[实用新型]用于电量交流电流变送的信号调理电路

说明书

本实用新型涉及工业现场的信号测量技术领域，尤其涉及用于电量交流电流变送的信号调理电路，包括电流互感器采样电路、电流/电压变换电路、运放整流电路和二阶低通有源滤波电路，电流互感器采样电路、电流/电压变换电路、运放整流电路和二阶低通有源滤波电路依次连接，电流互感器采样电路用于将交流信号按照一定比例转换成微弱电流信号，电流/电压变换电路用于将微弱的电流信号转换成电压信号，运放整流电路用于将电流互感器采样电路输出的电压信号转换成正半波信号，二阶低通有源滤波电路用于将正半波信号滤成稳定的直流信号。本实用新型简单可靠，实现高转换线性度和高采样精度。

技术领域

本实用新型涉及工业现场的信号测量技术领域，尤其涉及一种用于电量交流电流变送的信号调理电路。

背景技术

工业现场的电源信号由三相电网户外引入，由于传输距离长、电网电压波动等因素影响，导致后端设备的运行不稳定。为了有效的监控电网状态，通常采用电量变送器采样变送至后端，目前的采样通常分为直流采样和交流采样两种方式。

直流采样方式是将交流电流大信号经过输入缓冲电路、再经过整流后得到直流量，用户可以直接对采集得到的值进行相应比例计算即可得到输入的被测交流电流大信号，该方式虽简单易实现、成本低，但其测量精度受到输入缓冲电路及整流电路稳定度的影响，存在线性度差、温漂大、稳定度低的缺点，尤其当次级负载电阻过大时，互感器的比值差、相位差增大、线性范围变窄，甚至出现饱和、输出波形失真的现象。

交流采样方式是指利用MCU对经过输入缓冲电路处理后的交流信号的瞬时值进行实时采集，该方式实时性好、维护方便，但其算法复杂，对负责采集的硬件芯片的转换速率要求较高。

实用新型内容

本实用新型提供了用于电量交流电流变送的信号调理电路，该电路简单可靠，实现了高转换线性度。

为了实现本实用新型的目的，所采用的技术方案是：用于电量交流电流变送的信号调理电路，包括电流互感器采样电路、电流/电压变换电路、运放整流电路和二阶低通有源滤波电路，电流互感器采样电路、电流/电压变换电路、运放整流电路和二阶低通有源滤波电路依次连接，电流互感器采样电路用于将交流信号按照一定比例转换成微弱电流信号，电流/电压变换电路用于将微弱的电流信号转换成电压信号，运放整流电路用于将电流/电压变换电路输出的电压信号转换成正半波信号，二阶低通有源滤波电路用于将正半波信号滤成稳定的直流信号。

作为本实用新型的优化方案，在电流互感器采样电路的输出端和电流/电压变换电路的输入端之间接第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1和第二二极管D2反相并联连接在电流互感器采样电路的副边和地之间。

作为本实用新型的优化方案，运放整流电路包括第二电阻R2、第四电阻R4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第三二极管D3、第四二极管D4、第二运算放大器U2和第三运算放大器U3，第四电阻R4连接在第七电阻R7的一端和第八电阻R8的一端之间，第九电阻R9连接在第七电阻R7的另一端和第八电阻R8的另一端之间，第二电阻R2连接在第八电阻R8的一端和第三运算放大器U3的输出端之间，第二运算放大器U2的负极输入端与第七电阻R7的另一端连接，第八电阻R8的另一端与第三二极管D3的正极相连，第八电阻R8的另一端与第三二极管D3的正极相连，第四二极管D4的正极与第二运算放大器U2的输出端相连。

作为本实用新型的优化方案，二阶低通有源滤波电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第八电容C8和第四运算放大器U4，第五电阻R5的一端与运放整流电路的输出端相连，第六电阻R6连接在第五电阻R5的另一端和第四运算放大器U4的负极输入端之间，第三电容C3连接在第五电阻R5的另一端和第四运算放大器U4的输出端之间，第八电容C8连接在第四运算放大器U4的负极输入端和地之间。