[实用新型]一种可切换量程电流型罗氏线圈积分器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种电流型罗氏线圈积分器。

背景技术

目前罗氏线圈已普遍用于大电流测量，但存在几个问题。问题一是在计量方面由于主流积分器产品输出电压信号，常用的数字电表计量采用交流电流输入，无法兼容。问题二是由于罗氏线圈自身的结构特点，在测量小电流信号时不采用放大会加大电表的计量误差。

例如，如图1所示，罗氏线圈感应的信号输入到积分电路，根据电阻R14确定信号增益以及电容C30确定积分电路时间常数。通过电容C3与电阻R17进行相位补偿后输出。这是目前常见的罗氏线圈积分电路。其在电表计量应用时存在一些问题： 1）电压型输出与数字电表的电流输入采集无法通用；2）采用单量程测量时，大量程下小信号噪声较大，不利于电表对信号进行计量。

发明内容

因此，为保证电表测量兼容，又保证计量精度，本实用新型提出一种新的积分器来解决该应用上的问题。该积分器使用交流电流输出，直接连接到数字电表，可拓展普通数字电表的应用场合，无需重新研发新的电表与之配套,同时多量程切换的设计可满足多种不同的电流测量。

本实用新型提出的可切换量程的电流型罗氏线圈积分器包括依次顺序连接的罗氏线圈，积分电路，相位补偿电路，放大与量程切换电路，输出微调电路，正反馈平衡电路，功率放大电路，还包括采样电阻，其将功率放大电路的输出反馈至正反馈平衡电路。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1是根据现有技术的罗氏线圈积分电路。

图2是根据本实用新型的罗氏线圈积分电路的结构图。

图3是根据本实用新型的罗氏线圈积分电路的电路图。

图4是根据本实用新型的罗氏线圈积分电路供电的电源电压转换模块示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图详细描述本实用新型提供的实施例。

本实用新型提出的可切换量程的电流型罗氏线圈积分器包括依次顺序连接的罗氏线圈，积分电路，相位补偿电路，放大与量程切换电路，输出微调电路，正反馈平衡电路，功率放大电路，还包括采样电阻，其将功率放大电路的输出反馈至正反馈平衡电路。电路信号具体运行见图2所示。

根据本实用新型的罗氏线圈积分电路的电路图如图3所示。

1）本电路输入24V直流电源，通过电源模块转成7.2V（VDDA+），-7.2V(VDDA-)，2.5V，-2.5V，给积分电路供电，如图4所示；

2）罗氏线圈感应到电流信号，输入到由电阻R14、电阻R16、电容C30以及运算放大器U1B构成的积分电路；

3）积分后的信号通过电容C3、电阻R17进行相位补偿；

4）转换后的信号通过运算放大器U1A及外围电阻进行放大，通过拨码开关切换不同的放大倍数，切换量程；

5）将放大的信号通过精密电位器RL1进行幅度微调；

6）将信号进行功率放大，即让信号经过三极管Q1,三极管Q2,三极管Q3,三极管Q5,三极管Q6,三极管Q7,二极管D1,二极管D3,电阻R13和电阻R20构成的互补射极跟随器；

7）通过P11输出回路流经采样电阻R18（或电阻R27），采样电阻两端电位经过电压跟随器U1C反馈回由运放反相端U1D构成的正反馈平衡式的VI（电压-电流）转换电路， P11端输出电流Io = Uo / R18 (或Io = Uo / R27)。

本实用新型技术先进，适合智能电气应用市场的需求，带来很大的社会效益和经济效益。益处有如下几点：

1）提高兼容性。可兼容各种交流电流输入型数字电表。

2）测量范围广，应用场景广

3）小型化结构设计，导轨卡扣式安装，不断电便可完成施工，降低施工成本。