[实用新型]一种用于发电机频率测量的隔离积分式电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔离积分式电路，具体是一种用于发电机频率测量的隔离积分式电路。

背景技术

目前，针对发电机频率的测量电路一般包含采样单元、滤波单元、比较器和处理器，如图1所示，其测量方法一般为：采样发电机输出电压、对采样的发电机输出电压模拟信号进行滤波处理，之后将滤波后的模拟信号送入比较器，通过比较器对模拟信号进行量化处理，比较器输出数字信号，最终通过处理器对数字信号进行分析处理，计算出发电机输出电压模拟信号的频率。

然而，通过实践发现，当干扰比较强烈时，所测量的频率值会出现不准确及跳变的情况，即抗干扰性不强、测量稳定性不够。另外，这种测量电路无法测量到发电机低频率的情况，即测量范围小。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于测量发电机频率的，抗干扰性强，测量稳定性高，且测量范围广的隔离积分式电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种用于发电机频率测量的隔离积分式电路，其特征在于：由依次相连的限流采样单元、隔离单元、积分单元、滤波单元、滞环比较器和处理器组成。

优选地，所述限流采样单元由电阻R1和电阻R2组成，电阻R1和电阻R2连接发电机输出电压。

优选地，所述隔离单元由集成电路U1：光耦TLP521-2、电阻R3和电阻R6、二极管D1：P6KE6.8CA组成；集成电路U1：光耦TLP521-2的1脚阳极与电阻R1另一端连接，集成电路U1：光耦TLP521-2的2脚阴极和3脚阳极都与电阻R2另一端连接，集成电路U1：光耦TLP521-2的1脚阳极与4脚阴极连接，电阻R3与集成电路U1：光耦TLP521-2的8脚集电极连接，电阻R3另一端连接+12V电源，电阻R6与集成电路U1：光耦TLP521-2的5脚发射极连接，电阻R6另一端连接-12V电源，集成电路U1：光耦TLP521-2的7脚发射极与6脚集电极连接，二极管D1：P6KE6.8CA与集成电路U1：光耦TLP521-2的7脚发射极连接，二极管D1：P6KE6.8CA的另一端接地。

优选地，所述积分单元由电容C1、电阻R4组成；电容C1和电阻R4均与集成电路U1：光耦TLP521-2的7脚发射极连接，电容C1和电阻R4的另一端均接地。

优选地，所述滤波单元中的低通滤波由电容C2和电阻R5组成，所述滤波单元中的高通滤波由电容C3和电阻R7组成；电阻R5一端连接集成电路U1：光耦TLP521-2的6脚集电极，电阻R5另一端连接电容C2一端和电容C3一端，电容C2另一端接地，电容C3另一端连接电阻R7一端。

优选地，所述比较器为滞环比较器。

优选地，所述滞环比较器由集成电路U2D：LM339、电阻R8、电阻R9、电阻R10、二极管D2：1N4148组成滞环比较器；二极管D2：1N4148的阳极端连接电阻R10，二极管D2：1N4148的阳极端与电阻R10的连接点与集成电路U2D：LM339的输出端连接，二极管D2：1N4148的阴极端连接电阻R9，电容C3与电阻R7的连接点与集成电路U2D：LM339的负输入端连接，电阻R7的另一端连接电阻R8，电阻R7与R8的连接点接地，电阻R8另一端和电阻R9另一端连接，电阻R8与R9的连接点与集成电路U2D：LM339的正输入端连接，电阻R10另一端接+5V电源。

优选地，所述处理器为单片机或DSP，电阻R9与二极管D2：1N4148的阴极端的连接点与单片机或DSP连接。

本实用新型的工作原理为：发电机输出高电压经过限流采样单元后，得到的模拟信号被送入隔离单元，经过光耦隔离并由D1：P6KE6.8CA进行限幅，再通过积分单元对模拟信号进行积分处理，保留放大低频模拟信号、削弱高频模拟信号中的干扰，积分处理后的模拟信号sinUV被送入滤波单元，去除模拟信号中的无用信号、噪声以及干扰信号，滤波之后的模拟信号经过滞环比较器，使输入的交流正弦模拟信号变为直流脉冲数字信号输出，再通过D2：1N4148限幅，最终将限幅后的直流脉冲数字信号送入处理器进行分析计算，得到发电机频率值。

本实用新型提供的装置克服了现有技术的不足，通过隔离单元和积分单元，能有效阻隔发电机高压侧对电路低压侧的干扰，并测量到发电机低频率的情况，同时信号在经过带通滤波及滞环比较之后，可进一步削弱信号中的干扰成分，从而有利于后级处理器进行分析计算，以保证频率值的测量准确性。

附图说明

图1为发电机频率测量的传统电路原理框图；