[实用新型]电阻分压型电压传感器的采样电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电压采样电路，具体涉及一种电阻分压型电压传感器的采样电路。

背景技术

为满足电力系统日益提高的可靠性要求，电力设备状态检测技术得到了飞速发展，这一技术要求设备能自诊断、运行状态可控、及时发现故障前兆，即自动化和智能化的要求。作为采集信号的传感器是测量控制系统的基础。只有通过传感器的感知，才能对系统进行测量、控制和保护。目前电力系统电压信号的采集有电磁式电压互感器、电容式分压器、电阻分压型电压传感器。电磁式电压互感器带有电感线圈和铁磁材料，测量范围受铁心磁饱和的限制，传输频带不够宽，而且因为是感性元件，存在铁磁谐振的可能，可靠性差，无法适应配电自动化和开关智能化的要求。电容式分压器属于容性元件，可与系统中的感性元件形成谐振，出现过电压，危及设备和系统的正常运行。电阻分压型电压传感器，不需进行二次变压，可以将一次电压直接转化为电子测量装置可用的10V以内的微信号。电阻分压型电压传感器也有其不到之处，但是它没有饱和问题，不存在铁磁谐振现象，具有很大的动态测量和线性测量区间，自身不消耗功率，已广泛应用于电力系统中。但是电阻分压型电压传感器输出信号由于与一次侧没有电气隔离，同时输出信号范围宽、带有一次侧的噪声、信号比例不合适等原因，不能被微机保护、控制系统直接使用。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电阻分压型电压传感器的采样电路，可以实现现用电阻分压型电压传感器与微机保护、控制系统的相接。

本实用新型采用的技术方案为：一种电阻分压型电压传感器的采样电路，包括依次连接的初级放大电路、跟随电路、电压隔离元件和次级放大电路，所述次级放大电路的输出端并接有滤波电路，所述滤波电路的输出端设有用于连接微机保护/控制电路的接线端子，所述初级放大电路的同相输入端设有用于与电阻分压型电压传感器的输出端连接的接线端子，所述采样电路还包括隔离电源电路和基准电源电路，所述隔离电源电路和基准电源电路的输入端均设有用于并接二次侧电源的接线端子，所述隔离电源电路的输出端并接所述初级放大电路运放芯片的电源引脚，所述基准电源电路的输出端连接所述次级放大电路的同相输入端。

所述初级放大电路优选为同相可调放大电路，可以包括一个运算放大器、三只定值电阻和一只可调电阻，其中一只定值电阻的一端作为用于与电阻分压型电压传感器的输出端连接的接线端子，另一端连接所述运算放大器的同相输入端，所述可调电阻作为所述运算放大器的反馈电阻，并接于所述运算放大器的反相输入端和输出端之间，另外两只定值电阻中的一只并接在所述运算放大器的同相输入端与地之间，另一只并接在所述运算放大器的反相输入端与地之间，所述运算放大器的输出端作为所述同相可调放大电路的输出端。

所述跟随电路优选为电压跟随电路，可以包括一个运算放大器和一只定值电阻，所述定值电阻的一端作为所述电压跟随电路的输入端，另一端连接所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端连接其输出端，所述运算放大器的输出端作为所述电压跟随电路的输出端。

所述次级放大电路优选为同相、输入直流偏置放大电路，可以包括一个运算放大器、三只定值电阻和两只二极管，其中一只定值电阻的一端作为所述同相、输入直流偏置放大电路的输入端，另一端连接所述运算放大器的同相输入端，另一只定值电阻作为反馈电阻并接于所述运算放大器的反相输入端与输出端之间，第三只定值电阻并接于所述运算放大器的反相输入端与地之间，两只所述二极管反向并接后再并接于所述运算放大器的同相输入端与反向输入端之间，所述运算放大器的输出端作为所述同相、输入直流偏置放大电路输出端。

所述基准电源电路的输出端可以通过一只定值电阻连接所述运算放大器的同相输入端。

所述滤波电路优选为RC低通滤波电路。

所述隔离电源电路可以包括一只隔离电源芯片、三只电感、两只电阻、两只稳压二极管和两只电容，其中一只电感连接所述隔离电源芯片的电源输入端，该电感的另一端并联一只电容，该电容的另一端接地，构成所述隔离电源芯片的输入LC滤波电路，所述输入LC滤波电路的输入端作为所述隔离电源电路用于并接二次侧电源的接线端子，所述隔离电源芯片的正、负输出端分别连接另外两只电感中的一只，这两只电感的另一端与地之间分别并接一只电容，组成所述隔离电源芯片的正、负输出端的LC滤波电路，这两只电感连接电容的一端还分别连接一只电阻，这两只电阻的另一端作为所述隔离电源电路的输出端，与地之间分别并接一只稳压二极管。