[实用新型]电能质量测试仪信号调理电路

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种电能质量分析仪的信号调理电路，该信号调理电路是对电能质量测试仪器二次回路的电压、电流信号进行调理。

(二)背景技术

电能质量是环境质量的重要组成部分，使用电设备不能正常的供电问题都是电能质量问题。近年来，随着电力系统的迅速发展和电力电子设备(可控硅、电子整流器、变频器等)的广泛应用，大量的非线性负荷迅速增加，使众多的谐波电流注入电力网络，造成电力网中电压和电流波形畸变，形成电网污染。因此，对不同等级电网的公共连接点的电能质量的监测主要是监测电压、电流的谐波、频率、供电电压偏差和电压的波动和闪变。在测量这些参数时要求采样精度高、频带宽、速度快、可靠性高，这样对信号的采集和调理就提出了很高的要求。

现今市场上的电能质量分析仪的信号调理电路，没有特定的采用抗干扰电路，精度低、频带窄，只能达到测量50次的谐波，不能满足电网发展的需要。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电能质量测试仪信号调理电路，该信号调理电路抗干扰能力强、精度高、频带宽、可靠性好。

本实用新型是这样实现的：一种电能质量测试仪信号调理电路，其特征是：所述信号调理电路由零点调整电路、增益调整电路和抗混叠滤波器组成；零点调整电路连接增益调整电路，增益调整电路连接抗混叠滤波器；零点调整电路、增益调整电路和抗混叠滤波器组成一路调理电路，在一个模块上做两个相同的调理电路，零点调整电路和增益调整电路在模块外外接电位器。

所述零点调整电路包括运放器、电阻、调节电阻，电阻R4、R3并接后接运放器U1A的输入正极，电阻4另一端接零点，电阻R3另一端外接调节电位器W7，调节电位器W7两端接电源，输入信号串接电阻R1后接运放器输入负极，电阻R2跨接运放器输入负极和输出极。

所述增益调整电路包括运放器、电阻、调节电阻，电阻R5和R6并接后接运放器U1D的输入负极，运放器输出正极接零点，电阻R5另一端接零点调整电路的运放器U1A输出极，电阻R6另一端串接外接电位器W8，运放器U1D输出极外接电位器W8的另一端。

所述抗混叠滤波器由三级滤波电路和运放器组成，第一级滤波电路包括电阻、电容，电容C1一端接一级运放器U2B的输出极，另一端并接电阻R7、R8，电阻R7另一端接增益调整电路的运放器U1D输出极，电阻R8另一端接一级运放器U2B输入正极，电容C2一端接一级运放器U2B输入正极，另一端接零点，一级运放器U2B输入负极跨接一级运放器U2B输出极；其它第二级和第三级滤波电路和运放器与第一级滤波电路和运放器结构相同。

本实用新型信号调理电路的调零电路减小和消除输入运算放大器的失调电压，降低误差；抗混叠滤波器对于基波频率为50Hz的信号，能够有效抑制156次以上的谐波，从而有效防止因为高频成分的引入使测量系统产生较大的误差。

本实用新型的信号调理电路抗干扰能力强、精度高、频带宽、速度快、可靠性高。

(四)附图说明 

图1为含有本实用新型信号调理电路模块的电路图；

图2为本实用新型电能质量测试仪信号调理电路电路原理图；

图中：1零点调整电路，2增益调整电路，3抗混叠滤波器。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1、图2，一种电能质量测试仪信号调理电路，由零点调整电路1、增益调整电路2和抗混叠滤波器3组成。零点调整电路1连接增益调整电路2，增益调整电路2连接抗混叠滤波器3；零点调整电路1、增益调整电路2和抗混叠滤波器3组成一路调理电路，在一个模块上做两个相同的调理电路，零点调整电路1和增益调整电路2在模块外外接电位器。

参见图1，输入的两路模拟信号分别从输出端IN2和IN1引入，经模块处理后分别从输出端OUT1和OUT2输出。W5和W7两个电位器为调零电位器，W6和W8两个电位器为调增益电位器。

参见图2，在GainAdjust端外接电位器W8、W6，用于增益调节。在Zero Adjust端外接电位器W7、W5，用于零点调节。

信号流程如下：采集进来的信号首先要经过零点和增益调整电路1、2进行零点和增益调整，然后进抗混叠滤波器3进行滤波放大。抗混叠滤波器3对于基波频率为50Hz的信号，能够有效抑制156次以上的谐波，从而有效防止因为高频成分的引入使系统产生较大的误差。