[发明专利]一种基于量子电压的交流电压换向差分测量装置及方法

摘要

本发明提出一种基于量子电压的交流电压换向差分测量装置，包括顺次连接的光电换向开关、两个跟随器、两路电压抬升电路、差分驱动电路、滤波电路、A/D采样电路、FPGA时序控制电路和上位机及数据处理模块；上位机及数据处理模块储存光电换向开关换向前和换向后两次测量的差分信号，利用差分信号和交流量子电压重构被测交流电压，通过FFT运算获得两次重构交流电压信号的幅值，幅值的平均值为交流电压的电压幅值。大幅度衰减了测量系统的误差，提高了交流电压幅值测量准确度。

主权项

1.一种基于量子电压的交流电压换向差分测量装置，其特征在于，包括顺次连接的光电换向开关、两个跟随器、两路电压抬升电路、差分驱动电路、滤波电路、A/D采样电路、FPGA时序控制电路和上位机及数据处理模块；所述光电换向开关接入交流电压和交流量子电压，控制所述交流电压和交流量子电压的输出互换；所述跟随器与光电换向开关和电压抬升电路连接，用于提高差分采样时的输入阻抗；所述电压抬升电路，用于抬升输入信号的偏置电压，以使得输入到所述A/D采样电路中的信号全在零电位以上；所述差分驱动电路，用于将经过所述两路电压抬升电路输出的信号转换成差分信号，并将所述差分信号送到所述滤波电路；所述滤波电路，用于滤除所述差分信号中的共模和差模干扰信号；所述A/D采样电路，用于A/D采样电路在所述FPGA时序控制电路的控制下，将经过所述滤波电路的所述差分信号转换成数字信号，并将所述数字信号送到所述FPGA时序控制电路；所述FPGA时序控制电路为所述A/D采样电路提供逻辑时序，并输出数据到所述上位机及数据处理模块；所述FPGA时序控制电路还连接所述光电换向开关，控制所述光电换向开关的切换；所述上位机及数据处理模块储存所述光电换向开关换向前和换向后两次测量的差分信号，利用差分信号和交流量子电压重构被测交流电压，通过FFT运算获得两次重构的交流电压信号的幅值，幅值的平均值为所述交流电压的电压幅值。