电压采样系统技术方案

技术编号:10412010 阅读:113 留言:0更新日期:2014-09-10 20:30
本发明专利技术提供一种电压采样系统。该电压采样系统包含:电压采样装置、二光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:分压电阻模块、抗共模干扰电路及模数转换模块。分压电阻模块借由电压源产生第一及第二分电压。抗共模干扰电路接收第一及第二分电压,以进行共模噪声消除处理,并产生输出电压。模数转换模块将输出电压由模拟量转换为数字量,以产生数字信号。二光纤传输线分别传送数字信号以及时钟信号。控制装置通过二光纤传输线,自模数转换模块接收数字信号以及时钟信号,以进行数据处理。

【技术实现步骤摘要】
电压采样系统
本专利技术涉及一种电压采样技术,且特别涉及一种电压采样系统。
技术介绍
在电力系统中,电网电压不断提高,对于电流或电压的检测装置的要求也相应地提高。在现有的技术中,通常采用电磁式互感器来对电压进行采样。然而电磁式互感器具有绝缘结构复杂、体积笨重、造价高的缺点。更严重的是电磁式互感器可能出现铁磁谐振而使设备损坏。近年来电子式互感器的研究虽克服了电磁式互感器的许多缺点,但是在实际应用中还面临一些理论和关键技术问题。以混合型电子式互感器为代表,可以概括为电流,电压传感器的结构设计,高压侧电源供给,信号处理与接口数字化,传感器本身的故障保护等。随着混合型电子式高压电力互感器进入实用化,围绕实用化问题进行深入的研究,显得越发的必要和紧迫。因此,如何设计一个新的电压采样系统,以解决上述的问题,乃是业界亟待解决的问题。
技术实现思路
因此,本专利技术一方面提供一种电压米样系统,包含:电压米样装置、二光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:分压电阻模块、抗共模干扰电路以及模数转换模块。分压电阻模块包含依序电性串联于电压源的两端间的第一分压电阻单元、中央分压电阻单元以及第二分压电阻单元,其中第一分压电阻单元以及第二分压电阻单元的阻值实质相同,中央分压电阻单元的中点电性连接于接地端,并电压源分别经第一分压电阻单元与第二分压电阻单元于中央分压电阻单元的第一端以及第二端分别产生第一分电压以及第二分电压。抗共模干扰电路接收第一分电压以及第二分电压,以进行共模噪声消除处理,并产生输出电压。模数转换模块将输出电压由模拟量转换为数字量,以产生数字信号。二光纤传输线分别传送数字信号以及时钟信号。控制装置通过二光纤传输线,自模数转换模块接收数字信号和时钟信号,以进行数据处理。本专利技术的另一方面提供一种电压米样系统,包含:电压米样装置、光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:分压电阻模块、抗共模干扰电路、模数转换模块以及传送模块。分压电阻模块包含依序电性串联于电压源的两端间的第一分压电阻单元、中央分压电阻单元以及第二分压电阻单元,其中第一分压电阻单元以及第二分压电阻单元的阻值实质相同,中央分压电阻单元的中点电性连接于接地端,并电压源分别经第一分压电阻单元和第二分压电阻单元于中央分压电阻单元的第一端以及第二端分别产生第一分电压以及第二分电压。抗共模干扰电路接收第一分电压以及第二分电压,以进行共模噪声消除处理,并产生输出电压。模数转换模块将输出电压由模拟量转换为数字量,以产生数字信号。传送模块接收数字信号以及时钟信号并进行编码,以产生输出信号。光纤传输线传送输出信号。控制装置通过光纤传输线,自传送模块接收输出信号,以进行数据处理。本专利技术的又一方面提供一种电压米样系统,包含:电压米样装置、光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:第一分压电阻模块、第二分压电阻模块、抗共模干扰电路、模数转换模块以及传送模块。第一分压电阻模块包含具有第一端和第二端的第一分压电阻单元及具有第一端和第二端的第二分压电阻单元,第一分压电阻单元的第一端电性耦接于第一电压源的第一端,第一分压电阻单元的第二端与第二分压电阻单元的第一端串联连接于第一连接点,第二分压电阻单元的第二端连接接地端。第二分压电阻模块包含具有第一端和第二端的第三分压电阻单元及具有第一端和第二端的第四分压电阻单元,第三分压电阻单元的第一端电性耦接于第一电压源的第二端和第二电压源的第一端,第三分压电阻单元的第二端与第四分压电阻单元的第一端串联连接于第二连接点,第四分压电阻单元的第二端连接接地端。第三分压电阻模块包含具有第一端和第二端的第五分压电阻单元及具有第一端和第二端的第六分压电阻单元,第五分压电阻单元的第一端电性耦接于第二电压源的第二端,第五分压电阻单元的第二端与第六分压电阻单元的第一端串联连接于第三连接点,第六分压电阻单元的第二端连接接地端,其中,第一分压电阻单元、第三分压电阻单元及第五分压电阻单元 的阻值实质相同,第二分压电阻单元、第四分压电阻单元及第六分压电阻单元的阻值实质相同,并根据第一及第二电压源分别于第一连接点、第二连接点及第三连接点分别产生第一分电压、第二分电压以及第三分电压。抗共模干扰电路接收第一分电压、第二分电压以及第三分电压,以进行共模噪声消除处理,并产生第一输出电压以及第二输出电压。模数转换模块将第一输出电压以及第二输出电压由模拟量转换为数字量,以产生第一数字信号以及第二数字信号。传送模块接收第一及第二数字信号以及时钟信号并进行编码,以产生输出信号。光纤传输线用以传送输出信号。控制装置通过光纤传输线,自传送模块接收输出信号,以进行数据处理。应用本专利技术的优点之一在于藉由电压米样系统中分压电阻模块与抗共模干扰电路的设计实现有效消除共模噪声的目的。并且,藉由模数转换模块及传送模块的处理,可在数据传输上提升可靠度,并降低成本,而轻易地实现上述的目的。【附图说明】图1为本专利技术一实施例中,电压米样系统的方块图;图2为本专利技术另一实施例中,电压采样系统的方块图;图3为本专利技术一实施例中,电压米样系统局部的详细方块图;图4为本专利技术另一实施例中,电压采样系统局部的详细方块图;以及图5为本专利技术又一实施例中,电压米样系统的方块图。附图标记说明:1:电压采样系统 10:电压采样装置100:分压电阻模块 102:抗共模干扰电路104:模数转换模块 106:滤波器12A、12B:光纤传输线 14:控制装置140:接收模块142:处理模块16:电压源18:高压隔离电源2:电压采样系统 20:电压采样装置200:分压电阻模块 202:抗共模干扰电路204:模数转换模块 206:传送模块22:光纤传输线24:控制装置240:接收模块242:处理模块26:电压源28:高压隔离电源30:滤波模块32:曼彻斯特编码模块320:开始位322:数据位324:校验码326:结束位34:曼彻斯特解码模块 40:曼彻斯特编码模块42:曼彻斯特解码模块 44:滤波模块5:电压米样系统 50:电压米样装置52:光纤传输线500A:第一分压电阻模块500B:第二分压电阻模块500C:第三分压电阻模块502:抗共模干扰电路 504:模数转换模块 506:传送模块54:控制装置540:接收模块542:处理模块56A:第一电压源 56B:第二电压源58:高压隔离电源【具体实施方式】请参照图1。图1为本专利技术一实施例中,电压采样系统I的方块图。电压采样系统I包含:电压采样装置10、二光纤传输线12A、12B以及控制装置14。电压采样装置10电性连接于电压源16的两端。于一实施例中,电压源16为一高电压电源。运作于高压侧的电压采样装置10对电压源16的电压进行采样及处理,并通过二光纤传输线12A、12B传送至低压侧的控制装置14进行数据处理。以下将就各装置进行详细的说明。于一实施例中,电压米样装置10上的各模块可形成于一米样电路板(未绘不)上。电压采样装置10包含:分压电阻模块100、抗共模干扰电路102以及模数转换模块104。分压电阻模块100包含依序电性串联于电压源16的两端间的第一分压电阻单元R1、中央分压电阻单元Rtl以及第二分压电阻单元R2。其中需注意的是,虽然上述的电阻单元均于图1中分别以单一电阻绘示,但在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压采样系统,其特征在于,包含:一电压采样装置,包含:一分压电阻模块,包含依序电性串联于一电压源的两端间的一第一分压电阻单元、一中央分压电阻单元以及一第二分压电阻单元,其中该第一分压电阻单元以及该第二分压电阻单元的阻值实质相同,该中央分压电阻单元的一中点电性连接于一接地端,并且该电压源分别经该第一分压电阻单元与该第二分压电阻单元于该中央分压电阻单元的一第一端以及一第二端分别产生一第一分电压以及一第二分电压;一抗共模干扰电路,用以接收该第一分电压以及该第二分电压,以进行一共模噪声消除处理,并产生一输出电压;以及一模数转换模块,用以将该输出电压由一模拟量转换为一数字量,以产生一数字信号;二光纤传输线,分别传送该数字信号以及一时钟信号;以及一控制装置,用以通过该二光纤传输线,自该模数转换模块接收该数字信号和该时钟信号,以进行一数据处理。

【技术特征摘要】
1.一种电压采样系统,其特征在于,包含: 一电压米样装置,包含: 一分压电阻模块,包含依序电性串联于一电压源的两端间的一第一分压电阻单元、一中央分压电阻单元以及一第二分压电阻单元,其中该第一分压电阻单元以及该第二分压电阻单元的阻值实质相同,该中央分压电阻单元的一中点电性连接于一接地端,并且该电压源分别经该第一分压电阻单元与该第二分压电阻单元于该中央分压电阻单元的一第一端以及一第二端分别产生一第一分电压以及一第二分电压; 一抗共模干扰电路,用以接收该第一分电压以及该第二分电压,以进行一共模噪声消除处理,并产生一输出电压;以及 一模数转换模块,用以将该输出电压由一模拟量转换为一数字量,以产生一数字信号; 二光纤传输线,分别传送该数字信号以及一时钟信号;以及 一控制装置,用以通过该二光纤传输线,自该模数转换模块接收该数字信号和该时钟信号,以进行一数据处理。2.如权利要求1所述的电压采样系统,其特征在于,该控制装置包含: 一接收模块,用以接收该数字信号以及该时钟信号,并根据该数字信号和该时钟信号产生一解码信号;以及 一处理模块,用以对该解码信号进行该数据处理。3.如权利要求2所述的电压采样系统,其特征在于,该接收模块为一复杂可编程逻辑装置、一场域可编程逻辑门阵列或一第一微控制单元,该处理模块为一第二微控制单元或一数字信号处理模块。4.如权利要求1所述的电压米样系统,其特征在于,该模数转换模块为一delta-sigma调制t吴块。5.如权利要求4所述的电压采样系统,其特征在于,还包含一滤波器,用以对该delta-sigma调制模块输出的该数字信号进行滤波。6.如权利要求1所述的电压采样系统,其特征在于,还包含一高压隔离电源,用以提供电源至该抗共模干扰电路以及该模数转换模块。7.一种电压采样系统,其特征在于,包含: 一电压米样装置,包含: 一分压电阻模块,包含依序电性串联于一电压源的两端间的一第一分压电阻单元、一中央分压电阻单元以及一第二分压电阻单元,其中该第一分压电阻单元以及该第二分压电阻单元的阻值实质相同,该中央分压电阻单元的一中点电性连接于一接地端,并且该电压源分别经该第一分压电阻单元和该第二分压电阻单元于该中央分压电阻单元的一第一端以及一第二端分别产生一第一分电压以及一第二分电压; 一抗共模干扰电路,用以接收该第一分电压以及该第二分电压,以进行一共模噪声消除处理,并产生一输出电压; 一模数转换模块,用以将该输出电压由一模拟量转换为一数字量,以产生一数字信号;以及 一传送模块,用以接收该数字信号和一时钟信号并进行编码,以产生一输出信号;一光纤传输线,用以传送该输出信号;以及 一控制装置,用以通过该光纤传输线,自该传送模块接收该输出信号,以进行一数据处理。8.如权利要求7所述的电压采样系统,其特征在于,该传送模块包含一曼彻斯特编码模块,用以对该数字信号进行一曼彻斯特编码,以产生该输出信号。9.如权利要求8所述的电压米样系统,其特征在于,该传送模块还包含一滤波模块,以于进行该曼彻斯特编码前对该数字信号进行滤波。10.如权利要求8所述的电压采样系统,其特征在于,该曼彻斯特编码模块根据该数字信号产生包含一开始位、一数据位、一校验码以及一结束位的该输出信号。11.如权利要求9所述的电压采样系统,其特征在于,该控制装置包含: 一接收模块,包含一曼彻斯特解码模块,用以接收该输出信号,以进行一曼彻斯特解码,并且产生一解码信号;以及 一处理模块,用以对该解码信号进行该数据处理。12.如权利要求11所述的电压采样系统,其特征在于,该接收模块为一复杂可编程逻辑装置、一场域可编程逻辑门阵列或一第一微控制单元,该处理模块为一第二微控制单元或一数字信号处理模块 。13.如权利要求11所述的电压米样系统,其特征在于,该传送模块于该电压源产生一过压状况时产生一保护提示信号,以使该处理模块根据该保护提示信号对该电压源进行一过压保护。14.如权利要求13所述的电压采样系统,其特征在于,该保护提示信号是由该传送模块置低该输出信号的一输出电压电平,并使置低的该输出电压电平维持一预设时间。15.如权利要求8所述的电压采样系统,其特征在于,该控制装置包含: 一接收模块,包含一曼彻斯特解码模块以及一滤波模块,其中该曼彻斯特解码模块用以接收该输出信号,以进行一曼彻斯特解码,产生一解码信号,该滤波模块用以对该解码信号进行滤波;以及 一处理模块,用以对该经滤波后的该解码信号进行该数据处理。...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒲波宇张怡王明甘鸿坚应建平
申请(专利权)人:台达电子企业管理上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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