[实用新型]一种基于罗氏线圈暂态特性的采集电路及模拟积分器有效
申请号: | 201621272665.9 | 申请日: | 2016-11-23 |
公开(公告)号: | CN206594219U | 公开(公告)日: | 2017-10-27 |
发明(设计)人: | 池立江;张旭乐;朱明东;魏少鹏;柴红伟;杨向阳;张贺;倪云玲 | 申请(专利权)人: | 国家电网公司;许继集团有限公司 |
主分类号: | G01R19/00 | 分类号: | G01R19/00 |
代理公司: | 郑州睿信知识产权代理有限公司41119 | 代理人: | 崔旭东 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 线圈 特性 采集 电路 模拟 积分器 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种基于罗氏线圈暂态特性的采集电路及模拟积分器,属于电力测量技术领域。
背景技术
电子式电流互感器的常用核心传感器件为罗氏线圈,具有无磁滞损耗、无磁饱和、测量频带宽、测试范围广等特点。罗氏线圈将一次电流信号转换为模拟电压信号,即表征一次电流的微分量,需通过采集回路中的积分器进行信号还原,因此,积分器是罗氏线圈电流互感器设计的必要环节。目前,罗氏线圈电流互感器采用的积分器为模拟积分器,包括运算放大器,如图2所示,就是一种基本的模拟积分器,该模拟积分器包括运算放大器,运算放大器的反相输入端通过电阻 R接收罗氏线圈的模拟电压信号,运算放大器的正相输入端通过电阻R接地,运算放大器的输出端和反相输入端之间通过反馈电容连接,使输出信号与输入信号的时间积分值成比例。该模拟积分器是在各项参数理想状态下得到的,但是实际中,不可能找到参数完全理想的模拟元件来构成积分器,运算放大器固有输入偏置及温度漂移,将存在积分漂移,影响罗氏线圈暂态及谐波测量性能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种模拟积分器,以解决目前模拟积分器存在积分漂移大的问题,同时,本实用新型还提供了一种基于罗氏线圈暂态特性的采集电路,以解决现有采集电路由于存在积分漂移导致罗氏线圈暂态测量准确度低的问题。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种模拟积分器,模拟积分器方案一:包括运算放大器,运算放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端,第一输入端通过第一电阻接地,第二输入端通过第二电阻用于与模拟信号输入端连接,第二输入端和输出端之间通过反馈电容连接,该运算放大器的第二输入端和输出端之间还连接有反馈电路,该反馈电路包括与反馈电容并联的两个串联的高阻值反馈电阻,所述的高阻值反馈电阻为4.4MΩ以上阻值的电阻。
模拟积分器方案二:在模拟积分器方案一的基础上,所述运算放大器的第二输入端与模拟信号之间还设置有第一滤波电路,该第一滤波电路采用RC低通滤波电路。
模拟积分器方案三:在模拟积分器方案一的基础上,所述的第一输入端为正相输入端,第二输入端为反相输入端。
模拟积分器方案四:在模拟积分器方案一至三任一项的基础上,所述的模拟积分器还包括第二滤波电路,所述第二滤波电路采用RC滤波回路,该RC滤波回路连接在两个串联的高阻值反馈电阻之间。
本实用新型还提供了一种基于罗氏线圈暂态特性的采集电路,采集电路方案一:包括用于与电子互感器罗氏线圈连接的模拟积分器,该模拟积分器包括运算放大器,运算放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端,第一输入端通过第一电阻接地,第二输入端通过第二电阻与罗氏线圈连接,第二输入端和输出端之间通过反馈电容连接,该运算放大器的第二输入端和输出端之间还连接有反馈电路,该反馈电路包括与反馈电容并联的两个串联的高阻值反馈电阻,所述的高阻值反馈电阻为4.4MΩ以上阻值的电阻。
采集电路方案二:在采集电路方案一的基础上,所述运算放大器的第二输入端与模拟信号之间还设置有第一滤波电路,该第一滤波电路采用RC滤波电路。
采集电路方案三:在采集电路方案一的基础上,所述运算放大器的第一输入端为正相输入端,第二输入端为反相输入端。
采集电路方案四:在采集电路方案一至三任一项的基础上,所述的模拟积分器还包括第二滤波电路,所述第二滤波电路采用RC滤波回路,该RC滤波回路连接在两个串联的高阻值反馈电阻之间。
采集电路方案五:在采集电路方案四的基础上,所述运算放大器的第二输入端与罗氏线圈输出端之间还设置有调理电路,用于对罗氏线圈输出的信号进行调理分压。
采集电路方案六:在采集电路方案四的基础上,该采集电路还包括A/D转换器,A/D转换器的输入端与模拟积分器的输出端连接,用于对经模拟积分器还原的信号进行数字转换。
采集电路方案七:在采集电路方案四的基础上,该采集电路还包括数字信号处理单元,所述的处理信号处理单元与A/D转换器的输出端相连,用于对A/D转换器输出的数字信号进行处理。
本实用新型的有益效果是:本实用新型通过在运算放大器的第二输入端和输出端之间设置反馈电路,该反馈电路包括与反馈电容并联的两个串联的高阻值反馈电阻。通过该反馈电路能够抑制积分漂移,减小输入失调电压的影响,衰减低频量,减少零漂,同时满足暂态电流时间衰减时间常数要求,满足罗氏线圈暂态测量准确度要求。
附图说明
图1是本实用新型电子电流互感器采集电路的原理框图;
图2是现有模拟积分器的电路图;
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