具有自适应功能的检测三相交流电压、电流装置及方法

摘要

一种具有自适应功能的检测三相交流电压、电流装置及方法，涉及电力、电子技术领域。该装置包括三相交流电压检测电路、电压检测模拟开关电路、电压检测放大滤波电路、三相交流电流检测电路、电流检测模拟开关电路、电流检测放大滤波电路、模拟量采集电路、主控制芯片电路、电压基准源电路、系统复位电路、电源管理电路，还提出一种使用该装置的测量方法，可以实现放大系数的自适应，可以避免因放大电阻等电气元件的误差带来的测量误差，使测量结果精确。

主权项

一种具有自适应功能的检测三相交流电压、交流电流的装置，其特征在于，包括：三相交流电压检测电路(1)、电压检测模拟开关电路(2)、电压检测放大滤波电路(3)、三相交流电流检测电路(4)、电流检测模拟开关电路(5)、电流检测放大滤波电路(6)、模拟量采集电路(7)、主控制芯片电路(8)、电压基准源电路(9)、系统复位电路(10)、电源管理电路(11)；其中三相交流电压检测电路(1)与电压检测模拟开关电路(2)相连，电压检测模拟开关电路(2)与电压检测放大滤波电路(3)相连，电压基准源电路(9)与电压检测模拟开关电路(2)相连；三相交流电流检测电路(4)与电流检测模拟开关电路(5)相连，电流检测模拟开关电路(5)与电流检测放大滤波电路(6)相连，电压基准源电路(9)与电流检测模拟开关电路(5)相连；电压检测放大滤波电路(3)与电流检测放大滤波电路(6)分别与模拟量采集电路(7)相连；模拟量采集电路(7)还与电压基准源电路(9)相连，模拟量采集电路(7)与主控制芯片电路(8)相连；系统复位电路(10)与主控制芯片电路(8)相连；电源管理电路(11)与三相交流电压检测电路(1)、电压检测模拟开关电路(2)、电压检测放大滤波电路(3)、三相交流电流检测电路(4)、电流检测模拟开关电路(5)、电流检测放大滤波电路(6)、模拟量采集电路(7)、主控制芯片电路(8)、电压基准源电路(9)、系统复位电路(10)相连；其中所述的三相交流电压检测电路(1)，包括A相、B相、C相检测电路，三相检测电路结构相同，均包括3个电阻和一个电压霍尔传感器；通过电阻将交流电压变成电流信号，接到电压霍尔传感器，电压霍尔传感器输出电流信号通过电阻变成电压信号，电压霍尔传感器供电电压为±15V；所述的电压检测模拟开关电路(2)，由1个模拟开关芯片构成，模拟开关芯片包括三个通道，每个通道有一个二选一模拟开关，由一个控制信号选择；三个通道分别接三相电压检测信号的A相、B相、C相；模拟开关的第一通道，模拟开关的第1个输入端接电网电压信号，模拟开关第2个输入端接基准电压，模拟开关输出接电压检测放大滤波电路，通过模拟开关切换，分别测量电网电压信号和基准电压信号；模拟开关的供电电压为±5V；所述的电压检测放大滤波电路(3)，由A相电压放大滤波电路(13)、B相电压放大滤波电路(14)、C相电压放大滤波电路(15)组成，三个电压放大滤波电路结构相同；均由差分输入电路，正向放大电路，二阶滤波电路组成；所述的模拟量采集电路(7)，由AD采集芯片及外围电阻、电容构成；AD采集芯片有8个输入通道，可同时开始采集，采集芯片采用外部高精度基准源，模拟量的输入范围在‑10V～10V；所述的主控制芯片电路(8)，由DSP芯片、晶体振荡器、滤波电容、上拉电阻构成；所述的系统复位电路(10)，由1个复位芯片、5个电阻和1个按键构成；所述的电压基准源电路(9)，由基准源芯片、放大器及电阻构成；基准源芯片输出基准电压2.5V，2个电阻分压输出电压1.25V，1.25V电压通过一个放大器输出1.25V基准电压；所述的电源管理电路(11)包括24V/±15V电路(20)、24V/5V电路(21)、+15V/+5V电路(22)、‑15V/‑5V电路(23)、5V/3.3V电路(24)、5V/1.9V电路(25)；其中24V/±15V电路(20)由7个滤波电容与一个DC/DC电源组成，给模拟电路和霍尔传感器供电；24V/5V电路(21)由2个滤波电容与一个DC/DC电源组成，给数字电路供电；+15V/+5V电路(22)由2个滤波电容与一个电源芯片组成，给模拟开关芯片、AD采集芯片和基准源芯片供电；‑15V/‑5V电路(23)由2个滤波电容与一个电源芯片组成，给模拟开关芯片供电；5V/3.3V电路(24)由4个滤波电容与一个电源芯片组成，给主控制芯片供电；5V/1.9V电路(25)由4个滤波电容、2个电阻和一个电源芯片组成，给主控制芯片供电。