[发明专利]现场低压电力线信号采样隔离与功率检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力载波信号的检测，具体说是一种现场低压电力线信号采样隔离与功率检测系统。

背景技术

用电信息采集系统下行通信主要采用的一种方式就是低压电力线载波，由于低压电力线载波通信受到产品质量、通信能力、线路环境、用电负载等多种因素的影响，并且容易受到现场的电磁环境的干扰,电力线上的载波信号功率的波动范围比较大,容易出现不能有效通信的状态，现场的工作人员需要对现场的电磁环境以及载波的实际发送功率进行准确的测量，帮助现场的工作人员分析载波通讯故障的原因。为了方便现场的工作人员对现场的电磁环境以及电力线上的载波信号的功率进行测量和判断,需要将电力上的有效信号隔离取样,并且保留输入信号的幅度、频率、和相位信息,对取样的信号功率进行检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种现场低压电力线信号采样隔离与功率检测系统，通过前级的载波信号取样隔离电路，将被测的载波信号成功的从电力线上提取出来，然后通过功率检测电路对被测的载波信号进行功率检测。

所述现场低压电力线信号采样隔离与功率检测系统，其特征是：包括隔离取样模块、中频接收机模块、低通滤波器、可控数字合成器、处理器、显示模块，所述隔离取样模块直接接入低压电力线，用于从该低压电力线上隔离采集载波信号，并将信号衰减到适合功率检测的程度输出，隔离取样模块的输出端与所述中频接收机模块的射频输入端连接，所述可控数字合成器的控制端与处理器的输出接口连接，用于根据不同的载波频率由处理器设置相应频率的本振信号输出，所述可控数字合成器的输出端通过所述低通滤波器与所述中频接收机模块的本振信号输入端连接，中频接收机模块的接收信号强度指示输出端与处理器的AD转换输入接口连接；所述隔离取样模块包括第一电容、第二电容、隔离变压器、工频吸收电感、调整电阻、衰减器，在所述隔离变压器初级的同名端串接所述第一电容，所述第一电容的另一端作为隔离取样模块与低压电力线火线连接的输入端，隔离变压器初级的非同名端作为隔离取样模块与低压电力线零线连接的输入端，形成闭环；所述隔离变压器次级的同名端串接所述第二电容，所述第二电容的另一端连接所述衰减器的输入端，衰减器的输出端为隔离取样模块的取样信号输出端，隔离变压器次级的非同名端为隔离取样模块的取样信号输出地，在所述衰减器的输入端和所述取样信号输出地之间并联所述工频吸收电感和所述调整电阻。

作为一种实施例，所述中频接收机模块包括混频器、窄带中频滤波器、中频对数放大器、全波检测器，所述射频输入端与本振信号输入端输入所述混频器后依次经过所述窄带中频滤波器、中频对数放大器到全波检测器后，由接收信号强度指示输出端输出所接收的射频信号强度信息。

作为一种实施例，所述低通滤波器由输入端起始依次串联第一电阻、第一电感、第二电感、第三电感，依次形成节点A、B、C、D，其中所述第一电阻与所述第一电感连接形成节点A，在所述节点A、B、C、D分别连接第三电容、第四电容、第五电容、第六电容的一端，所述第三电容、第四电容、第五电容、第六电容的另一端连接为节点E，所述节点E接地，在所述第六电容的两端并联第二电阻，所构成低通滤波器的截止频率为15MHz。

作为优化方案，所述第一电容为标称电容值0.1微法，耐压值275伏的金属化涤纶电容，误差范围±20%。

作为优化方案，所述第二电容为标称电容值0.1微法，耐压值275伏的无极性电容，误差范围±20%。

作为优化方案，所述隔离变压器变比为1:1，电感量为1毫亨，误差范围±20%，以的隔离变压器所用磁环的频率范围为20KHz～1MHz。

作为优化方案，所述工频吸收电感为磁环电感，电感量为1毫亨，误差范围±20%。

作为优化方案，所述调整电阻为金属膜电阻，标称电阻值50欧姆。

作为优化方案，所述衰减器的功率衰减量为30dB。

本发明提出了一种快速，高效，准确的测试电力线载波信号电平的方案，提高了测试的安全性和有效性。

附图说明

图1是本发明整体电路结构框图，

图2是隔离取样电路实施例示意图，

图3是中频接收机模块电路结构框图，

图4是低通滤波电路实施例示意图。