[实用新型]一种电流电压转换器

说明书

本实用新型涉及一种I/V（电流/电压）转换器的电路结构。

泄漏电流的泄漏全电流（以下简称全电流）包含了容性泄漏电流（以下简称容性电流）和阻性泄漏电流（以下简称阻性电流）两个部分。其中阻性电流是真正反映泄漏电流运行状态的技术参数。

      由于阻性电流的检测常规上必须采样全电流和电压，通过计算电压和全电流的夹角，然后利用三角函数关系推算出阻性电流。

      阻性电流通常情况下只占全电流的10%——15%，经过两次乘法计算得出的阻性电流值误差已经比较大。造成常规检测方法的两个致命缺陷：

1、          检测精度较差、无法真实反映泄漏电流工作状态。

2、          检测成本较高，由于需要使用采样电压的高压PT，无法推广。

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型旨在提供一种高精度、高稳定度的I/V（电流/电压）转换器电路，以提供I/V转换器足够大的线性动态范围，从而解决刀片式位置探测器的测量精度和重复性的问题。

本实用新型所述的一种电流/电压转换器电路，它包括依次连接的缓冲器电路、一积分电路、一比较电路、一复合脉冲电路、一脉冲放大电路和一滤波整流电路，还包括一连接在所述积分电路的输入端与地之间的多段取样电路，其中，所述多段取样电路接收一外部输入的电流信号，所述比较电路还接收一外部输入的阈值电压信号，所述复合脉冲电路还接收一外部输入的载波脉冲，所述滤波整流电路输出一隔离大电压信号。

在上述的I/V转换器电路中，所述多段取样电路包括在其各自的第一端串联的一第一取样开关和一第一取样电阻、串联的一第二取样开关和一第二取样电阻、串联的一第三取样开关和一第三取样电阻以及串联的一第四取样开关和一第四取样电阻，其中，所述第一至第四取样开关的第二端相连至所述积分电路的输入端，并接收所述电流信号，所述第一至第四取样电阻的第二端分别接地。

在上述的I/V转换器电路中，所述多段取样电路包括在其各自的第一端串联的一第一取样开关和一第一取样电阻、串联的一第二取样开关和一第二取样电阻、串联的一第三取样开关和一第三取样电阻以及串联的一第四取样开关和一第四取样电阻，其中，所述第一至第四取样开关的第二端相连至所述积分电路的输入端，并接收所述电流信号，所述第一至第四取样电阻的第二端分别接地。

所述缓冲器电路的的输入端与所述第四取样开关的第二端相连，输出端与所述积分电路通过一第五电阻相连；

所述积分电路包括一第一运算放大器，该第一运算放大器的一输入端通过一第五电阻与所述缓冲器电路的输出端相连，其另一输入端通过一第一电容与该第一运算放大器的输出端相连。

所述比较电路包括一第二运算放大器，该第二运算放大器的一输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，其另一输入端接收所述阈值电压信号。

所述复合脉冲电路包括一与门，该与门的一输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，其另一输入端接收所述载波脉冲。

所述脉冲放大电路包括一达林顿管、一第一二极管和一变压器，且该变压器包括一初级线圈和一次级线圈，所述达林顿管的基极与所述与门的输出端连接，其射极接地，其集电极与所述第一二极管的正极连接，所述变压器的初级线圈的两端分别连接在所述第一二极管的正负两极。

所述滤波整流电路包括一第二二极管、一第二电容和一第六电阻，所述第二二极管的正极与所述变压器的次级线圈的一端连接，其负极分别经过所述第二电容和第六电阻与所述次级线圈的另一端连接至地。

在上述的I/V转换器电路中，所述第一取样电阻的阻值分别是所述第二至第四取样电阻的阻值的二倍、四倍和八倍。

由于采用了上述的技术解决方案，本实用新型通过采用多段取样电路对泄漏电流信号实施多个线性段内的取样，从而取得对应的取样电压信号，并使该取样电压信号依次经过积分电路、比较电路、复合脉冲电路、脉冲放大电路和滤波整流电路后形成与电流信号成正比的隔离大电压信号，以保证大范围的I/V转换器的线性度，并使其工作稳定、误差减小，从而泄漏的测量精度和重复性提高。

图1是本实用新型所述一种I/V转换器的电路原理图。

图1是本实用新型所述一种I/V转换器的电路原理图。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施例进行详细说明。