[发明专利]用于无源二次回路检查表的小电流信号自动换档电路

说明书

本发明公开了用于无源二次回路检查表的小电流信号自动换档电路，包括电阻取样电路、档位切换及驱动电路和模数转换电路，电阻取样电路的一侧与档位切换驱动电路电性连接，档位切换驱动电路的一侧与模数转换电路电性连接，档位切换驱动电路包括档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器，档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器电性连接，档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器分别电性连接于模数转换电路的两侧。本发明采用软件方式实现自动换档，可以实现大动态范围的电流精确检测计算，执行速度快，可靠性高，可以根据需要配置档位数量而不影响切换速度，从而扩展/减小电压的动态输入范围。

技术领域

本发明涉及电测技术领域，特别涉及用于无源二次回路检查表的小电流信号自动换档电路。

背景技术

在电测系统中，传统的小电流采样用有源零磁通补偿电流互感器和无源零磁通补偿电流互感器，有源零磁通补偿电流互感器要增加辅助磁芯，需要设计电子式补偿电路，无源零磁通补偿电流互感器需要增加磁分路短路匝补偿磁芯及线圈，电流互感器增加补偿磁芯体积增大，其中有源零磁通补偿电路一旦发生漂移，信号动态跟随的关系也会发生变化，电流互感器就不处于零磁通状态。

随着技术的发展，出现了采用多个精密电阻取样，根据输入信号的变化范围，采用模拟开关或者继电器切换接近模数转换器ADC输入满度的信号的技术方案，但模拟开关的通电流能力小（一般在500mA以内），意味着动态输入范围小。而使用继电器，将会占用更大的空间。

因而，以上两种方案不是动态范围输入小就是体积太大，其中继电器切换档位还存在速度慢的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供用于无源二次回路检查表的小电流信号自动换档电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于无源二次回路检查表的小电流信号自动换档电路，包括电阻取样电路、档位切换及驱动电路和模数转换电路，所述电阻取样电路的一侧与档位切换驱动电路电性连接，所述档位切换驱动电路的一侧与模数转换电路电性连接，所述档位切换驱动电路包括档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器，所述档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器电性连接，所述档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器分别电性连接于模数转换电路的两侧。

优选的，所述电阻取样电路接收电流信号并在选通档位回路产生相应电压值，施加到档位切换驱动电路2的各个MOS管的两漏极侧，微控制器/数字信号处理器预选通一个高档位，然后根据读取到的模数转换电路转换的结果计算出目标档位，并选通对应的档位。

优选的，所述档位切换及驱动电路可分为档位切换驱动和微控制器/数字信号处理器部分，其中IDW0~IDWN分别接入各个取样电阻的信号，这里N的取值依赖于档位的数量减1。

优选的，所述微控制器/数字信号处理器用于为切换档位提供控制信号。

优选的，所述模数转换电路的ADC芯片可提供6路伪差分信号输入，并可同步采样，数据经由SPI总线传输给MCU/DSP进行运算处理。

本发明的技术效果和优点：

采用软件方式实现自动换档，可以实现大动态范围的电流精确检测计算，执行速度快，可靠性高，可以根据需要配置档位数量而不影响切换速度，从而扩展/减小电压的动态输入范围。

附图说明

图1是本发明具体实施方式结构框图。

图2 是本发明的电阻取样电路的电路图。

图3 是本发明的换档控制驱动电路中电路图。

图4 是本发明的模数转换（ADC）电路的电路图。