一種工頻微小電流快速測(cè)量電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及工頻微小電流快速測(cè)量的電路。主要用于工頻微小電流測(cè)量?jī)x器儀表和需要進(jìn)行工頻微小電流快速測(cè)量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]工頻微小電流測(cè)量是建筑電氣線路的電氣火災(zāi)保護(hù)、電氣線路及電力電子設(shè)備漏電保護(hù)中的關(guān)鍵技術(shù)，是工頻電流測(cè)量的重要技術(shù)。工頻微小電流測(cè)量常用的非接觸式測(cè)量方法主要有電磁式電流互感器法、霍爾電流傳感器法和磁調(diào)制式電流互感器法。電磁式電流互感器法是鐵心電磁式電流互感器法，采用基于法拉第電磁感應(yīng)原理的電流互感器測(cè)量線路中的電流。霍爾電流傳感器法是霍爾傳感器利用霍爾效應(yīng)將電流磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電流測(cè)量方法，可用于測(cè)量直流電流和交流電流，霍爾電流傳感器由于磁芯氣隙產(chǎn)生的漏磁作用，易受到外部電流磁場(chǎng)的影響，使得測(cè)量誤差增大。磁調(diào)制式電流互感器基于磁調(diào)制原理制成，一般采用感應(yīng)電勢(shì)二次諧波分量作為互感器的輸出信號(hào)，磁調(diào)制式電流互感器主要用于測(cè)量直流電流或低頻交流電流，測(cè)量電路比較復(fù)雜。所述一種工頻微小電流快速測(cè)量電路是基于電磁式電流互感器法的測(cè)量精度高和測(cè)量速度快的工頻微小電流測(cè)量電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種工頻微小電流快速測(cè)量電路。一種工頻微小電流快速測(cè)量電路，包含工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(1)，微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)，顯示電路
[3];被測(cè)量的工頻電流經(jīng)過(guò)所述工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)輸入到所述微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，該數(shù)字量經(jīng)過(guò)計(jì)算和變換后送到所述顯示電路(3)顯示被測(cè)量的工頻電流值。
[0004]所述工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)包含:電流互感器L上端引腳接電容器Cl上端引腳，電流互感器L上端引腳接二極管Dl陰極引腳，電流互感器L上端引腳接電阻Rl上端引腳，電流互感器L上端引腳接電阻R2左端引腳，電阻R2右端引腳接運(yùn)算放大器Al的“ + ”引腳，電容器C2上端引腳接運(yùn)算放大器Al的“ + ”引腳，互感器L下端引腳接地，電容器Cl下端引腳接地，二極管Dl陽(yáng)極引腳接地，電阻Rl下端引腳接地，電容器C2下端引腳接地，電阻R3左端引腳接地，電阻R3右端引腳接運(yùn)算放大器Al的引腳，電阻R4左端引腳接運(yùn)算放大器Al的引腳，電阻R4右端引腳接運(yùn)算放大器Al輸出引腳，電容器C3左端引腳接運(yùn)算放大器Al的引腳，電容器C3右端引腳接運(yùn)算放大器Al輸出引腳，電容器C4上端引腳接運(yùn)算放大器Al輸出引腳，電容器C4下端引腳接地，運(yùn)算放大器Al輸出引腳接所述微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)的輸入端Pl.0引腳。
【附圖說(shuō)明】
[0005]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本發(fā)明包含的工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路的原理圖。
[0006]圖例說(shuō)明:圖2中，Al是運(yùn)算放大器，Rl、R2、R3、R4是工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)和電壓信號(hào)放大的電阻，Cl、C2、C3、C4是用于濾除干擾信號(hào)的電容器，Dl是二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種工頻微小電流快速測(cè)量電路的工作原理:圖1是一種工頻微小電流快速測(cè)量電路的結(jié)構(gòu)方框圖，包含工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(1)，微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)，顯示電路(3)。被測(cè)量的工頻電流經(jīng)過(guò)所述工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)的互感器L和電阻Rl后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波和放大后輸入到所述微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)的Pl.0引腳轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，該數(shù)字量經(jīng)過(guò)計(jì)算和變換后送到所述顯示電路(3)顯示被測(cè)量的工頻電流值，在不大于0.02秒時(shí)間內(nèi)測(cè)量出被測(cè)量的工頻電流值。
[0008]圖2是本發(fā)明中的工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)的電路原理圖，電流互感器L中的電流經(jīng)過(guò)電阻Rl后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器Al、電阻R2、電阻R3、電阻R4組成的同相運(yùn)算放大電路放大，放大后的電壓信號(hào)輸入到包含模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的微控制器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算和變換后送到顯示電路(3)顯示被測(cè)量的工頻電流值。電容器Cl、電容器C2、電容器C3、電容器C4構(gòu)成低通濾波電路，濾除高頻干擾信號(hào)。二極管D用于去掉電壓信號(hào)波形中的負(fù)半周波形。運(yùn)算放大器Al的輸出電壓U與被測(cè)量的工頻電流I的關(guān)系是:I=KU/(R1 (1+R4/R3))，其中K是電流互感器L的初級(jí)電流與次級(jí)電流的比值，U是運(yùn)算放大器Al的輸出電壓值。測(cè)量電壓U的值，就可以獲得被測(cè)量的工頻電流值I。
[0009]所述的一種工頻微小電流快速測(cè)量電路包含內(nèi)部有10位AD轉(zhuǎn)換模塊的微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)，來(lái)自工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)的電壓信號(hào)U從微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端P1.0引腳進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得O到1023之間的數(shù)值，微控制器將該數(shù)值進(jìn)行計(jì)算和變換后送給顯示電路(3)顯示被測(cè)量到的工頻電流值I。
[0010]所述一種工頻微小電流快速測(cè)量電路包含5V和8V電源。5V作為AD轉(zhuǎn)換參考電壓，8V作為運(yùn)算放大器Al的電源。
[0011]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工頻微小電流快速測(cè)量電路，其特征在于:工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(1)，微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)，顯示電路(3);被測(cè)量的工頻電流經(jīng)過(guò)所述工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)后轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)輸入到所述微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，數(shù)字量經(jīng)過(guò)計(jì)算和變換后送到所述顯示電路(3)顯示被測(cè)量的工頻電流值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻微小電流快速測(cè)量電路，其特征在于:所述的工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路(I)包含:電流互感器L上端引腳接電容器Cl上端引腳，電流互感器L上端引腳接二極管Dl陰極引腳，電流互感器L上端引腳接電阻Rl上端引腳，電流互感器L上端引腳接電阻R2左端引腳，電阻R2右端引腳接運(yùn)算放大器Al的“ + ”引腳，電容器C2上端引腳接運(yùn)算放大器Al的“ + ”引腳，互感器L下端引腳接地，電容器Cl下端引腳接地，二極管Dl陽(yáng)極引腳接地，電阻Rl下端引腳接地，電容器C2下端引腳接地，電阻R3左端引腳接地，電阻R3右端引腳接運(yùn)算放大器Al的引腳，電阻R4左端引腳接運(yùn)算放大器Al的引腳，電阻R4右端引腳接運(yùn)算放大器Al輸出引腳，電容器C3左端引腳接運(yùn)算放大器Al的引腳，電容器C3右端引腳接運(yùn)算放大器Al輸出引腳，電容器C4上端引腳接運(yùn)算放大器Al輸出引腳，電容器C4下端引腳接地，運(yùn)算放大器Al輸出引腳接所述微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(2)的輸入端Pl.0引腳。
【專利摘要】本發(fā)明涉及工頻微小電流快速測(cè)量電路。本發(fā)明包含工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路（1），微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（2），顯示電路（3）；被測(cè)量的工頻電流經(jīng)過(guò)工頻電流轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)電路（1），將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并經(jīng)過(guò)放大和濾波后，輸入到微控制器及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（2）的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端口，微控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，該數(shù)字量經(jīng)過(guò)計(jì)算和變換后送到顯示電路（3）顯示測(cè)量的電流值，在不大于0.02秒時(shí)間內(nèi)測(cè)量出被測(cè)量的工頻電流值。
【IPC分類】G01R19/25
【公開(kāi)號(hào)】CN105021882
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510480116
【發(fā)明人】黃有全
【申請(qǐng)人】黃有全
【公開(kāi)日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月7日