一個(gè)輸出端分別經(jīng)過一個(gè)取樣電阻后，與一個(gè)接地取樣電阻的一端并聯(lián)；接地取樣電阻的另一端接在一個(gè)剩余的整流電路分路的兩個(gè)整流二極管之間，同時(shí)三個(gè)取樣電阻及接地取樣電阻的兩端分別接入所述信號(hào)處理電路。可選的，在所述電流互感器電路模塊的輸入端連接有熱敏電阻和壓敏電阻?？蛇x的，所述電流互感器電路模塊中的電流互感器的型號(hào)為SPT205?？蛇x的，所述運(yùn)放電路模塊中的運(yùn)算放大器的型號(hào)為L(zhǎng)M258?？蛇x的，所述射極跟隨電路模塊中的放大器的型號(hào)為L(zhǎng)M258?？蛇x的，所述微處理器MCU的型號(hào)為L(zhǎng)PC2136?？蛇x的，還設(shè)置有通信模塊；所述通信模塊與所述微處理器MCU電相連。可選的，所述通信模塊包括GPRS無(wú)線通信單元和RS485通信單元?？蛇x的，還設(shè)置有IXD數(shù)顯模塊；所述IXD數(shù)顯模塊與所述微處理器MCU電相連。由上可見，應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，通過帶有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的微處理器MCU取代了現(xiàn)有電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀中的模數(shù)轄換器芯片以及復(fù)雜的外圍電路，不僅可以準(zhǔn)確的測(cè)量電壓和電壓畸變率，同時(shí)成本得到了降低，電路也得到了簡(jiǎn)化。首先通過電流互感器電路模塊將測(cè)量的交流高壓信號(hào)準(zhǔn)變成電流信號(hào)，然后再在所述電流互感器電路模塊的輸出端并聯(lián)兩個(gè)電阻，將所述電流信號(hào)又變成電壓信號(hào)。同時(shí)，在所述電流互感器電路模塊上并聯(lián)一個(gè)基準(zhǔn)電壓電路模塊，實(shí)現(xiàn)電平抬升，保證所述電流互感器電路模塊輸出的電壓相位為正向位。在所述電壓信號(hào)上連接LM258運(yùn)放電路模塊，同時(shí)通過兩電路進(jìn)行同相比率放大，然后再接入兩級(jí)RC濾波模塊和LM258射極跟隨電路，從而減低阻抗，也就減少了信號(hào)的失真，最后再接入到所述微處理器MCU的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，將輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)了電壓信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，同時(shí)是微處理器MCU根據(jù)電壓的實(shí)時(shí)采集的波形，通過傅里葉變換計(jì)算出電壓畸變率。同時(shí)，所述LCD數(shù)顯模塊可以將電壓信號(hào)和電壓畸變率都顯示出來(lái)，還通過所述GPRS無(wú)線通信或者RS485通信方式進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸至控制管理中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。如圖1所示，本實(shí)用新型所示的帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，包括電流互感器電路模塊1、基準(zhǔn)電壓電路模塊2、運(yùn)放電路模塊3、兩級(jí)RC濾波模塊4、射極跟隨電路模塊5、過電流保護(hù)裝置11和微處理器MUC6，所述微處理器MCU 6設(shè)置有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元61，所述電流互感器電路模塊1、運(yùn)放電路模塊3、兩級(jí)RC濾波模塊4、射極跟隨電路模塊5和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元61依次串聯(lián)；所述基準(zhǔn)電壓電路模塊2與所述電流互感器電路模塊I相并聯(lián)；所述過電流保護(hù)裝置11包括電流互感器、取樣整流電路、以及信號(hào)處理電路，所述取樣整流電路包括至少四組整流電路分路與至少三個(gè)電流互感器；每組整流電路分路由兩個(gè)整流二極管串聯(lián)而成；三個(gè)電流互感器的二次側(cè)的其中一個(gè)輸出端分別接入一組整流電路分路的兩個(gè)整流二極管之間；另一個(gè)輸出端分別經(jīng)過一個(gè)取樣電阻后，與一個(gè)接地取樣電阻的一端并聯(lián)；接地取樣電阻的另一端接在一個(gè)剩余的整流電路分路的兩個(gè)整流二極管之間，同時(shí)三個(gè)取樣電阻及接地取樣電阻的兩端分別接入所述信號(hào)處理電路。所述電流互感器電路模塊I將輸入的交流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成微安級(jí)的電流信號(hào)；所述基準(zhǔn)電壓電路模塊2是鑒于交流電的相位問題，實(shí)現(xiàn)電平抬升的同時(shí)，還保證輸出的電壓相位為正相位；所述運(yùn)放電路模塊3則將輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行同比放大；所述兩級(jí)濾波模塊4則將過濾掉系統(tǒng)中的干擾，提高采集的精度；所述射極跟隨電路模塊5是從基極輸入信號(hào)，從射極輸出信號(hào)，使得輸入的高阻抗變成低阻抗的輸出，同時(shí)輸出的信號(hào)與輸入的信號(hào)相位一致；所述A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元61則輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓信號(hào)的實(shí)時(shí)采集，并且傳榆至所述微處理器MCU6進(jìn)行處理。其中，所述電流互感器電路模塊I中的電流互感器的型號(hào)為SPT205 ;所述運(yùn)放電路模塊中的放大器的型號(hào)為L(zhǎng)M258，起到放大作用；所述射極跟隨電路模塊中的放大器的型號(hào)為L(zhǎng)M258，起到射極跟隨作用；所述微處理器MCU的型號(hào)為L(zhǎng)PC2136，其通過引腳還連接有通信模塊、LCD數(shù)顯模塊7和電源模塊8 ;其中，所述通信模塊包括GPRS無(wú)線通信單元9和RS485通信單元10。另外，在所述電流互感器電路模塊I的輸入端連接有熱敏電阻和壓敏電阻，主要對(duì)電路起到保護(hù)作用。以上所述實(shí)施方式僅用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型，但不限于此。在不偏離本實(shí)用新型構(gòu)思的條件下，所屬技術(shù)領(lǐng)域人員可做出適當(dāng)變更調(diào)整，而這些變更調(diào)整也應(yīng)納入本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:包括電流互感器電路模塊、基準(zhǔn)電壓電路模塊、運(yùn)放電路模塊、兩級(jí)RC濾波模塊、射極跟隨電路模塊、過電流保護(hù)裝置和微處理器MCU ;所述微處理器MCU設(shè)置有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述電流互感器電路模塊、運(yùn)放電路模塊、兩級(jí)RC濾波模塊、射極跟隨電路模塊和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元依次串聯(lián)；所述基準(zhǔn)電壓電路模塊與所述電流互感器電路模塊相并聯(lián)；所述過電流保護(hù)裝置包括電流互感器、取樣整流電路、以及信號(hào)處理電路，所述取樣整流電路包括至少四組整流電路分路與至少三個(gè)電流互感器；每組整流電路分路由兩個(gè)整流二極管串聯(lián)而成；三個(gè)電流互感器的二次側(cè)的其中一個(gè)輸出端分別接入一組整流電路分路的兩個(gè)整流二極管之間；另一個(gè)輸出端分別經(jīng)過一個(gè)取樣電阻后，與一個(gè)接地取樣電阻的一端并聯(lián)；接地取樣電阻的另一端接在一個(gè)剩余的整流電路分路的兩個(gè)整流二極管之間，同時(shí)三個(gè)取樣電阻及接地取樣電阻的兩端分別接入所述信號(hào)處理電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:在所述電流互感器電路模塊的輸入端連接有熱敏電阻和壓敏電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:還設(shè)置有通信模塊；所述通信模塊與所述微處理器MCU電相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:所述通信模塊包括GPRS無(wú)線通信單元和RS485通信單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，其特征在于:還設(shè)置有IXD數(shù)顯模塊；所述IXD數(shù)顯模塊與所述微處理器MCU電相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶過電流保護(hù)裝置的電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析儀，包括電流互感器電路模塊、基準(zhǔn)電壓電路模塊、運(yùn)放電路模塊、兩級(jí)RC濾波模塊、射極跟隨電路模塊、過電流保護(hù)裝置和微處理器MCU；所述微處理器MCU設(shè)置有A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元；所述電流互感器電路模塊、運(yùn)放電路模塊、兩級(jí)RC濾波模塊、射極跟隨電路模塊和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換單元依次串聯(lián)；所述基準(zhǔn)電壓電路模塊與所述電流互感器電路模塊相并聯(lián)。本實(shí)用新型在不采用單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片的前提下，依然可以準(zhǔn)確的測(cè)量電壓和電壓畸變率，分析電壓質(zhì)量，同時(shí)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化，成本得到了降低。
文檔編號(hào)G01R19/25GK203164283SQ201320043799
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者張美專 申請(qǐng)人:張美專