交流信号采集电路制造技术

本申请提供一种交流信号采集电路，包括：交流信号采集模块，用于采集交流信号，其包括：交流信号转换单元，包括交流互感器，交流互感器连接火线和零线；波形上移单元，用于上移交流信号的整体波形设定值；采样负载单元，用于调节交流信号采集支路输出的交流信号的采样值，采样负载单元的输入端连接交流互感器的第一端，其中，调节采样电阻的阻值以调节交流信号的采样值；交流信号检测模块，用于将输出比较结果以供作为调节采样负载单元的采样电阻的阻值的参考以使得交流信号的采样值的精度更高。本申请能够减少因为器件的增多而导致采样精度的误差，并且降低了生产难度和生产成本，降低了功耗，也可以实现精度的控制。

【技术实现步骤摘要】
交流信号采集电路
本申请涉及消防设备电源监控领域，尤其涉及一种交流信号采集电路。
技术介绍
现有技术中，为保障消防设备在关键时刻能够正常运转，需要确保设备供电正常。因此，对于消防设备的供电系统需要能时刻监测，尤其是交流主、备电供电系统。目前，市面上的电源监控设备交流信号采集电路主要方式是：用交流互感器将强电的交流信号转变为安全的交流信号，再用运放将信号放大，然后使用RMS-DC芯片(如AD536A等)处理后进入MCU进行AD采集检测(或者使用电能计量IC处理)。以上方式的交流信号采集电路精度随着电路增多误差增大，运放部份的器件精度尤为敏感，若选用不当，在生产中很容易出现一致性差异较大的情况，并且运放电路通常需要使用正、负电压供电，电路复杂。另外，随着交流信号路数增多，器件数量相应增加，器件成本和布板面积也成倍增加，功耗也增大。
技术实现思路
本申请提供一种交流信号采集电路，能够在解决现在的交流信号采集电路的电路结构随着采集的电路增多而导致采样精度的误差增大、并且增加了生产难度、生产成本和功耗的问题。根据本申请的第一方面，本申请提供一种交流信号采集电路，交流信号采集电路包括：至少一交流信号采集模块以及连接交流信号采集支路的交流信号检测模块；交流信号采集模块，用于采集交流信号，其包括：交流信号转换单元，用于将接收到的强电交流信号转化为安全的交流信号，其包括交流互感器，交流互感器的初级绕组的两端分别连接火线和零线；波形上移单元，用于上移交流信号的整体波形设定值，其包括输入端和输出端，波形上移单元的输入端连接交流互感器的次级绕组的第一端；采样负载单元，用于调节交流信号采集支路输出的交流信号的采样值，其包括输入端、输出端以及采样电阻，采样电阻连接在采样负载单元的输入端和输出端之间，采样负载单元的输入端连接交流互感器的第一端，其中，调节采样电阻的阻值以调节交流信号的采样值；交流信号检测模块，用于将设定时间内采集到的采样值进行处理统计得出输出值，并比较输出值以及采样值，输出比较结果以供作为调节采样负载单元的采样电阻的阻值的参考以使得交流信号的采样值的精度更高。优选地，交流信号转换单元包括：串联在交流互感器的初级绕组的两端与火线和零线之间的限流电阻。优选地，波形上移单元包括：第一电容、第二电容、第一电阻以及第二电阻，第一电容连接在以供电电源以及波形上移单元的输出端之间，第二电容连接在波形上移单元的输出端与地之间，第一电阻与第一电容并联，第二电阻连接在波形上移单元的输入端与地之间。优选地，采样负载单元包括第一采样电阻、第二采样电阻以及第三采样电阻，第二采样电阻以及第三采样电阻连接在采样负载单元的输入端与输出端之间，第一采样电阻与第二采样电阻以及第三采样电阻并联。优选地，采样负载单元还包括用于避免交流互感器内阻影响的第三电阻，第三电阻连接在采样负载单元的输入端以及交流互感器的次级绕组的第二端。优选地，采样负载单元还包括用于保护内部电路的双向TVS管，双向TVS管连接在交流互感器的次级绕组的两端。优选地，交流信号采集模块还包括滤波单元，滤波单元用于平滑交流信号，其包括输入端和输出端，滤波单元的输入端连接采样负载单元的输出端，滤波单元的输出端连接交流信号检测模块。优选地，滤波单元包括第四电阻、第三电容以及第四电容，第四电阻连接在滤波单元的输入端和输出端，第三电容连接在滤波单元的输入端和地之间，第四电容连接在滤波单元的输出端和地之间。优选地，交流信号检测模块包括：统计单元，用于统计采样时间是否在设定时间内；计算单元，其连接统计单元，用于当采样时间在设定时间内时，将交流信号的采样值与设定值进行比较，并将采样值与设定值之差的绝对值除以设定系数以保留有效位数，再将相除后得到的值进行累加；判断单元，其连接计算单元，用于判断经过累加后的采样值是否有效；输出单元，其连接判断单元，用于如果经过处理后的采样值有效，则输出为输出值；比较单元，其连接输出单元，用于比较采样值和输出值，并输出比较结果。优选地，当应用在三相四线电压的交流信号检测时，电路包括三交流信号采集模块，其中一路交流信号采集模块的交流信号转换单元的限流电阻以及采样负载单元的采样电阻的阻值小于其余两路交流信号采集模块的交流信号转换单元的限流电阻以及采样负载单元的采样电阻的阻值。本申请的有益效果在于：通过较少的外围器件实现交流信号的采集，并且能够给电路的采样精度提供调节参考，这样就能够减少因为器件的增多而导致采样精度的误差，并且降低了生产难度和生产成本，降低了功耗，也可以实现精度的控制。附图说明图1是本申请一种实施例示出的交流信号采集电路的交流信号采集模块的原理图；图2是本申请一种实施例示出的交流信号采集电路的交流信号检测模块的原理图；图3是本申请一种实施例示出的正弦信号上移与采样示意图；图4是本申请一种实施例示出的交流信号检测的流程图；图5是本申请一种实施例示出的应用在三相四线交流信号采集的原理图。下面对附图标记进行说明：交流信号采集模块交流信号转换单元11交流互感器B5限流电阻R51限流电阻R52限流电阻R98限流电阻R99波形上移单元12第一电容C8第二电容C9第一电阻R16第二电阻R22采样负载单元13第一采样电阻R78第二采样电阻R71第三采样电阻R41第三电阻R40双向TVS管D5滤波单元14第四电阻R38第三电容C23第四电容C24交流信号检测模块。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。在本技术实施例中，通过较少的外围器件实现交流信号的采集，并且能够给电路的采样精度提供调节参考，能够减少因为器件的增多而导致采样精度的误差，并且降低了生产难度和生产成本，降低了功耗，也可以实现精度的控制。请参阅图1和图2，一种交流信号采集电路，电路包括：至少一交流信号采集模块以及连接交流信号采集支路的交流信号检测模块。交流信号采集模块，用于采集交流信号，其包括：交流信号转换单元11、波形上移单元12、采样负载单元13以及滤波单元14。交流信号检测模块，用于将设定时间内采集到的采样值进行处理统计得出输出值，并比较输出值以及采样值，输出比较结果以供作为调节采样负载单元13的采样电阻的阻值的参考以使得交流信号的采样值的精度更高，其包括统计单元、计算单元、判断单元、输出单元以及比较单元。交流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流信号采集电路，其特征在于，所述交流信号采集电路包括：至少一交流信号采集模块以及连接所述交流信号采集支路的交流信号检测模块；所述交流信号采集模块，用于采集交流信号，其包括：交流信号转换单元，用于将接收到的强电交流信号转化为安全的交流信号，其包括交流互感器，所述交流互感器的初级绕组的两端分别连接火线和零线；波形上移单元，用于上移所述交流信号的整体波形设定值，其包括输入端和输出端，所述波形上移单元的输入端连接所述交流互感器的次级绕组的第一端；采样负载单元，用于调节所述交流信号采集支路输出的交流信号的采样值，其包括输入端、输出端以及采样电阻，所述采样电阻连接在所述采样负载单元的输入端和输出端之间，所述采样负载单元的输入端连接所述交流互感器的第一端，其中，调节所述采样电阻的阻值以调节所述交流信号的采样值；所述交流信号检测模块，用于将设定时间内采集到的所述采样值进行处理统计得出输出值，并比较输出值以及采样值，输出比较结果以供作为调节所述采样负载单元的采样电阻的阻值的参考以使得所述交流信号的采样值的精度更高。

【技术特征摘要】
1.一种交流信号采集电路，其特征在于，所述交流信号采集电路包括：至少一交流信号采集模块以及连接所述交流信号采集支路的交流信号检测模块；所述交流信号采集模块，用于采集交流信号，其包括：交流信号转换单元，用于将接收到的强电交流信号转化为安全的交流信号，其包括交流互感器，所述交流互感器的初级绕组的两端分别连接火线和零线；波形上移单元，用于上移所述交流信号的整体波形设定值，其包括输入端和输出端，所述波形上移单元的输入端连接所述交流互感器的次级绕组的第一端；采样负载单元，用于调节所述交流信号采集支路输出的交流信号的采样值，其包括输入端、输出端以及采样电阻，所述采样电阻连接在所述采样负载单元的输入端和输出端之间，所述采样负载单元的输入端连接所述交流互感器的第一端，其中，调节所述采样电阻的阻值以调节所述交流信号的采样值；所述交流信号检测模块，用于将设定时间内采集到的所述采样值进行处理统计得出输出值，并比较输出值以及采样值，输出比较结果以供作为调节所述采样负载单元的采样电阻的阻值的参考以使得所述交流信号的采样值的精度更高。2.如权利要求1所述的交流信号采集电路，其特征在于，所述交流信号转换单元包括：串联在所述交流互感器的初级绕组的两端与所述火线和零线之间的限流电阻。3.如权利要求1所述的交流信号采集电路，其特征在于，所述波形上移单元包括：第一电容、第二电容、第一电阻以及第二电阻，所述第一电容连接在以供电电源以及所述波形上移单元的输出端之间，所述第二电容连接在所述波形上移单元的输出端与地之间，所述第一电阻与第一电容并联，所述第二电阻连接在所述波形上移单元的输入端与地之间。4.如权利要求1所述的交流信号采集电路，其特征在于，所述采样负载单元包括第一采样电阻、第二采样电阻以及第三采样电阻，所述第二采样电阻以及第三采样电阻连接在所述采样负载单元的输入端与输出端之间，所述第一采样电阻与所述第二采样电阻以及第三采样电阻并联。5.如权利要求4所述的交流信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴雪峰，尹樟涌，
申请(专利权)人：深圳市泛海三江电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44