[发明专利]煤矿线路用电压电流采样装置及方法

权利要求书

1.煤矿线路用电压电流采样装置，其特征在于：包括用于采集三相电的3个线电压的电压采集电路，以及用于采集三相电的3个相电流的电流采集电路；

电压采集电路包括3个用于分别采集3个线电压的单相电压采集电路，单相电压采集电路包括电压互感器和第一程序增益电路；电压互感器设于三相电的相应两个单相线路之间以获取对应的线电压信号，第一程序增益电路用于对电压互感器所采集的信号进行放大；经第一程序增益电路处理后的信号通过数模转换电路进行数模转换后发送给主控制器单元；

电流采集电路包括3个用于分别采集3个相电流的单相电流采集电路，单相电流采集电路包括电流互感器和第二程序增益电路；电流互感器设于三相电的相应单相线路处以获取对应的相电流信号，第二程序增益电路用于对电流互感器所采集的信号进行放大；经第二程序增益电路处理后的信号通过数模转换电路进行数模转换后发送给主控制器单元。

2.根据权利要求1所述的煤矿线路用电压电流采样装置，其特征在于：第一程序增益电路包括型号为PGA281的第一程序增益芯片，第一程序增益芯片的引脚1和11接入+5V电源、引脚13接入+12V电源、引脚16接入-12V电源、引脚12接地、引脚14和15分别接入电压互感器的两个输出端、引脚8和9分别接入数模转换电路、以及引脚3-7接入主控制器单元。

3.根据权利要求2所述的煤矿线路用电压电流采样装置，其特征在于：第二程序增益电路包括型号为PGA281的第二程序增益芯片，第二程序增益芯片的引脚1和11接入+5V电源、引脚13接入+12V电源、引脚16接入-12V电源、引脚12接地、引脚14和15分别接入电流互感器的两个输出端、引脚8和9分别接入数模转换电路、以及引脚3-7接入主控制器单元。

4.根据权利要求3所述的煤矿线路用电压电流采样装置，其特征在于：数模转换电路包括型号为AD7606的数模转换芯片，数模转换芯片的引脚49和50、引脚51和52以及引脚53和54分别接入3个单相电流采集电路的信号输出端，数模转换芯片的引脚55和56、引脚57和58以及引脚59和60分别接入3个单相电压采集电路的信号输出端。

5.根据权利要求4所述的煤矿线路用电压电流采样装置，其特征在于：还包括频率调整单元，频率调整单元用于向主控制器单元提供数模转换电路的采样脉冲。

6.根据权利要求5所述的煤矿线路用电压电流采样装置，其特征在于：频率调整单元包括过零检测电路和PLL倍频电路，过零检测电路用于采集电网电压波形的过零点，PLL倍频电路用于输出采样脉冲；

过零检测电路包括型号为LM339的过零检测芯片和型号为74HC4052的模拟开关芯片，所述3个单相电压采集电路中的3个电压互感器的输出端分接入过零检测芯片的3个比较器中、并输出3路过零信号给模拟开关芯片，模拟开关芯片用于输出参考信号给PLL倍频电路；

PLL倍频电路为100倍频电路，包括型号为CD4046的锁相环芯片和型号为CD4518的计数器芯片；PLL倍频电路用于接收模拟开关芯片输出的参考信号并产生用于发送给主控制器单元的脉冲信号以作为数模转换电路的采样触发信号。

7.煤矿线路用电压电流采样方法，其采用3个单相电压采集电路分别对三相电的3个线电压进行采集，并采用3个单相电流采集电路对三相电的3个相电流进行采集；单相电压采集电路包括第一程序增益电路，单相电流采集电路包括第二程序增益电路。

8.根据权利要求7所述的煤矿线路用电压电流采样方法，其特征在于：第一程序增益电路包括型号为PGA281的第一程序增益芯片，第一程序增益芯片的引脚1和11接入+5V电源、引脚13接入+12V电源、引脚16接入-12V电源、引脚12接地、引脚14和15分别接入电压互感器的两个输出端、引脚8和9分别接入数模转换电路、以及引脚3-7接入主控制器单元。

9.根据权利要求7所述的煤矿线路用电压电流采样方法，其特征在于：第二程序增益电路包括型号为PGA281的第二程序增益芯片，第二程序增益芯片的引脚1和11接入+5V电源、引脚13接入+12V电源、引脚16接入-12V电源、引脚12接地、引脚14和15分别接入电流互感器的两个输出端、引脚8和9分别接入数模转换电路、以及引脚3-7接入主控制器单元。