[发明专利]通用型三相电采集设备及系统

权利要求书

1.一种通用型三相电采集设备，包括：取样电路、放大电路、整 形电路和采集电路，其特征在于，

所述取样电路用于接收来自互感器的电流信号，将所述电流信号 转换为电压信号且将所述电压信号传输至所述放大电路；

所述放大电路用于对接收的所述电压信号进行放大，将所述电压 信号调整至预定电压范围；

所述整形电路用于将调整后的电压信号转换为方波信号，以供确 定所述电流信号的频率；并且

所述采样电路用于采集所述调整后的电压信号，以供确定所述电 流信号的幅值。

2.根据权利要求1所述的通用型三相电采集设备，其特征在于，

所述放大电路包括增益选择端子，用于根据互感器的类型选择不 同的增益倍数。

3.根据权利要求2所述的通用型三相电采集设备，其特征在于，

所述放大电路包括：差分运放芯片，所述差分运放芯片包括：A₀引脚、A₁引脚，所述A₀引脚和所述A₁引脚用作所述增益选择端子， 在外接跳线控制下选择低倍增益或高倍增益。

4.根据权利要求3所述的通用型三相电采集设备，其特征在于，

所述低倍增益为1倍增益，所述高倍增益为8倍增益；

当互感器为霍尔互感器时，选择所述低倍增益；

当互感器为磁电互感器时，选择所述高倍增益。

5.根据权利要求3所述的通用型三相电采集设备，其特征在于，

所述放大电路还包括：与所述差分运放芯片后端连接的第一低通 滤波电路，用于对调整后的电压信号进行低通滤波处理。

6.根据权利要求1所述的通用型三相电采集设备，其特征在于， 所述取样电路包括：

跳线，用以选择单端或差分输入方式；以及

采样电阻，用于将来自互感器的电流信号转换为电压信号。

7.根据权利要求1所述的通用型三相电采集设备，其特征在于，

所述整形电路包括：第二低通滤波电路、钳位二极管、过零比较 器和去抖动电阻；

所述第二低通滤波电路用于接收经所述放大电路调整后的电压信 号并进行低通滤波；

所述钳位二极管用于将通过所述第二低通滤波电路的电压信号中 的负电压限制在预定的电位上；

所述过零比较器用于接收经所述第二低通滤波电路滤波后的电压 信号并进行过零比较以转化为方波信号；

所述去抖动电阻用于去除所述方波信号中的噪声。

8.根据权利要求1所述的通用型三相电采集设备，其特征在于，

所述采样电路包括：采集芯片，所述采集芯片通过SPI总线连接 控制器；

所述采集芯片具有四个CONVST引脚，用于将8路单端输入信号 同步转换为4路差分输入信号。

9.一种通用型三相电采集系统，包括互感器、控制器，其特征在 于，还包括权利要求1-8任一项所述的通用型三相电采集设备；

所述互感器的输出端连接所述取样电路的输入端，三相正弦电信 号经所述互感器传输至所述取样电路；

所述控制器的输入端连接所述整形电路的输出端，用以采集所述 三相正弦电信号的频率；

所述控制器的输入端连接所述采样电路的输出端，用以采集所述 三相正弦电信号的幅值。

10.根据权利要求9所述的通用型三相电采集系统，其特征在于， 所述互感器包括霍尔互感器或磁电互感器。