本實用新型屬于電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化技術(shù)領(lǐng)域，涉及二次驗電和核相技術(shù)，尤其是一種面向小型化自動核相裝置的采集電路。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的交流采集電路采用的PT容量大，體積相對也偏大，一次側(cè)的交流信號經(jīng)變壓后輸出的二次側(cè)信號并不是特別微弱，一般做簡單的電路調(diào)理就可以送到AD側(cè)進(jìn)行采集，此種電路往往很占用空間，不便于面向小型化的自動核相裝置，因此需要選取更小的變壓器。微型變壓器又帶來了新的問題，由于微型，所以容量小，對采樣電路的要求便高，也就決定了采樣輸出的信號微弱情況，在微型變壓器不飽和的情況下，往往采樣輸出的信號非常微弱，單極性AD根本無法精確的采集。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、方便實用的面向小型化自動核相裝置的采集電路。

本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種面向小型化自動核相裝置的采集電路，包括微型變壓器、采樣電路、低通濾波電路、信號放大電路、信號偏置電路、單極性AD采集模塊和電源模塊；所述微型變壓器的輸入端與50-100V交流電相連接，用于將輸入的交流大電壓轉(zhuǎn)換為交流小信號；該微型變壓器的輸出端與采集電路相連接，用于對微型變壓器的二次側(cè)電壓信號進(jìn)行取樣；所述采集電路的輸出端與低通濾波電路相連接，用于將采樣電路所取樣的電壓信號進(jìn)行濾除紋波和高次諧波的噪聲信號處理；所述低通濾波電路的輸出端與信號放大電路相連接，用于對輸入的電壓信號進(jìn)行線性放大；所述放大電路的輸出端依次與信號偏置電路和單極性AD采集模塊相連接，用于將接收到的電壓信號經(jīng)過電壓偏置到單極性AD采集的范圍內(nèi)；該單極性AD采集模塊用于最終的交流信號離散化采集，供后續(xù)的信號處理；所述電源模塊外接交流或直流220V的電源，該電源模塊的輸出端分別與信號放大電路、信號偏置電路和單極性AD采集模塊相連接并為其供電。

而且，所述采樣電路直接通過電阻對微型變壓器的二次側(cè)電壓信號進(jìn)行取樣。

而且，所述低通濾波電路采用RC濾波電路。

而且，所述信號放大電路為采用LF412運算放大器構(gòu)成的反相放大電路。

而且，所述信號偏置電路為采用LF412運算放大器構(gòu)成的減法運算電路。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

1、本實用新型利用微型PT采集交流電壓，解決了傳統(tǒng)交流采集采樣電路偏大的問題，使自動核相裝置小型化，更適于現(xiàn)場安裝，對自動核相裝置的應(yīng)用于推廣起到了很大的作用。

2、本實用新型能夠運用在小型化自動核相裝置上，解決了微型變壓器不飽和的情況下，往往采樣輸出的信號非常微弱，單極性AD根本無法精確的采集的問題，使自動核相裝置實現(xiàn)小型化的同時，確保微型變壓器采樣輸出的信號進(jìn)行精確采集。

3、本實用新型的采樣電路直接通過電阻取樣，ZMPT107的典型用法為有源輸出，也可直接通過電阻取樣，使用簡單方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路框圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進(jìn)一步詳述：

一種面向小型化自動核相裝置的采集電路，如圖1所示，包括微型變壓器、采樣電路、低通濾波電路、信號放大電路、信號偏置電路、單極性AD采集模塊和電源模塊；所述微型變壓器的輸入端與50-100V交流電相連接，用于將輸入的交流大電壓轉(zhuǎn)換為交流小信號；該微型變壓器的輸出端與采集電路相連接，用于對微型變壓器的二次側(cè)電壓信號進(jìn)行取樣；所述采集電路的輸出端與低通濾波電路相連接，用于將采樣電路所取樣的電壓信號進(jìn)行濾除紋波和高次諧波的噪聲信號處理；所述低通濾波電路的輸出端與信號放大電路相連接，用于對輸入的電壓信號進(jìn)行線性放大；所述放大電路的輸出端依次與信號偏置電路和單極性AD采集模塊相連接，用于將接收到的電壓信號經(jīng)過電壓偏置到單極性AD采集的范圍內(nèi)；該單極性AD采集模塊用于最終的交流信號離散化采集，供后續(xù)的信號處理；所述電源模塊外接交流或直流220V的電源，該電源模塊的輸出端分別與信號放大電路、信號偏置電路和單極性AD采集模塊相連接并為其供電。

在本實施例中，所述微型變壓器采用澤明公司的ZMPT107；所述信號放大電路和信號偏置電路所采用的運算放大器是LF412。

下面分別對本實用新型的一種面向小型化自動核相裝置的采集電路內(nèi)各模塊的組成和功能進(jìn)行詳細(xì)說明：

一種面向小型化自動核相裝置的采集電路，如圖1所示，包括微型變壓器、采樣電路、低通濾波電路、信號放大電路、信號偏置電路、單極性AD采集模塊和電源模塊；

其中，(1)微型變壓器采用ZMPT107，額定輸入電流2mA，額定輸出電流2mA，變比1000:1000，相位差≤45′(輸入為2mA，采樣電阻為50Ω)，線性范圍0-1000V，0-10mA(采樣電阻為50Ω)。微型變壓器將輸入的交流電大電壓轉(zhuǎn)化到小電壓，輸出給采樣電路。

(2)采樣電路直接通過電阻取樣，ZMPT107的典型用法為有源輸出，也可直接通過電阻取樣，使用簡單方便。采樣電路負(fù)責(zé)對微型變壓器的二次側(cè)信號進(jìn)行取樣，然后輸出到低通濾波電路。

(3)低通濾波電路采用RC濾波電路，負(fù)責(zé)接收采樣電路輸出的電壓，經(jīng)過濾除紋波、高次諧波等噪聲信號輸出到信號放大電路。

(4)信號放大電路采用LF412運算放大器做反相放大電路，實現(xiàn)弱信號放大處理。信號放大電路負(fù)責(zé)接收低通濾波電路輸出的電壓，將電壓反相放大后輸出到信號偏置電路。

(5)信號偏置電路采用LF412運算放大器做減法運算電路，TL431做﹢12V到+2.5V的轉(zhuǎn)換，+2.5V作為偏置電壓，實現(xiàn)小信號偏置處理。信號偏置電路負(fù)責(zé)接收信號放大電路輸出的電壓，將電壓經(jīng)過電壓偏置到單極性AD采集的電壓采集范圍內(nèi)，然后由單極性AD采集模塊完成信號的最終采集。

(6)單極性AD采集模塊用于最終的交流信號離散化采集，供后續(xù)的信號處理。

(7)電源模塊接收外部交流或直流220V的電源，經(jīng)過整流輸出直流±12V和直流3.3V兩路電源。直流±12V給信號放大電路和信號偏置電路供電，直流3.3V作為單極性AD采集的基準(zhǔn)電壓，對采集的信號進(jìn)行比對轉(zhuǎn)換。

本實用新型的工作原理是：交流電50-100V輸入到微型變壓器，經(jīng)過降壓輸出到采樣電路取樣，然后經(jīng)低通濾波電路濾除紋波、諧波后輸出到信號放大電路放大后輸出到信號偏置電路，經(jīng)過電壓偏置輸出到單極性AD采集模塊的電壓采集范圍內(nèi)，然后由單極性AD采集模塊完成信號的最終采集；交流或直流220V電源輸入到電源模塊，經(jīng)過整流輸出直流±12V和直流3.3V兩路電源，直流±12V給信號放大電路和信號偏置電路供電，直流3.3V作為單極性AD采集的基準(zhǔn)電壓，對采集的信號進(jìn)行比對轉(zhuǎn)換。

本實用新型的采樣電路運用在小型化自動核相裝置上，解決了傳統(tǒng)交流采集采樣電路偏大的問題，使自動核相裝置小型化，更適于現(xiàn)場安裝，對自動核相裝置的應(yīng)用于推廣起到了很大的作用。

需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。