一种积分综合模块制造技术

一种积分综合模块，包括：电压前端隔离信号处理模块、电流罗茨线圈信号处理模块、信号采集模块、处理器、存储器、通讯信号隔离模块、多路隔离稳压电源、通讯模块；所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块分别与信号采集模块相连接，用于采集所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块获得的电压信号和电流罗茨线圈信号，信号经所述信号采集模块采集处理后传送给处理器，存储器用于存储所述处理器待处理和/或已处理的信号，经处理器积分运算处理后的信号经通讯信号隔离模块传输给通讯模块，通讯模块将所获得的数据输出。

【技术实现步骤摘要】
一种积分综合模块
本专利技术涉及测量测试、仪器仪表、集成电路
，具体涉及一种积分综合模块。
技术介绍
基于电流测量线圈原理的罗氏线圈电流互感器是一种无磁性芯的环状线圈，可以用于测量在环状线圈中间导体的电流；由于其具有线性度良好、无饱和、测量精度高等特性，已逐渐应用于矿热炉二次检测的大电流测量。罗氏线圈电流互感器线圈输出的二次电压信号是一次电流信号的微分，故必须通过相应的积分环节还原出被测的一次电流信号。现有的积分环节有采用RC电路模拟积分电路实现，也有采用ADE7858的计量芯片数字积分器。传统的积分环节主要采用模拟积分电路实现，但模拟积分电路使用的电阻、电容器件不是理想器件，运放直流偏移、积分电容的泄露与损耗、运放及其他模拟器件的时漂和温漂等因素，都会对积分结果产生影响，从而造成积分出现偏差，降低电流互感器的准确度。采用ADE7858的计量芯片数字积分器，其存在着计量芯片的局限，只能测得三相电流、电压值以及电流电压的夹角。无法得出电流之间的夹角、相位角以及三相有功电耗，无功电耗；该产品应用于矿热炉二次侧的大电流测量系统时，只能测量相电压、相电流、有功无功参数，无法测出二次角接后电极电流。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种积分综合模块，采用该积分综合模块能够提高测量仪器的测量精度。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种积分综合模块包括：电压前端隔离信号处理模块、电流罗茨线圈信号处理模块、信号采集模块、处理器、存储器、通讯信号隔离模块、多路隔离稳压电源、通讯模块；所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块分别与信号采集模块相连接，用于采集所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块获得的电压信号和电流罗茨线圈信号，信号经所述信号采集模块采集处理后传送给处理器，存储器用于存储所述处理器待处理和/或已处理的信号，经处理器积分运算处理后的信号经通讯信号隔离模块传输给通讯模块，通讯模块将所获得的数据输出。作为优选实施例，所述电压前端隔离信号处理模块为三相电压前端隔离信号处理模块，所述电流罗茨线圈信号处理模块为三相电流罗茨线圈信号处理模块。作为优选实施例，所述信号采集模块包括AD采集CS5451芯片。作为优选实施例，所述处理器包括LPC2138FBD64芯片。作为优选实施例，所述通讯信号隔离模块包括ADUM1201芯片。作为优选实施例，所述通讯模块包括SP485EEN芯片，具有RS485通讯接口。作为优选实施例，所述积分综合模块能够用于相电压、相电流、线电压、线电流、功率、电能多个参数中的至少一个参数的测量。作为优选实施例，所述三相电压前端隔离信号处理模块采用互感器隔离，耐压达DC2500V。作为优选实施例，所述积分综合模块温度漂移：≤50ppm/℃。作为优选实施例，所述信号采集模块采用6通道4K同步采样。与现有技术方案相比，本专利技术至少具有以下有益效果：罗氏线圈电流互感器测量矿热炉大电流的过程中，使用数字积分处理来实现罗氏线圈电流互感器测量中对幅值、波形、角度的误差调节，用数字积分器的多点误差补偿方法，提高整体测量装置的测量精度。同时可以克服采用ADE7858的计量芯片数字积分器的缺点，可以测出矿热炉二次侧的电极电流，电极电流可以直观的反应出电极升降运动带来的电气参数变化，相比相电流更具操作参照性。附图说明图1是本专利技术所述的积分综合模块其中一个较佳实施例的模块化结构示意图；图2是本专利技术所述的积分综合模块以外部负载、带测量电路的电路连接示意图；图3a-图3c是本专利技术所述的三相电压前端隔离信号处理模块的电路结构原理图；图4是本专利技术所述的三相电流罗茨线圈信号处理模块的电路结构原理图；图5是本专利技术所述的信号采集模块的电路结构原理图；图6是本专利技术所述的处理器的电路结构原理图；图7是本专利技术所述的存储器的电路结构原理图；图8是本专利技术所述的通讯信号隔离模块的电路结构原理图；图9a和图9b是本专利技术所述的多路隔离稳压电源的电路结构原理图；图10是本专利技术所述的通讯模块的电路结构原理图。图11为图2中所示的积分综合模块各端子的具体定义如下表。下面对本专利技术进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。为更好地说明本专利技术，便于理解本专利技术的技术方案，本专利技术的典型但非限制性的实施例如下：本专利技术所述的积分综合模块是高度集成化的针对三相电量参数测量应用的产品，能够用于采用三表法准确测量三相交流电压、三相相电流(真有效值测量)、三相线电流(真有效值测量)、总有功功率、无功功率、功率因数、各单相功率、频率、总有功电度、总无功电度等电参量中的至少一个的测量仪器仪表中。作为优选实施例，所述积分综合模块具有RS-485通讯接口。能够将所测得的数据通过通讯给其他所需的上级控制，无其他DA数模转换过程，有利于测量精度的提高。该模块可广泛应用于电力、通信、铁路、交通、环保、石化、钢铁等行业中，用于监测三相电机驱动的大型设备的电流和电量消耗情况及配电网和企业中三相电能的计量与监测。图1是本专利技术所述的积分综合模块其中一个较佳实施例的模块化结构示意图；下面结合图1对本专利技术所述的积分综合模块进行示例性说明，注意：申请人需要强调的是图1所述的结构示意图仅是对本专利技术的基本专利技术构思的示例性说明，不得理解为是本专利技术唯一正确的实施方式。一种积分综合模块包括：三相电压前端隔离信号处理模块10、三相电流罗茨线圈信号处理模块20、信号采集模块30、处理器40、存储器50、通讯信号隔离模块60、多路隔离稳压电源70、通讯模块80，在图1中所示信号采集模块30为AD采集CS5451芯片，处理器40为CPU运算处理器，通讯模块80为RS-485通讯接口；所述三相电压前端隔离信号处理模块10和所述三相电流罗茨线圈信号处理模块20分别与信号采集模块30相连接，用于采集所述三相电压前端隔离信号处理模块10和所述三相电流罗茨线圈信号处理模块20获得的三相电压信号和三相电流罗茨线圈信号，信号经所述信号采集模块20采集处理后传送给处理器40，存储器50用于存储所述处理器40待处理和/或已处理的信号，经处理器40积分运算处理后的信号经通讯信号隔离模块40传输给通讯模块80，通讯模块80将所获得的数据发送给其他需要控制或信号输出的上位机。所述积分综合模块用于罗氏线圈电流互感器信号采样、AD处理，AD处理的信号再经过滤波器消除信号中的直流信号偏置，通过滤波后的信号再进行积分运算。罗氏线圈电流互感器的输出电压e(t)正比于被测电流的变化率：上式中—M为互感器线圈与一次母线间互感，i为被测一次电流，t为时间。通过对罗氏线圈电流互感器线圈的输出电压进行积分，还原出被测电流信号，即：积分运算参数的调整，来实现罗氏线圈电流互感器测量中对幅值、波形、角度的误差调节，提高整体测量装置的测量精度，获得测量装置综合误差可控的生产工艺控制效果。图2是本专利技术所述的积分综合模块以外部负载、带测量电路的电路连接示意图；其中图2中所示的积分综合模块各端子的具体定义如图11。图3a-图3c是本专利技术所述的三相电压前端隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种积分综合模块，包括：电压前端隔离信号处理模块、电流罗茨线圈信号处理模块、信号采集模块、处理器、存储器、通讯信号隔离模块、多路隔离稳压电源、通讯模块；所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块分别与信号采集模块相连接，用于采集所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块获得的电压信号和电流罗茨线圈信号，信号经所述信号采集模块采集处理后传送给处理器，存储器用于存储所述处理器待处理和/或已处理的信号，经处理器积分运算处理后的信号经通讯信号隔离模块传输给通讯模块，通讯模块将所获得的数据输出。

【技术特征摘要】
1.一种积分综合模块，包括：电压前端隔离信号处理模块、电流罗茨线圈信号处理模块、信号采集模块、处理器、存储器、通讯信号隔离模块、多路隔离稳压电源、通讯模块；所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块分别与信号采集模块相连接，用于采集所述电压前端隔离信号处理模块和所述电流罗茨线圈信号处理模块获得的电压信号和电流罗茨线圈信号，信号经所述信号采集模块采集处理后传送给处理器，存储器用于存储所述处理器待处理和/或已处理的信号，经处理器积分运算处理后的信号经通讯信号隔离模块传输给通讯模块，通讯模块将所获得的数据输出。2.如权利要求1所述的积分综合模块，所述电压前端隔离信号处理模块为三相电压前端隔离信号处理模块，所述电流罗茨线圈信号处理模块为三相电流罗茨线圈信号处理模块。3.如权利要求1所述的积分综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶祥生，
申请(专利权)人：无锡北科自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32