[实用新型]一种断路器用加速度传感器的驱动模块电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及断路器领域，具体涉及一种断路器用加速度传感器的驱动模块电路。

背景技术

断路器机械特性参数的测试，其中的一个重要参数是断路器的分合闸速度，为了直观的反映断路器的动触头运动轨迹，通常要将速度传感器安装在断路器上，并与断路器同步运动。

目前常用的速度传感器有两种类型，一种是利用光栅移动产生的摩尔条纹的光学传感器，另一种是采用精密耐磨的导电塑料做成的位移传感器。光学传感器由于精度低、加工复杂，已经逐渐被淘汰；位移传感器因其价格低廉，稳定性好，得到了广泛应用。但两种传感器都存在一个共同的缺点，就是用需要专用的安装支架与断路器相连。

实用新型内容

为了实现一种新型断路器用加速度传感器的驱动方案，本实用新型公开了一种断路器用加速度传感器驱动模块电路，其由由恒流源电路和信号调理电路组成，其特征在于：恒流源电路的输出向加速度传感器提供恒流供电，同时加速度传感器的加速度信号叠加在其直流偏压上并经过恒流源电路中的滤波器滤波后滤除该直流偏压；信号调理电路进一步滤除附着在加速度信号上的高频干扰信号后经过电压跟随输出能够反映断路器运动的电信号。

附图说明

图1断路器用加速度传感器驱动模块电路

具体实施方式

在一个实施例中，公开了一种断路器用加速度传感器驱动模块电路，其由由恒流源电路和信号调理电路组成，其特征在于：恒流源电路的输出向加速度传感器提供恒流供电，同时加速度传感器的加速度信号叠加在其直流偏压上并经过恒流源电路中的滤波器滤波后滤除该直流偏压；信号调理电路进一步滤除附着在加速度信号上的高频干扰信号后经过电压跟随输出能够反映断路器运动的电信号。

在另一个实施例中，所述恒流源电路和信号调理电路通过如下方式实现：由LM317组成的4mA恒流源和由OP777组成的信号调理电路。毫无疑问，本领域技术人员也可以选择其他能实现此类功能的电路实现方式。

参见图1，本实用新型的加速度传感器驱动模块电路由两部分组成：由LM317组成的4mA恒流源和由OP777组成的信号调理电路。

LM317是可调节的三端正电压稳压器，在输出电压范围为1.2伏到37伏时能够提供超过1.5安的电流。此稳压器非常易于使用，只需要两个外部电阻来设置输出电压，此外还有内部限流、热判断和安全工作区补偿等功能。本电路将LM317设计成一种精密稳流器，将电阻R22串接在输出与调整端之间，同时输出至加速度传感器提供恒流供电，此时加速度信号叠加在8-12V直流偏压上。恒流值计算公式如下：I＝Vref/R22＝1.25/300＝4.17mA。电阻R23、C34和R24组成高通滤波器，将传感器输出的直流偏压去掉，-3dB截止频率计算公式为：f＝1/(2πRC)＝1/(2π(R×RL)/(R+RL)×C)＝1/(2×3.1416×(1×1/1+1)10⁶×3.3×10^-6)＝0.1Hz。

OP777是Analog Device公司生产的精密、单通道、轨对轨输出运算放大器，本电路中的运放构成了一个前级二阶低通滤波，滤掉附着在传感器线上的高频干扰信号；后级构成了一个电压跟随器，匹配输入阻抗，减小输出阻抗。

Vin端输出的电压信号就是能反映断路器运动的电信号，直接由模数转换器转换成数字信号，就可以在人机交互界面上显示断路器运动轨迹，提供给用户分析和计算断路器的运行状态。

由此可见，对于那些必须由外界提供电源才能工作的加速度传感器，例如某些压电加速度传感器，只是它要求的电源不是恒压源，而是恒流源，典型值为4mA(24V供电)。就上述实施例，它输出的被测交流振动加速度信号是叠加在加速度传感器的8-12V直流偏压上。

综上所述，本实用新型中的断路器所用到的速度传感器为加速度传感器，其是利用压电原理，将运动信号转换成电信号。它的优点在于，不需要与断路器同步，只要用磁铁吸附在运动的机械部件上，就可以实现断路器运动轨迹的捕捉采样。