[发明专利]一种新型电子式传感器的信号采集电路

说明书

本发明公开了一种新型电子式传感器的信号采集电路，包括依次连接的光耦隔离电路、滤波电路和AD采样电路，其中光耦隔离电路的输入端外接电子式传感器的输出端，AD采样电路的输出端外接FTU的控制芯片。本发明实现了与电子式传感器配合的信号采集电路，通过光耦隔离电路将夹杂在输入量中的各种干扰脉冲挡在输入侧，然后采用滤波电路对通过光耦隔离电路的信号进行进一步滤波，具有较高的电气隔离和抗干扰能力，保证了采集信号的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种新型电子式传感器的信号采集电路，属于信号采集领域。

背景技术

高压电子式传感器是电力高压系统中一次电能计量和继电保护的主要设备，其输出信号的准确可靠性直接决定着电力高压系统的安全、经济和可靠运行。

实际应用中高压电子式传感器与FTU安装位置存在差异，传感器与FTU交流采样回路间的电缆长度可能长达数米，甚至十几米。市场上目前常用的无源电子式电流传感器输出相电流信号测量范围为10mV~240mV；而无源电子式电压传感器输出相电压信号最小精度为9.28mV，而电力系统中电磁干扰是比较严重的，这些干扰易于叠加到这种弱电压、小信号上，不仅会带来测量误差，而且可能使保护系统误动作。因此对这种小信号的传输和配电终端对其采样上提出了更高的要求及难点，而现在还没有与之匹配的信号采集电路。

发明内容

本发明提供了一种新型电子式传感器的信号采集电路，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种新型电子式传感器的信号采集电路，包括依次连接的光耦隔离电路、滤波电路和AD采样电路，其中光耦隔离电路的输入端外接电子式传感器的输出端，AD采样电路的输出端外接FTU的控制芯片。

光耦隔离电路包括运放U1A、运放U1B、运放U1C、运放U1D、光耦U2、光耦U3、电阻R1~R9、电容C1~C6、二极管D1~D2；

电阻R4的一端和电阻R5的一端作为光耦隔离电路的输入端，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端分别连接运放U1A的正输入端和负输入端，电阻R8的两端分别连接运放U1A的正输入端和公共地，电阻R7的两端分别连接运放U1A的负输入端和输出端，电容C4的两端分别连接运放U1A的负输入端和输出端；

运放U1B的正输入端接公共地，运放U1B的负输入端通过电阻R6连接运放U1A的输出端，电容C5的两端分别连接运放U1B的负输入端和输出端，二极管D2的阳极和阴极分别连接运放U1B的输出端和负输入端，运放U1B的输出端通过电阻R9连接光耦U3的第二引脚；

光耦U3的第一引脚连接电源负极，光耦U3的第三引脚和第六引脚接公共地，光耦U3的第四引脚连接运放U1B的负输入端，光耦U3的第五引脚连接运放U1C的负输入端；

运放U1D的正输入端接公共地，运放U1D的负输入端通过电阻R2连接运放U1A的输出端，电容C1的两端分别连接运放U1D的负输入端和输出端，二极管D1的阳极和阴极分别连接运放U1D的负输入端和输出端，运放U1B的输出端通过电阻R1连接光耦U2的第一引脚；

光耦U2的第二引脚连接电源正极，光耦U2的第四引脚和第五引脚接公共地，光耦U2的第三引脚连接运放U1D的负输入端，光耦U2的第六引脚连接运放U1C的负输入端；

运放U1C的正输入端接公共地，电阻R3的两端分别连接运放U1C输出端和负输入端，电容C6的两端分别连接运放U1C输出端和负输入端，电容C2的两端分别连接运放U1C的正电源端和公共地，电容C3的两端分别连接运放U1C的负电源端和公共地，运放U1C的输出端为光耦隔离电路的输出端。

光耦隔离电路的光耦型号为HCNR201。

滤波电路包括压敏电阻RV1、电阻R10、电容C7~C10；