[实用新型]一种机车交流电网绝缘监测信号隔离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机车监测领域，特别是涉及一种机车交流电网绝缘监测信号隔离装置。

背景技术

随着科学技术的发展，机车作为人们出行的主要交通工具之一，人们越来越关心机车的安全性能。其中，机车辅助供电系统的母线对地绝缘电阻的监测即是监测机车安全性的一种重要手段。

机车交流电网绝缘监测装置是一种在线检测设备，可实时判断电网的绝缘状态，当电网母线对地绝缘降低时，能够给出警示，以避免出现重大事故。目前，机车交流电网绝缘监测装置采用直流叠加法可以有效对上述绝缘电阻的状态进行监测，机车上应用环境恶劣，具有严重的电场和磁场干扰，如果传输信号不经隔离，各种干扰信号就会和被测信号一起进入测量系统。干扰信号叠加在被测信号上，一方面降低了测量的准确度，另一方面，信号中的尖峰电磁脉冲将会给后级电路系统带来严重的破坏，因此被测信号必须和后级的信号采集电路在电气上完全隔离。对于高频交流模拟信号，通常采用变压器隔离，但由于变压器隔离运用的是电磁感应原理，不能直接通直流电，因而不适用于直流信号的隔离。

因而，如何对机车交流电网绝缘监测装置中的直流信号进行隔离传输，以减少监测信号受到的干扰，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机车交流电网绝缘监测信号隔离装置，可以有效对机车交流电网绝缘监测装置中的直流信号进行隔离传输，以减少监测信号受到的干扰。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种机车交流电网绝缘监测信号隔离装置，用于对机车交流电网绝缘监测装置中的直流监测信号进行隔离传输，包括：线性光电耦合器、将电压信号转换为电流信号的第一运放电路和将电流信号转换为电压信号的第二运放电路；所述线性光电耦合器包括：发光二极管、第一光电二极管和第二光电二极管；所述发光二极管的正极连接工作电压源，发光二极管的负极连接所述第一运放电路的信号输出端，所述第一光电二极管的正极接地，第一光电二极管的负极连接所述第一运放电路的信号输入端，所述第二光电二极管的正极连接所述第二运放电路中运算放大器的同相输入端，第二光电二极管的负极连接所述第二运放电路中运算放大器的反相输入端。

优选的，所述第一运放电路包括：第一运算放大器、第一电阻、第二电阻和第一电容；其中，所述第一电阻第一端为监测信号输入端，第一电阻第二端连接第一运算放大器的反相输入端，第一运算放大器的同相输入端接地，第一运算放大器的输出端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端为所述第一运放电路的信号输出端，第一电阻第二端连接所述第一光电二极管的负极，第一电容第一端连接第一电阻第二端，第一电容第二端连接第二电阻的第一端。

优选的，所述第二运放电路中运算放大器为第二运算放大器，所述第二运放电路还包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻和第二电容；其中，第二运算放大器同相输入端接地，第二运算放大器反相输入端连接第二电容第一端和第三电阻第一端，第二运算放大器输出端连接第二电容第二端和第三电阻第二端，第三电阻第二端连接第四电阻第一端，第四电阻第二端连接第五电阻第一端，第五电阻第二端接地，第四电阻第二端为监测信号输出端。

优选的，还包括：第三电容、第四电容、第一二极管和第二二极管；其中，所述第三电容的第一端连接第一电阻的第一端，第三电容的第二端接地；所述第一二极管的负极连接工作电压源，第一二极管的正极连接第二二极管的负极；所述第二二极管的负极连接所述第五电阻第一端，第二二极管的正极接地；所述第四电容与所述第二二极管并联。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本实用新型实施例所提供的一种机车交流电网绝缘监测信号隔离装置，第一运放电路接收直流监测信号，并将直流监测信号中的电压信号转换为电流信号，传输给线性光电耦合器，采用光电隔离对直流监测信号进行隔离，其中，第一光电二极管的负极连接所述第一运放电路的信号输入端，形成负反馈，用于检测和稳定发光二极管的发光强度，有效消除发光二极管的非线性和漂移等特性，第二光电二极管连接第二运放电路，作为输出电路的一部分，能产生于发光二极管的发光强度成线性关系的光电流，实现测量电路和输出电路之间的线性传递。第一光电二极管和第二光电二极管这两个光接受电路都是非线性的，但由于是封装在同一芯片内，非线性特性保持一致，即可以通过第一光电二极管所形成的负反馈通路的非线性来抵消第二光电二极管所在的直通通路的非线性，实现对直流监测信号线性隔离的目的，从而减小监测信号所受到的干扰。

附图说明