專利名稱：一種雙通道采樣電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及小電壓信號采樣電路。
背景技術(shù)：
隨著繼電保護(hù)行業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)場應(yīng)用對繼電保護(hù)裝置的采樣精度的要求越來越高，能準(zhǔn)確地反應(yīng)出系統(tǒng)的運(yùn)行情況，包括系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)電參量和系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)。繼電保護(hù)裝置的精度要求也越來越高，由于繼電保護(hù)行業(yè)的采樣范圍要求寬，現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置中的采樣電路已經(jīng)不能既要滿足大信號的精度又要兼顧小信號的精度的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種，以解決現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置中的采樣電路已經(jīng)不能既要滿足大信號的精度又要兼顧小信號的精度的要求的技術(shù)問題。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:提供了一種雙通道采樣電路，包括電流、電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:該電路還包括采樣小信號的通道一和采樣大信號的通道二 ；通道一對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作1:1放大處理得到小信號，通道二對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作放大處理得到大信號，放大倍數(shù)大于通道一；所述通道一和通道二的結(jié)構(gòu)相同；所述通道一包括通道一放大電阻一、通道一放大電阻二、參考電壓基準(zhǔn)、通道一單極性運(yùn)放、通道一限流電阻、通道一濾波電容和通道一嵌位二極管；所述通道二包括通道二放大電阻一、通道二放大電阻二、參考電壓基準(zhǔn)、通道二單極性運(yùn)放、通道二限流電阻、通道二濾波電容和通道二嵌位二極管；電流、電壓互感器轉(zhuǎn)化電路出來的小電壓信號，一路經(jīng)過通道一放大電阻一、通道一放大電阻二、通道一單極性運(yùn)放組成的運(yùn)放電路到通道一單極性運(yùn)放的第14腳，放大后的小電壓信號經(jīng)過通道一限流電阻限流后再經(jīng)過通道一濾波電容和通道一嵌位二極管濾波和嵌位后產(chǎn)生小信號；一路經(jīng)過通道二放大電阻一、通道二放大電阻二、通道二單極性運(yùn)放組成的運(yùn)放電路到通道二單極性運(yùn)放的第8腳，放大后的小電壓信號經(jīng)過通道二限流電阻限流后再經(jīng)過通道二濾波電容和通道二嵌位二極管濾波和嵌位后產(chǎn)生大信號。所述通道二的放大倍數(shù)為10倍。所述單極性運(yùn)放為TLC2274。通道一放大電阻二與通道一放大電阻一的比值小于通道二放大電阻二(R5)與通道二放大電阻一(R4)的比值，這樣通道一得到的信號為小信號，通道二得到的12信號為大信號。本實(shí)用型的有益效果是:電流、電壓轉(zhuǎn)化電路出來的小電壓信號，分別經(jīng)過兩路通道、一路作1:1放大處理(保證采樣范圍)得到小信號II，一路作10倍放大處理(保證小信號的精度)得到大信號12，得到的這兩個(gè)信號再分別送給單片機(jī)的兩個(gè)采樣口，單片機(jī)通過內(nèi)置程序?qū)Σ蓸有盘栕飨鄳?yīng)的濾波、運(yùn)算處理，這樣既能保證整個(gè)采樣范圍，又能保證小信號的采樣的精度。

圖1為本實(shí)用新型的電路圖。其中，1-電流、電壓互感器出來后的小電壓信號；1-通道一(輸出小信號II);Rl-通道一放大電阻一R2-通道一放大電阻二；Ul-通道一單極性運(yùn)放(16腳運(yùn)放，共有4通道)；R3-通道一限流電阻；Il-小信號，進(jìn)單片機(jī)采集口；Cl-通道一濾波電容；Dl-通道一嵌位二極管；2-通道二 (輸出大信號12 );R4-通道二放大電阻一R5-通道二放大電阻二；U2-通道二單極性運(yùn)放(16腳運(yùn)放，共有4通道)；R6-通道二限流電阻；12-大信號，進(jìn)單片機(jī)采集口；C2-通道二濾波電容；D2-通道二嵌位二極管；REF-參考電壓基準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)地描述:如圖1所示,該雙通道采樣電路,包括電流、電壓轉(zhuǎn)換電路,該電路還包括采樣小信號Il的通道一 I和采樣大信號12的通道二 2 ;通道一 I對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作1:1放大處理得到小信號II，通道二 2對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作放大處理，放大倍數(shù)大于通道一 1，優(yōu)選為10倍，得到大信號12 ;所述通道一 I和通道二 2的結(jié)構(gòu)相同；所述通道一 I和通道二 2包括電流、電壓轉(zhuǎn)換電路、放大電阻一、放大電阻二、參考電壓基準(zhǔn)、單極性運(yùn)放、限流電阻、濾波電容和嵌位二極管；所述電流、電壓互感器轉(zhuǎn)化電路出來的小電壓信號I分成兩路分別進(jìn)入通道一 I和通道二 2的放電大路，所述放大電路由放大電阻一、放大電阻二和單極性運(yùn)放組成，放大后的小電壓信號I經(jīng)過限流電阻限流后再經(jīng)過濾波電容和嵌位二極管濾波和嵌位后，產(chǎn)生小信號Il和大信號12 ;小信號Il和大信號12分別送給單片機(jī)的兩個(gè)采樣口。其中，通道一放大電阻二 R2與通道一放大電阻一 Rl的比值小于通道二放大電阻二(R5)與通道二放大電阻一(R4)的比值，這樣通道一得到的信號為小信號II，通道二得到的12信號為大信號12。具體說明如下:所述通道一 I包括通道一放大電阻一 R1、通道一放大電阻二 R2、參考電壓基準(zhǔn)REF、通道一單極性運(yùn)放U1、通道一限流電阻R3、通道一濾波電容Cl和通道一嵌位二極管Dl ；所述通道二 2包括通道二放大電阻一 R4、通道二放大電阻二 R5、參考電壓基準(zhǔn)REF、通道二單極性運(yùn)放U2、通道二限流電阻R6、通道二濾波電容C2和通道二嵌位二極管D2。電流、電壓互感器轉(zhuǎn)化電路出來的小電壓信號I，一路經(jīng)過通道一放大電阻一 R1、通道一放大電阻二 R2、通道一單極性運(yùn)放Ul組成的運(yùn)放電路到通道一單極性運(yùn)放Ul的第14腳，放大后的小電壓信號I經(jīng)過通道一限流電阻R3限流后再經(jīng)過通道一濾波電容Cl和通道一嵌位二極管Dl濾波和嵌位后，產(chǎn)生小信號II。一路經(jīng)過通道二放大電阻一 R4、通道二放大電阻二 R5、通道二單極性運(yùn)放U2組成的運(yùn)放電路到通道二單極性運(yùn)放U2的第8腳，放大后的小電壓信號I經(jīng)過通道二限流電阻R6限流后再經(jīng)過通道二濾波電容C2和通道二嵌位二極管D2濾波和嵌位后,產(chǎn)生大信號12。其中通道一 I和通道二 2的放大情況為:通道一放大電阻二 R2與通道一放大電阻一 Rl的比值小于通道二放大電阻二(R5)與通道二放大電阻一(R4)的比值，這樣通道一得到的信號為小信號II，通道二得到的12信號為大信號12。再將小信號Il和大信號12送給單片機(jī)的兩個(gè)采樣口，對采樣信號作相應(yīng)的濾波、運(yùn)算處理，這樣既能保證整個(gè)采樣范圍，又能保證小信號的采樣的精度。本實(shí)用新型的工作原理是:所述的電流、電壓轉(zhuǎn)換電路，直接將大電流、電壓信號轉(zhuǎn)換成小電壓信號，供兩路通道放大處理用。所述的放大電阻分別與運(yùn)放的端口連接，實(shí)現(xiàn)信號的放大處理。所述的參考電壓基準(zhǔn)為由單片機(jī)的采樣基準(zhǔn)提供，實(shí)現(xiàn)對單極性運(yùn)放提供參考電壓基準(zhǔn)，將小電壓信號抬升到單片機(jī)所能處理的范圍。所述的單極性運(yùn)放與放大電阻配合，實(shí)現(xiàn)小電壓信號的放大處理。所述的限流電阻實(shí)現(xiàn)信號的限流作用。所述的濾波電容實(shí)現(xiàn)對信號的濾波處理。所述的嵌位二極管對放大后信號作嵌位作用，防止信號過大，損壞單片機(jī)。本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)例，在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種變形或修改均受本專利的保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種雙通道采樣電路，包括電流、電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:該電路還包括采樣小信號(11)的通道一(I)和采樣大信號(I 2 )的通道二( 2 );通道一(I)對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作1:1放大處理得到小信號(II)，通道二(2)對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作放大處理得到大信號(12)，放大倍數(shù)大于通道一(I);所述通道一(I)和通道二(2)的結(jié)構(gòu)相同； 所述通道一(I)包括通道一放大電阻一(R1)、通道一放大電阻二(R2)、參考電壓基準(zhǔn)(REF)、通道一單極性運(yùn)放(U1)、通道一限流電阻(R3)、通道一濾波電容(Cl)和通道一嵌位二極管(Dl)； 所述通道二(2)包括通道二放大電阻一(R4)、通道二放大電阻二(R5)、參考電壓基準(zhǔn)(REF)、通道二單極性運(yùn)放(U2)、通道二限流電阻(R6)、通道二濾波電容(C2)和通道二嵌位二極管(D2)； 電流、電壓互感器轉(zhuǎn)化電路出來的小電壓信號(I)，一路經(jīng)過通道一放大電阻一(R1)、通道一放大電阻二(R2)、通道一單極性運(yùn)放(Ul)組成的運(yùn)放電路到通道一單極性運(yùn)放(Ul)的第14腳，放大后的小電壓信號(I)經(jīng)過通道一限流電阻(R3)限流后再經(jīng)過通道一濾波電容(Cl)和通道一嵌位二極管(Dl)濾波和嵌位后產(chǎn)生小信號(Il);一路經(jīng)過通道二放大電阻一(R4)、通道二放大電阻二(R5)、通道二單極性運(yùn)放(U2)組成的運(yùn)放電路到通道二單極性運(yùn)放(U2)的第8腳，放大后的小電壓信號(I)經(jīng)過通道二限流電阻(R6)限流后再經(jīng)過通道二濾波電容(C2 )和通道二嵌位二極管(D2 )濾波和嵌位后產(chǎn)生大信號(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道采樣電路，其特征在于:所述通道二(2)的放大倍數(shù)為10倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙通道采樣電路，其特征在于:所述單極性運(yùn)放為TLC2274。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙通道采樣電路，其特征在于:通道一放大電阻二(R2)與通道一放大電阻一(Rl)的比值小于通道二放大電阻二(R5)與通道二放大電阻一(R4)的比值。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙通道采樣電路，包括電流、電壓轉(zhuǎn)換電路，該電路還包括采樣小信號的通道一和采樣大信號的通道二；通道一對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作1:1放大處理得到小信號，通道二對從電流、電壓轉(zhuǎn)換電路來的信號作放大處理，放大倍數(shù)大于通道一，優(yōu)選為10倍，得到大信號；通道一和通道二的結(jié)構(gòu)相同，包括電流、電壓轉(zhuǎn)換電路、放大電阻一、放大電阻二、參考電壓基準(zhǔn)、單極性運(yùn)放、限流電阻、濾波電容和嵌位二極管。電流、電壓轉(zhuǎn)化電路出來的小電壓信號,分別經(jīng)過兩路通道、一路作1:1放大處理(保證采樣范圍)得到小信號，一路作10倍放大處理(保證小信號的精度)得到大信號，這樣既能保證整個(gè)采樣范圍，又能保證小信號的采樣的精度。
文檔編號G01R19/00GK203164265SQ201320127930
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者邵祥雨 申請人:成都瑞科電氣有限公司