[发明专利]一种新型变压器相位差测量系统及其测量方法

说明书

本发明公开了一种新型变压器相位差测量系统及其测量方法，包括信号采样电路、信号调理电路、A/D转换器、单片机和LCD显示模块，单片机连接着LCD显示模块，信号调理电路包括二阶有源低通滤波电路和乘法测量电路，信号采样电路连接着二阶有源低通滤波电路，二阶有源低通滤波电路连接着乘法测量电路乘法测量电路通过A/D转换器连接着单片机的存储模块。本发明利用单片机发出的基准正弦信号作为基准信号，通过分别独立测量出变压器两侧和基准正弦信号的相位差，来计算获得变压器的相位差，从而在确保测量精度的情况下，消除了变压器的体积形状对于测量接线的限制，大幅降低了测量复杂性，并且保证了测量稳定性。

技术领域

本发明涉及电子测量技术领域，具体涉及一种新型变压器相位差测量系统及其测量方法。

背景技术

传统的的测量相位差需取变压器两侧的信号同时接通到测量仪器上进行测量，这种接线方式受变压器的体积形状限制，当变压器初级和次级侧相距非常远时，需铺设非常长导线同时连到测量仪上，这样不但使得测量受到了很大的局限性，加大了测量的复杂性，而且测量效果也因此存在不稳定性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种新型变压器相位差测量系统及其测量方法，消除了变压器的体积形状对于测量接线的限制，大幅降低了测量复杂性，并且保证了测量稳定性。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种新型变压器相位差测量系统，包括信号采样电路、信号调理电路、A/D转换器、单片机和LCD显示模块，所述单片机连接着LCD显示模块，所述信号调理电路包括二阶有源低通滤波电路和乘法测量电路，所述信号采样电路连接着二阶有源低通滤波电路，所述二阶有源低通滤波电路连接着乘法测量电路，所述单片机连接着乘法测量电路用于将其产生的基准正弦信号输入到乘法测量电路，所述乘法测量电路用于计算出变压器单侧信号与基准正弦信号的相位差，所述乘法测量电路通过A/D转换器连接着单片机的存储模块。

进一步的，所述信号采样电路包括高速运放器、变压器和电容C8。

进一步的，所述二阶有源低通滤波电路包括运算放大器、电容C14、电容C13以及电阻R9、R10、R11和R12。

进一步的，所述乘法测量电路包括模拟乘法器和电容C9～C12。

一种新型变压器相位差测量系统的测量方法，包括如下步骤：

S1：首先将变压器的一侧测量端连接上信号采样电路，信号采样电路将电压信号经过变压器降压之后，再经过高速运放器采集相位信号；

S2：采集到的相位信号经过二阶有源低通滤波电路滤除干扰信号后进入到乘法测量电路，同时，单片机向乘法测量电路输入基准正弦信号，通过乘法测量电路计算出变压器单侧信号与基准正弦信号的相位差；

S3：步骤S2中得到的相位差通过A/D转换器转换成数字信号读入到单片机的存储区域；

S4：将变压器的另外一侧测量端连接上信号采样电路，重复步骤S1～S3，得到变压器另外一侧和基准正弦信号的相位差；

S5：根据两次测得的相位差，通过乘法测量电路计算出变压器的相位差，并且通过单片机将变压器的相位差显示在LCD显示模块上。

有益效果：本发明与现有技术相比，利用单片机发出的基准正弦信号作为基准信号，通过分别独立测量出变压器两侧和基准正弦信号的相位差，来计算获得变压器的相位差，从而在确保测量精度的情况下，消除了变压器的体积形状对于测量接线的限制，大幅降低了测量复杂性，并且保证了测量稳定性。

附图说明

图1为本发明系统的结构连接示意图；

图2为信号采样电路的示意图；

图3为乘法测量电路的示意图；