[实用新型]通用型相位识别器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于高压带电指示器相位识别器的电气原理与结构。

背景技术

目前类似产品通过被核相的两个带电显示器核相口取电，用电压比较器等电压检测芯片作为关键的动作器件，当两个核相口的电压差达到设计值时，指示回路被触发，LED灯亮表示相位不平衡，LED灯不亮，表示相位平衡。

目前市场上，不同厂家生产的电压指示器原理各不相同，造成相同额定电压下的带电指示器核相口电压幅值相差较大，通过两个核相口电压差作为判断依据的特性，使得市场上的相位识别器须进行定制，且无法在不同厂家的带电指示器上进行核相。这种设计与布置存在以下缺陷：

1.   因客户端的高压带电指示器种类繁多，且额定电压下核相口电压值各不相同，使得目前相位识别器的型号多样，通用性能差，不利于产品的规模化生产，交期长、成本高（定制生产）；

2.   国家标准中须同时满足相位识别功能和一侧失压检测功能，当核相口电压较低时，通过核相口电压差进行判断的相位识别器无法同时满足以上要求；

3.   相位识别的准确度低。

为此，申请号为201220687774.2的实用新型专利公开了一种手持式数字显示核相器，该方案包括2个用于将一相输入电压整成方波信号的方波整形电路、用于将2个方波整形电路输出的方波信号进行鉴相输出矩形脉冲的鉴相器、用于对矩形脉冲分频的分频器、用于对分频器分频后的脉冲进行比较运算得到相位差值的单片机、用于将相位差值进行数字显示的显示器，该专利采用运算放大器构成的有源核相器，提高了核相的准确度，增强了容错能力。但是该专利描述的方波整形信号后经一系列的硬件电路进行分频处理，相位差值计算复杂，且经过多环节的信号处理可能造成信号失真；同时该专利仅对相位进行比较，并未检测一侧失压或两侧失压，对于不同的带电显示器无法实现核相的通用性。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种通用型相位识别器，通过改变其内部电路的实现原理，达到一机多用的通用功能，并同时满足相位识别功能和一侧失压检测功能，提高相位识别的准确度，从而解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的思路是，通过改变其内部电路的实现原理，引入单片机系统，采用ADC技术、相位角判断，同时增加拨码开关，达到一机多用的通用功能----同一个相位识别器，通过若干拨码开关的设置可以实现全范围检测，基本覆盖了现有的产品。另外，引入接地信号，通过两个被测波形的相位角判断进行准确核相。同时，新的控制电路摒弃模拟电路的局限性（低电压时无法判断），采用单片机系统，通过数字信号处理，提高设计的灵活性及判断的准确性。另外，将相位平衡指示与相位不平衡指示分开，提高相位识别器的可识别性。

具体的，本实用新型的通用型相位识别器，包括UA输入信号、UB输入信号和GND输入信号，UA输入信号经过UA信号分压电路将大信号处理成小信号Ua，该小信号Ua经UA过零整形电路整形为方波信号后发送至单片机处理电路，同时，该小信号Ua经UA信号跟随电路处理后发送至单片机处理电路；UB输入信号经过UB信号分压电路将大信号处理成小信号Ub，该小信号Ub经UB过零整形电路整形为方波信号后发送至单片机处理电路，同时，该小信号Ub经UB信号跟随电路处理后发送至单片机处理电路，单片机处理电路通过读取经过UA过零整形电路得到的方波信号和经过UB过零整形电路得到的方波信号的时间差，得到UA输入信号和UB输入信号的相位角差值；同时，UA输入信号还经过UA信号跟随电路后发送至单片机处理电路，UB输入信号还经过UB信号跟随电路后发送至单片机处理电路，单片机处理电路根据UA信号跟随电路得到的ADC信号以及UB信号跟随电路得到的ADC信号得到是否一侧失压或者两侧失压；GND输入信号分别与UA过零整形电路、UA信号跟随电路、UB过零整形电路、UB信号跟随电路和单片机处理电路连接。同时，UA信号分压电路以及UB信号分压电路均是由拨码开关、分压器件组成的分压电路，其作用为将各种场合下不同幅值的UA输入信号或者UB输入信号分别处理成相同幅值的Ua小信号/Ub小信号，以达到各种场合通用的目的，并实现相位识别的准确性。