[发明专利]模拟信号检测电路

说明书

模拟信号检测电路包括：参考电压发生器，其输出多个参考电压，参考电压的数量取决于模拟信号的最小电压值与最大电压值之间的电压宽度而变化；多个比较器，其将模拟信号的电压与从参考电压发生器输出的多个参考电压中的每个参考电压进行比较；多个脉冲发生器，其输出多个脉冲信号，多个脉冲信号具有取决于模拟信号的频率在多个脉冲信号中变化的宽度；以及组合器电路部分，其通过求和来输出来自多个脉冲发生器的脉冲信号。

技术领域

本发明涉及模拟信号检测电路，并且更具体地涉及能够通过同时检测模拟信号的幅值和频率来可靠地检测异常信号的模拟信号检测电路。

背景技术

本发明涉及能够可靠地检测接地漏电断路器或电路断路器的诸如漏电电流或短路电流的故障电流的模拟信号的模拟信号检测电路。在该模拟信号检测电路中，将参考图1和图2描述相关技术的示例。

如参考图1可见，图1是图示了根据相关技术的示例的模拟信号检测电路的配置的框图，根据相关技术的模拟信号检测电路包括模数转换器10、均方根(RMS)检测器20、频率检测器30以及信号处理器40。

模数转换器10将模拟信号转换为数字信号。

RMS检测器20获取均方根值的平均值，即，在预定时间内从模数转换器10输出的数字信号的平方值的平均值，并计算通过获取平方值的平均值的根获得的值。

频率检测器30能够通过对在预定时间内从模数转换器10输出的数字信号的逻辑高(即为1)或逻辑低(即为0)的数量进行计数并且之后将所计数的数量除以时间来计算频率，并且能够通过基于所计算的频率使用公知的周期频率关系方程来计算周期。

在这种情况下，T为周期，并且f为频率。

从RMS检测器20检测到的均方根值(模拟信号的幅值)以及从频率检测器30检测到的频率和周期能够在下一阶段被递送到信号处理器40并且通过由信号处理器40基于模拟信号的幅值(均方根值)和频率将其与预定参考值进行比较来处理。

然而，相关技术的上述示例具有的问题在于归因于高成本及其不小的幅值，其不适合于接地漏电断路器或电路断路器。

此外，RMS检测器20需要用于检测精确信号值的稳定时间，并且接地漏电断路器或电路断路器应当在由标准定义的预定瞬时操作时间内使电路断开。在这种情况下，问题可能出现，因为归因于稳定时间，漏电电流或短路电流的电流断开不能够在所要求的瞬时操作时间内完成。

同时，如图2所示的根据相关技术的另一示例的模拟信号检测电路包括电流变换器1和峰值检测电路2。

电流变换器1将流过电路的电流检测为模拟信号并将检测到的电流提供给峰值检测电路2。

峰值检测电路2包括半波整流器和用于平滑的电容器，对检测到的电流进行整流和平滑，并将具有DC值的检测到的电流与先前设置的异常确定参考值进行比较。如果异常确定参考值超过检测到的电流的DC值，则峰值检测电路2将跳闸控制信号输出到跳闸机构3a。

如果跳闸机构3a由跳闸控制信号操作到触发位置，则与跳闸机构3a联锁的开关机构3b能够执行到电流断开位置的跳闸操作以保护电气负载免受诸如接地漏电电流或短路电流的异常电流(故障电流)。

然而，如图2所示的根据相关技术的另一示例的模拟信号检测电路具有的问题在于如果作为检测电流的快速大电流由于雷击等在短时间内流动到电路则峰值检测电路2不能对检测电流进行整流和平滑。

发明内容

因此，本发明能够解决上述问题。相应地，本公开内容的目标是要提供一种模拟信号检测电路，其无需稳定时间，能够以低成本制造，并且能够可靠地检测甚至快速地变化的模拟信号。