[发明专利]双光耦镜像直流电压传感器

说明书

本发明涉及一种电压测量传感器。一种双光耦镜像直流电压传感器，包括被检测高电压信号输入端、镜像电流控制电路以及检测信号输出端，镜像电流控制电路由电参数相同的两个光耦、电压比较器、低通滤波器构成；第一个光耦的输入端通过连接待测直流高压电源正极，输出端通过上拉电阻Rsubgt;2/subgt;连接电压比较器的反相输入端；电压比较器的输出端连接低通滤波电路，低通滤波电路输出连接第二个光耦的输入端；第二个光耦的输出经过上拉电阻Rsubgt;3/subgt;连接电压比较器的同相输入端；由所述低通滤波电路引出电压传感器的输出信号；电阻Rsubgt;2/subgt;、Rsubgt;3/subgt;阻值相等。本发明实现了电器设备中低压系统对设备高压电源端的电压检测，温漂小、精度高、高压端与低压系统完全隔离。

技术领域

本发明涉及一种直流电压传感器，尤其是涉及一种利用低压系统实现高压电源电压精确测量的电压检测传感器。

背景技术

电压检测系统工作在低压电源系统中，为了对电器设备的电源高压端进行检测、远程监视和控制，常利用变压器、互感器或磁效应传感器作为高电压变送器、传感器或电压耦合器，由于受功率和变比限制，传统的电压传感器体积大，存在电压检测范围低，且容易受温度、磁路、工作环境变化影响，测量精度低、温度漂移等缺陷。功能性光纤电压传感器价格昂贵、体积大，存在温漂现象，不能满足一般电器设备的供电电源部分高电压检测要求。

在开关电源系统中，电压检测采用单只线性光耦实现高压端对低压端的反馈，并利用稳压器件达到电源电压稳定输出目的。由于不存在同等条件下的参照比较，反馈电压具有波动，不能作为测量系统的电压传感检测电路。

电压传感器或变送器多采用电磁变换传输技术，体积大，精度低，测量电压范围低；采用功能光纤技术的电压传感器，成本高，并且也存在温度影响。以上电压传感器体积大，不能作为一个器件直接设计并应用到低压控制系统中。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出了一种双光耦镜像直流电压传感器，实现了高压与低压系统隔离，利用低压系统实现对高压电源的电压精确测量。

采用双光耦镜像传感技术，利用两个参数相同的光耦在相同环境下对高电压检测，经过信号处理得到一个与检测高压比例变化的低压信号，实现高压与低压隔离，实现电器设备电源高压端的检测，具有成本低、电压测量范围宽、精度高、线性度高、体积小、温漂小等特点。

本发明所采用的技术方案：

一种双光耦镜像直流电压传感器，包括被待测高电压信号输入端、镜像电流控制电路以及检测信号输出端，待测高电压信号与检测信号输出端之间完全隔离，所述镜像电流控制电路由电参数相同的两个光耦、电压比较器A、低通滤波器构成，工作中镜像电流控制电路保证两个光耦的输出端的电流相等；第一个光耦OP1的输入端通过电阻R₁连接待测直流高压电源正极，输出端通过上拉电阻R₂连接电压比较器的反相输入端；所述电压比较器的输出端连接一低通滤波电路，所述低通滤波电路输出同时连接第二个光耦OP2的输入端；第二个光耦OP2的输出经过上拉电阻R₃连接电压比较器的同相输入端；由所述低通滤波电路引出电压传感器的输出信号；所述电阻R₂、R₃电阻值相等。

所述的双光耦镜像直流电压传感器，所述低通滤波电路由电阻R₄、R₅及电容C₁组成，电压比较器输出端通过电阻R₄及电容C₁接地，电阻R₄及电容C₁的节点为检测信号输出端，电阻R₄及电容C₁的节点同时通过电阻R₅接第二光耦OP2的输入端。

本发明的有益效果：