[发明专利]一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器

权利要求书

1.一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，包括：毫欧级精密电阻、常规精密电阻、多路选择器、滤波模块、比例调节模块、AD转换模块、主控模块和光纤收发模块；

所述转换器的第一输入通道端口通过所述毫欧级精密电阻连接至所述多路选择器的输入端，所述转换器的第二输入通道端口通过所述常规精密电阻连接至所述多路选择器的输入端，所述转换器的第三输入通道端口连接所述多路选择器的输入端；

所述多路选择器的输出端、所述滤波模块、所述比例调节模块、所述AD转换模块、所述主控模块和所述光纤收发模块依次连接；

所述主控模块连接所述多路选择器，用于控制多路选择器的第一输入通道、第二输入通道和第三输入通道的通道切换。

2.根据权利要求1所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述滤波模块具体为可变滤波模块；

所述可变滤波模块包括三个串联有第一开关的滤波电路，所述三个串联有第一开关的滤波电路之间并联；

所述主控模块连接所述第一开关，用于通过切换所述第一开关实现切换滤波电路。

3.根据权利要求2所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述滤波电路具体为二阶有源低通滤波电路。

4.根据权利要求3所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述二阶有源低通滤波电路包括：第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第一放大器；

所述二阶有源低通滤波电路的输入端经过所述第一电阻连接所述第一电容的第一端和所述第二电阻的第一端；

所述第二电阻的第二端连接所述第二电容的第一端和所述第一放大器的正输入端；

所述第二电容的第二端接地；

所述第一电容的第二端、所述第一放大器的负输入端和所述第一放大器的输出端相连并作为所述二阶有源低通滤波电路的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述比例调节模块具体为可变比例调节模块；

所述可变比例调节模块具体包括三个串联有第二开关的同相比例运算电路，所述三个串联有第二开关的同相比例运算电路之间并联；

所述主控模块连接所述第二开关，用于通过切换所述第二开关实现切换同相比例运算电路。

6.根据权利要求1所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述同相比例运算电路包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻和第四放大器；

所述同相比例运算电路的输入端经过所述第九电阻连接所述第四放大器的正输入端；

所述第八电阻的第一端接地，所述第八电阻的第二端连接所述第四放大器的负输入端和所述第七电阻的第一端；

所述第七电阻的第二端与所述第四放大器的输出端相连并作为同相比例运算电路的输出端。

7.根据权利要求1所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述主控模块连接所述AD转换模块，用于输出数字化采样的发送同步脉冲对AD转换模块的采样周期进行修正；

所述采样周期修正的计算公式为：

其中，NI为AD转换周期的计数器，i为当前中断序号，NP为发送同步脉冲的计数器，N为每个发送周期内的AD转换次数。

8.根据权利要求1所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述AD转换模块中AD之间采用多组并发方式的转换控制及数据读取，转换开始同时使能AD转换的繁忙指示信号，当AD转换结束后实时获取相应的采样数据；

AD转换公式为：

其中，S_o为AD转换后输出数字量，V_i为输入电压模拟量，V_max为电压输入范围。

9.根据权利要求1所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器，其特征在于，所述主控模块在每字节数据发送过程中预读取下一字节数据。

10.一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器的运行方法，基于如权利要求1至9任一项所述的一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器进行执行，其特征在于，包括：

主控模块根据当前测试的应用场景，向多路选择器发送选通指令，选择其中一组信号输出至后端；

主控模块通过切换第一开关实现选择实际使用的滤波电路对信号进行滤波；

主控模块通过切换第二开关实现选择实际使用的同相比例运算电路将过滤后的信号调节为统一比例标准的模拟量小电压信号；

主控模块根据检测直流互感器检测要求，改变AD转换的触发信号频率，产生相应的AD转换启动信号，控制AD转换的采样周期，实现将模拟量小电压信号转换为离散数字信号；

主控模块按对应的直流互感器采样协议对数据格式编码且在每字节数据发送过程中预读取下一字节数据；

主控模块控制光纤收发模块将编码后的数字信号发送出去。