一種極寬范圍自動增益電流測量電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種極寬范圍自動增益電流測量電路，它包括微處理器（1）、采樣電阻和信號放大電路（2）以及CT電流信號轉(zhuǎn)換電路（3），微處理器（1）包括第一輸入端口（AD1）、第二輸入端口（AD2）…第X輸入端口（ADx），采樣電阻和信號放大電路（2）包括采樣電阻（R1）、和信號放大器（U1）等，所述CT電流信號轉(zhuǎn)換電路（3）包括電流互感器（CT），其中采樣電阻（R1）的輸出電壓信號一路直接與第一輸入端口（AD1）相連，另一路經(jīng)過信號放大器U1放大后與第二輸入端口（AD2）相連，其中信號放大的倍數(shù)可根據(jù)具體設(shè)備自定義。本實用新型能同時適用于額定1A和額定5A的電流互感器，具有成本低廉，不損失保護精度的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電流電壓測量領(lǐng)域。
【專利說明】一種極寬范圍自動增益電流測量電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電流測量電路，尤其涉及一種極寬范圍自動增益電流測量電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電流智能保護裝置設(shè)計中，被檢測電流回路一般通過電流互感器輸出微小電流信號，經(jīng)過采樣電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號，電壓信號再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后變成微處理器所需的數(shù)字信號，最后微處理器按照一定的邏輯對該信號進行處理并作出保護判斷。通常的設(shè)計是一路電流信號經(jīng)過一次AD轉(zhuǎn)換形成數(shù)字信號，信號測量的精度由AD轉(zhuǎn)換模塊的精度決定。
[0003]目前市面上的電流互感器主要有額定IA和額定5A兩種規(guī)格。按照常規(guī)設(shè)計，如果AD轉(zhuǎn)換模塊已確定，則使用額定IA和額定5A的電流互感器時的采樣電阻必然不同，即電流測量回路須根據(jù)電流互感器來進行設(shè)計，不同的電流互感器對應(yīng)不同的電流測量回路，沒有通用性和互換性，這種情況必然會對設(shè)備生產(chǎn)和用戶造成極大的不便和安全隱患。
[0004]如果將按額定5A電流互感器設(shè)計的保護裝置使用在額定IA電流互感器取信號的場所，又會出現(xiàn)保護精度不高，AD轉(zhuǎn)換模塊未充分使用等問題；如果將額定IA電流互感器設(shè)計的保護裝置使用在額定5A電流互感器取信號的場所，即會出現(xiàn)過載和內(nèi)阻過大等問題。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的電流智能綜合保護裝置的電流測量電路必須根據(jù)電流互感器的參數(shù)來設(shè)計，這會造成生產(chǎn)不便和安全隱患，必然會造成生產(chǎn)和管理成本的提高；如果用額定5A規(guī)格的裝置使用在額定IA的現(xiàn)場，又會出現(xiàn)保護精度不高，設(shè)備不可靠等缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能同時適用于額定IA和額定5A的電流互感器，成本低廉，不損失保護精度的電流測量電路。 [0007]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:本實用新型包括微處理器、采樣電阻和信號放大電路以及CT電流信號轉(zhuǎn)換電路，所述微處理器包括第一輸入端口、第二輸入端口……第X輸入端口，所述采樣電阻和信號放大電路包括采樣電阻、第一分壓電阻、第二分壓電阻和信號放大器，所述CT電流信號轉(zhuǎn)換電路包括電流互感器，所述電流互感器的初級與被測電路連接，所述電流互感器的次級與所述采樣電阻并聯(lián)，所述采樣電阻的一端連接所述信號放大器的正端和所述微處理器的第一輸入端口，所述采樣電阻的另一端連接所述第一分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端連接所述信號放大器的負端和所述第二分壓電阻的一端，所述第二分壓電阻的另一端連接所述信號放大器的輸出端和所述微處理器的第二輸入端口。
[0008]所述電流互感器次級輸出電壓與所述微處理器的工作電壓相適配，所述微處理器的第一輸入端口和第二輸入端口設(shè)置為AD輸入模式,所述微處理器以所述第一輸入端口的電流信號為標準作為選擇第一輸入端口或第二輸入端口的依據(jù)。
[0009]本實用新型的有益效果是:由于本實用新型包括微處理器、采樣電阻和信號放大電路以及CT電流信號轉(zhuǎn)換電路，所述微處理器包括第一輸入端口、第二輸入端口……第X輸入端口，所述采樣電阻和信號放大電路包括采樣電阻、第一分壓電阻、第二分壓電阻和信號放大器，所述CT電流信號轉(zhuǎn)換電路包括電流互感器，所述電流互感器的初級與被測電路連接，所述電流互感器的次級與所述采樣電阻并聯(lián)，所述采樣電阻的一端連接所述信號放大器的正端和所述微處理器的第一輸入端口，所述采樣電阻的另一端連接所述第一分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端連接所述信號放大器的負端和所述第二分壓電阻的一端，所述第二分壓電阻的另一端連接所述信號放大器的輸出端和所述微處理器的第二輸入端口 ；所述電流互感器次級輸出電壓與所述微處理器的工作電壓相適配，所述微處理器的第一輸入端口、第二輸入端口設(shè)置為AD輸入模式；所以本實用新型能同時適用于額定IA和額定5A的電流互感器，具有成本低廉，不損失保護精度的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本實用新型它包括微處理器1、采樣電阻和信號放大電路2以及CT電流信號轉(zhuǎn)換電路3,所述微處理器I包括多個輸入端口，其中有第一輸入端口 AD1、第二輸入端口 AD2……第X輸入端口 ADx，其中X和X位自然數(shù)。所述采樣電阻和信號放大電路2包括采樣電阻R1、第一分壓電阻R2、第二分壓電阻R3和信號放大器U1。所述CT電流信號轉(zhuǎn)換電路3包括電流互感器C T，所述電流互感器CT的初級與被測電路連接，所述電流互感器CT的次級與所述采樣電阻Rl并聯(lián)，所述采樣電阻Rl的一端連接所述信號放大器Ul的正端和所述微處理器I的第一輸入端口 AD1，所述采樣電阻Rl的另一端連接所述第一分壓電阻R2的一端，所述第一分壓電阻R2的另一端連接所述信號放大器Ul的負端和所述第二分壓電阻R3的一端，所述第二分壓電阻R3的另一端連接所述信號放大器Ul的輸出端和所述微處理器I的第二輸入端口 AD2。
[0012]所述電流互感器CT次級輸出電壓與所述微處理器I的工作電壓相適配，所述微處理器I的第一輸入端口 ADl、第二輸入端口 AD2通過編程設(shè)置為AD輸入模式，所述微處理器I以所述第一輸入端口 ADl的電流信號為標準作為選擇第一輸入端口 ADl或第二輸入端口AD2的依據(jù)。
[0013]本實施例中所述米樣電阻和信號放大電路2包括米樣電阻Rl和信號放大器Ul,其中米樣電阻Rl的輸出電壓信號一路直接與第一輸入端口 ADl相連,一路經(jīng)過信號放大器Ul放大后與第二輸入端口 AD2相連。其中信號放大的倍數(shù)可根據(jù)具體設(shè)備自定義，本實施例中設(shè)為10倍。具體電流測量分為以下兩個階段。
[0014]一、電流小于5A時，對應(yīng)額定IA的電流互感器，此時以第二輸入端口 AD2的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為判定依據(jù)實現(xiàn)電流繼電保護功能；
[0015]二、電流大于5A時，對應(yīng)額定5A的電流互感器，此時第二輸入端口 AD2截止，無法測量真實數(shù)據(jù)，以第一輸入端口 ADl的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為為判定依據(jù)實現(xiàn)電流繼電保護功能。
[0016]本實用新型可應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電流電壓測量領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種極寬范圍自動增益電流測量電路，它包括微處理器(I)、采樣電阻和信號放大電路(2)以及CT電流信號轉(zhuǎn)換電路(3)，其特征在于:所述微處理器(I)包括第一輸入端口(ADl )、第二輸入端口(AD2)……第X輸入端口(ADx)，所述采樣電阻和信號放大電路(2)包括采樣電阻(R1)、第一分壓電阻(R2)、第二分壓電阻(R3)和信號放大器(U1)，所述CT電流信號轉(zhuǎn)換電路(3)包括電流互感器(CT)，所述電流互感器(CT)的初級與被測電路連接，所述電流互感器(CT)的次級與所述采樣電阻(Rl)并聯(lián)，所述采樣電阻(Rl)的一端連接所述信號放大器(Ul)的正端和所述微處理器(I)的第一輸入端口(AD1)，所述采樣電阻(Rl)的另一端連接所述第一分壓電阻(R2)的一端，所述第一分壓電阻(R2)的另一端連接所述信號放大器(Ul)的負端和所述第二分壓電阻(R3)的一端，所述第二分壓電阻(R3)的另一端連接所述信號放大器(Ul)的輸出端和所述微處理器(I)的第二輸入端口(AD2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極寬范圍自動增益電流測量電路，其特征在于:所述電流互感器(CT)次級輸出電壓與所述微處理器(I)的工作電壓相適配，所述微處理器(I)的第一輸入端口(ADl)和第二輸入端口(AD2)設(shè)置為AD輸入模式，所述微處理器(I)以所述第一輸入端口(ADl)的電流信號為標準作為選擇第一輸入端口(ADl)或第二輸入端口(AD2)的依據(jù)。`
【文檔編號】G01R19/25GK203616385SQ201320655331
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】鄧勇, 劉恒, 蔣新花 申請人:珠海思創(chuàng)電氣有限公司