[发明专利]一种基于逆压电效应的电压测量系统

说明书

本发明公开了一种基于逆压电效应的电压测量系统，包括光源模块、分压模块、压电陶瓷片及信号处理模块，其中，电网电压施加在分压模块上，然后分压模块将电网电压降到压电陶瓷片所能承受的电压范围内，利用压电陶瓷片的逆压电效应，压电陶瓷片在待测电压的作用下会产生形变，且一定的形变量对应着相应的电压值，然后利用光源模块输出的第一光信号检测压电陶瓷片的形变量，得到第二光信号，从而计算出待测电压的强度，再乘以分压模块的分压比就可以实现对电网电压的测量。可见，本申请中的压电陶瓷片及光源模块能够实现基于光信号对待测电压的测量，且光信号通过光纤传输时不容易受到电磁干扰，提高了测量电网电压的准确性。

技术领域

本发明涉及电压测量领域，特别是涉及一种基于逆压电效应的电压测量系统。

背景技术

现有技术中测量电网电压的方式，通常是先将电网电压通过电阻和/或电容组成的分压模块进行降压处理，然后根据分压模块输出的电压信号计算出电信号的电网电压后，通过电缆将电信号的电网电压通过电缆传输至远端监测设备。其中，使用电信号进行传输或者计算时容易受到外界的电磁干扰，使电信号在传输或计算的过程中可能会产生偏差，从而造成对电网电压测量的不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于逆压电效应的电压测量系统，本申请中的压电陶瓷片及光源模块能够实现基于光信号对待测电压的测量，且光信号通过光纤传输时不容易受到电磁干扰，提高了测量电网电压的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于逆压电效应的电压测量系统，应用于电网，包括：

光源模块，用于输出第一光信号；

输入端与电网的高压端连接的分压模块，用于将电网电压降压至压电陶瓷片的输入电压范围内，得到待测电压；

分别与分压模块的输出端及所述光源模块的输出端连接的压电陶瓷片，用于基于所述第一光信号及所述待测电压输出携带待测电压的第二光信号；

与所述压电陶瓷片的输出端连接的信号处理模块，用于基于所述第二光信号计算所述待测电压的强度，并乘以所述分压模模块的分压比得到所述电网电压的强度。

优选地，所述信号处理模块包括：

与所述压电陶瓷片的输出端连接的光电转换模块，用于将所述第二光信号由光信号转换为电信号；

与所述光电转换模块的输出端连接的采样模块，用于对所述电信号进行采样，得到采样电信号；

与所述采样模块的输出端连接的计算模块，用于根据所述采样电信号计算所述待测电压的强度，并乘以所述分压模块的分压比得到所述电网电压的强度。

优选地，还包括：

与所述计算模块的输出端连接的电光转换模块，用于将所述电网电压的强度由电信号转换为光信号以便通过光纤传输至远端监测设备。

优选地，还包括：

设置于所述光电转换模块及所述采样模块之间的跟随模块，用于对所述电信号进行跟随以增大所述电信号的驱动能力。

优选地，还包括：

设置于所述跟随模块与所述采样模块之间的滤波模块，用于滤除所述电信号中的杂波。

优选地，还包括：

与所述滤波模块的输出端连接的移相模块，用于将所述滤波模块输出的电信号移相预设角度；

与所述移相模块的输出端连接的乘法器，用于将移相所述预设角度后的电信号乘以所述分压模块的分压比；

所述采样模块具体用于对乘法器输出的信号进行采样，得到采样乘法信号；