[发明专利]一种信号采样电路及信号采样装置

权利要求书

1.一种信号采样电路，其特征在于：包括依次连接的信号处理电路(1)、电压跟随电路(2)、电压隔离变换电路(3)、放大电路(4)、滤波电路(5)，还包括隔离电源变换电路(6)和电压基准电路(7)，所述信号处理电路(1)的输入端为待采样信号的输入端，所述待采样信号为零序电压传感器的电压信号，所述滤波电路(5)的输出端为采样后信号的输出端，所述隔离电源变换电路(6)分别为信号处理电路(1)、电压跟随电路(2)和电压隔离变换电路(3)提供隔离电源，所述电压基准电路(7)为放大电路(4)提供基准电压。

2.根据权利要求1所述的一种信号采样电路，其特征在于：所述信号处理电路(1)包括陶瓷气体放电管GDT1、电感L2、共模电感L1、电阻R2、电阻R3、双向瞬变抑制二极管TVS2、电容C10和放大器U3B，所述陶瓷气体放电管GDT1的第一端连接待采样信号的正极输入端，所述陶瓷气体放电管GDT1的第二端连接待采样信号的负极输入端，所述陶瓷气体放电管GDT1的第二端还与电感L2的第一端连接，所述电感L2的第二端连接共模电感L1的第二线圈的第一端，所述共模电感L1的第一线圈的第一端连接陶瓷气体放电管GDT1的第一端，所述共模电感L1第二线圈的第二端和第一线圈的第二端之间接有电阻R2，所述电阻R2的第一端连接电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接放大器U3B的正极输入端，所述电阻R2的第二端与电阻R3的第二端之间接有双向瞬变抑制二极管TVS2，所述双向瞬变抑制二极管TVS2与电容C10并联。

3.根据权利要求2所述的一种信号采样电路，其特征在于：所述电压跟随电路(2)包括电阻R11、电阻R12、电容C13、电容C14、双向瞬变抑制二极管TVS3、放大器U3A、电容C19和电容C20，所述电阻R11和电容C13并联，所述电阻R12和电容C14并联，所述电阻R11的第一端分别连接放大器U3B的负极输入端和输出端，所述电阻R11的第二端串联接有电阻R12，所述电阻R12与双向瞬变抑制二极管TVS3并联，所述双向瞬变抑制二极管TVS3的第一端连接放大器U3A的正极输入端，所述放大器U3A的正极供电端经电容C19接地，所述放大器U3A的正极供电端还连接+12V隔离电源，所述放大器U3A的负极供电端经电容C20接地，所述放大器U3A的负极供电端还连接-12V隔离电源。

4.根据权利要求3所述的一种信号采样电路，其特征在于：所述电压隔离变换电路(3)包括隔离放大器U4、电阻R21、电容C41、电阻R22、电容C21、和电容C16，所述隔离放大器U4的正极电压输入端经电阻R21分别连接放大器U3A的负极输入端和输出端，所述隔离放大器U4的负极电压输入端经电阻R22连接共模电感L1第二线圈的第二端，所述电阻R21和电阻R22之间接有电容C41，所述隔离放大器U4的第一接地端经电容C21连接5V隔离电源，所述隔离放大器U4的第二接地端经电容C16连接电源VCC。

5.根据权利要求4所述的一种信号采样电路，其特征在于：所述放大电路(4)包括放大器U2、电阻R7、电阻R9、电阻R19、电阻R4和电容C9，所述放大器U2的正极输入端经电阻R9连接隔离放大器U4的正极电压输出端，所述放大器U2的负极输入端经电阻R10连接隔离放大器U4的负极电压输出端，所述放大器U2的正极输入端还经电阻R7连接2.5V基准电压，所述放大器U2的负极输入端还经电阻R4连接放大器U2的输出端，所述放大器U2的正极供电端经电容C9接地，所述放大器U2的正极供电端还连接电源VCC，所述放大器U2的负极供电端接地。

6.根据权利要求5所述的一种信号采样电路，其特征在于：所述滤波电路(5)包括双向瞬变抑制二极管TVS1、电阻R1和电容C4，所述双向瞬变抑制二极管TVS1的第一端经电阻R1连接放大器U2的输出端，所述双向瞬变抑制二极管TVS1的第二端接地，所述双向瞬变抑制二极管TVS1的第一端和第二端之间接有电容C4，所述双向瞬变抑制二极管TVS1的第一端为采样后信号的输出端。