[实用新型]交流信号采集电路

说明书

技术领域

本申请涉及消防设备电源监控领域，尤其涉及一种交流信号采集电路。

背景技术

现有技术中，为保障消防设备在关键时刻能够正常运转，需要确保设备供电正常。因此，对于消防设备的供电系统需要能时刻监测，尤其是交流主、备电供电系统。目前，市面上的电源监控设备交流信号采集电路主要方式是：用交流互感器将强电的交流信号转变为安全的交流信号，再用运放将信号放大，然后使用RMS-DC芯片(如AD536A等)处理后进入MCU进行AD采集检测(或者使用电能计量IC处理)。

以上方式的交流信号采集电路精度随着电路增多误差增大，运放部份的器件精度尤为敏感，若选用不当，在生产中很容易出现一致性差异较大的情况，并且运放电路通常需要使用正、负电压供电，电路复杂。另外，随着交流信号路数增多，器件数量相应增加，器件成本和布板面积也成倍增加，功耗也增大。

实用新型内容

本申请提供一种交流信号采集电路，能够在解决现在的交流信号采集电路的电路结构随着采集的电路增多而导致采样精度的误差增大、并且增加了生产难度、生产成本和功耗的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种交流信号采集电路，交流信号采集电路包括：至少一交流信号采集模块以及连接交流信号采集支路的交流信号检测模块；交流信号采集模块，用于采集交流信号，其包括：交流信号转换单元，用于将接收到的强电交流信号转化为安全的交流信号，其包括交流互感器，交流互感器的初级绕组的两端分别连接火线和零线；波形上移单元，用于上移交流信号的整体波形设定值，其包括输入端和输出端，波形上移单元的输入端连接交流互感器的次级绕组的第一端；采样负载单元，用于调节交流信号采集支路输出的交流信号的采样值，其包括输入端、输出端以及采样电阻，采样电阻连接在采样负载单元的输入端和输出端之间，采样负载单元的输入端连接交流互感器的第一端，其中，调节采样电阻的阻值以调节交流信号的采样值；交流信号检测模块，用于将设定时间内采集到的采样值进行处理统计得出输出值，并比较输出值以及采样值，输出比较结果以供作为调节采样负载单元的采样电阻的阻值的参考以使得交流信号的采样值的精度更高。

优选地，交流信号转换单元包括：串联在交流互感器的初级绕组的两端与火线和零线之间的限流电阻。

优选地，波形上移单元包括：第一电容、第二电容、第一电阻以及第二电阻，第一电容连接在以供电电源以及波形上移单元的输出端之间，第二电容连接在波形上移单元的输出端与地之间，第一电阻与第一电容并联，第二电阻连接在波形上移单元的输入端与地之间。

优选地，采样负载单元包括第一采样电阻、第二采样电阻以及第三采样电阻，第二采样电阻以及第三采样电阻连接在采样负载单元的输入端与输出端之间，第一采样电阻与第二采样电阻以及第三采样电阻并联。

优选地，采样负载单元还包括用于避免交流互感器内阻影响的第三电阻，第三电阻连接在采样负载单元的输入端以及交流互感器的次级绕组的第二端。

优选地，采样负载单元还包括用于保护内部电路的双向TVS管，双向TVS管连接在交流互感器的次级绕组的两端。

优选地，交流信号采集模块还包括滤波单元，滤波单元用于平滑交流信号，其包括输入端和输出端，滤波单元的输入端连接采样负载单元的输出端，滤波单元的输出端连接交流信号检测模块。

优选地，滤波单元包括第四电阻、第三电容以及第四电容，第四电阻连接在滤波单元的输入端和输出端，第三电容连接在滤波单元的输入端和地之间，第四电容连接在滤波单元的输出端和地之间。

优选地，交流信号检测模块包括：统计单元，用于统计采样时间是否在设定时间内；计算单元，其连接统计单元，用于当采样时间在设定时间内时，将交流信号的采样值与设定值进行比较，并将采样值与设定值之差的绝对值除以设定系数以保留有效位数，再将相除后得到的值进行累加；判断单元，其连接计算单元，用于判断经过累加后的采样值是否有效；输出单元，其连接判断单元，用于如果经过处理后的采样值有效，则输出为输出值；比较单元，其连接输出单元，用于比较采样值和输出值，并输出比较结果。

优选地，当应用在三相四线电压的交流信号检测时，电路包括三交流信号采集模块，其中一路交流信号采集模块的交流信号转换单元的限流电阻以及采样负载单元的采样电阻的阻值小于其余两路交流信号采集模块的交流信号转换单元的限流电阻以及采样负载单元的采样电阻的阻值。