[发明专利]低功耗雷电流峰值采集系统

说明书

本发明公开一种低功耗雷电流峰值采集系统。本发明包括触发线圈、触发电路、波形采集电路、峰值保持电路、主控电路和供电电路。本发明能够将微秒级的交流脉冲电流波扩宽到毫秒级的单相电压波，不使用独立的高速AD芯片，使得普通单片机ADC口即可完成脉冲信号峰值的高精度采集。

技术领域

本发明涉及雷电峰值采集技术领域，具体的说是一种低功耗雷电流峰值采集系统。

背景技术

目前，现有的雷电峰值采集技术分为两类：

1、使用高速AD将微秒级的电压信号实时转换为数字信号后由单片机进行读取，这样的技术要求单片机及高速AD芯片始终处于高速运行状态，功耗较大。

2、使用多个光耦芯片对一定范围内的峰值进行分档，这种方式误差很大。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种低功耗雷电流峰值采集系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种低功耗雷电流峰值采集系统，包括：

触发线圈，用于感应雷电流，当有脉冲电流从中心通过时，产生脉冲交流电压；

触发电路，连接所述触发线圈，用于将所述脉冲交流电压变换成毫秒级的高、低压转换的电平；

波形采集电路，用于感测雷电流，当有脉冲电流从中心通过时，产生微分电压信号，并将所述微分电压信号转换为与所述脉冲电流波形相同的交流电压信号；

峰值保持电路，连接所述波形采集电路，用于将所述波形采集电路输出的交流电压信号转变为峰值保持的单相正脉冲电压信号；

主控电路，连接所述触发电路和所述峰值保持电路，用于当所述触发电路输出高电平时，读取所述峰值保持电路输出的峰值保持的单相正脉冲电压信号并进行计算，得到雷电流的峰值；

供电电路，连接所述触发电路、峰值保持电路和主控电路，用于提供工作电压。

所述触发线圈为罗氏线圈。

所述触发电路包括：

整流电路，连接所述触发线圈，用于将所述脉冲交流电压转换为单相脉冲电压；

脉冲过电压防护电路，输入端连接所述整流电路，用于对隔离充放电电路进行过电压保护；

隔离充放电电路，输入端连接所述脉冲过电压防护电路，用于根据所述单相脉冲电压输出毫秒级的高低电平信号。

所述波形采集电路包括：

采集线圈，用于感测雷电流，当有脉冲电流从中心通过时，产生微分电压信号；

无源积分电路，连接所述采集线圈，用于将所述微分电压信号转换为与所述脉冲电流波形相同的交流电压信号。

所述采集线圈为罗氏线圈。

所述交流电压信号的电压波峰值不高于5V。

所述峰值保持电路包括：

跟随电路，连接波形采集电路，用于对所述波形采集电路输出的交流电压信号进行一次电压跟随；

有源整流电路，输入端连接所述跟随电路，用于将所述一次电压跟随后的交流电压信号转换为单向正脉冲电压信号；

保持电路，输入端连接所述有源整流电路，用于将所述单向正脉冲电压信号转换为峰值保持的单向正脉冲电压信号后输出。

所述主控电路包括：