[发明专利]一种断路器数据波形检测采集装置及采集方法

说明书

本发明公开了一种断路器数据波形检测采集装置及采集方法，其包括端口输入保护模块、信号运输变换模块、阻抗匹配模块及中央处理模块；端口输入保护模块包括外部传感器信号输入端、第一肖特二极管、第一电阻及光耦合器；信号运输变换模块包括第一运算放大器、第三电阻及第四电阻；阻抗匹配模块包括第二运算放大器、第二肖特二极管；外部传感器信号输入端经过第一电阻与第一肖特二极管的输出端并联，然后分为两路，一路接入至第一运算放大器的同相输出端，另一路接入至光耦合器的一个输入端，光耦合器与之对应的一个输出端接地短路。本发明只采集有效波形，实现了小型化设计，可集成到断路器内部，为实现智能化断路器提供了可能。

【技术领域】

本发明属于波形采集技术领域，特别是涉及一种断路器数据波形检测采集装置及采集方法。

【背景技术】

目前断路器智能化的需求正在日益增加，为满足断路器智能化的需要，市场上纷纷出现了多种断路器数据采集装置。现有的数据采集装置包括内部核心电路、基本的信号比例变换和采集触发电路，波形采集时需要一个外部触发信号来触发，当断路器位置变化时触发信号就会触发装置进行波形采集存储。采用传统的波形采集方式存在以下缺点：1)元器件数量较多，三相断路器往往会有三路独立的采集电路，元件数量较多成本增加，较多的元件数量导致装置体积较大难以集成到断路器内部，难以实现集成化程度较高的智能断路器；2)断路器辅助节点位置变化和光耦传输具有延迟特性，靠辅助节点的触发信号触发波形采集时容易发生波形的滞后甚至漏采的现象；3)没有相应的波形分析功能，无法准确的判断采集的波形是否是目标波形，只能依赖触发信号来进行采集。

因此，需要提供一种新的断路器数据波形检测采集装置及采集方法来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种断路器数据波形检测采集装置，只采集有效波形，实现了小型化设计，可集成到断路器内部，为实现智能化断路器提供了可能。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种断路器数据波形检测采集装置，其包括端口输入保护模块、信号运输变换模块、阻抗匹配模块以及中央处理模块；

所述端口输入保护模块包括外部传感器信号输入端、第一肖特二极管、第一电阻以及光耦合器；

所述信号运输变换模块包括第一运算放大器、第三电阻以及第四电阻；

所述阻抗匹配模块包括第二运算放大器以及第二肖特二极管；

所述外部传感器信号输入端经过所述第一电阻与所述第一肖特二极管的输出端并联，然后分为两路，一路接入至所述第一运算放大器的同相输出端，另一路接入至所述光耦合器的一个输入端，所述光耦合器与之对应的一个输出端接地短路。

进一步的，所述第一肖特二极管的另外两个连接端中，其中一个接地设置，另一个接入电源。

进一步的，所述光耦合器输入侧的两个连接端中，其中一个接入电源，另一个接入受所述中央处理模块控制的YA_D信号，在接入YA_D信号的线路上设置有第二电阻。

进一步的，所述第一运算放大器的反相输入端与输出端通过导线连通，然后经过所述第三电阻与所述第四电阻分压后输入至所述第二运算放大器的同相输出端。

进一步的，所述第一运算放大器通过电源信号实现供电，且在供电端设置有对电源实现去耦滤波的第一电容。

进一步的，所述第三电阻设置在所述第一运算放大器的输出端，所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的输出端且另一端接地。

进一步的，所述第二运算放大器的反相输入端与输出端通过导线连通，所述第二运算放大器的输出端与所述第二肖特二极管的输出端并联后形成后级ADC输入端口，输入至所述中央处理模块中进行检测采集。

进一步的，所述第二运算放大器的输出端设置有由第五电阻与和第二电容构成的低通滤波器。