一种基于LM324的相位差检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于LM324的相位差检测电路，包括：电压检测电路、电流检测电路、比较电路、反相电路和CPU，电压检测电路和电流检测电路用于与负载连接；电压检测电路和电流检测电路均与比较电路连接，比较电路与反相电路连接，反相电路和CPU连接；所述比较电路包括电阻R1至R7、电位器W1至电位器W3、二极管D1至二极管D5以及运放LM324。本实用新型专利技术通过电压互感器和电流互感器采集负载的交流电力信号，通过比较电路进行电压电流信号的比较，计算出两者的相位差。此电路抗干扰能力好，电路简单可靠、方便，能够完成对对输入信号的检测和判断，成本低。

A Phase Difference Detection Circuit Based on LM324

The utility model discloses a phase difference detection circuit based on LM324, which includes: voltage detection circuit, current detection circuit, comparison circuit, reverse phase circuit and CPU, voltage detection circuit and current detection circuit are used to connect with load, voltage detection circuit and current detection circuit are connected with comparison circuit, comparison circuit is connected with reverse phase circuit, reverse phase circuit and CPU are connected; The comparison circuit includes resistance R1 to R7, potentiometer W1 to potentiometer W3, diode D1 to diode D5 and operational amplifier LM324. The utility model collects AC power signals of loads by voltage transformer and current transformer, compares voltage and current signals by comparison circuit, and calculates the phase difference between the two. This circuit has good anti-interference ability, simple, reliable and convenient circuit, and can complete the detection and judgment of the input signal with low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LM324的相位差检测电路
本技术涉及电力仪表生产
，具体涉及一种基于LM324的相位差检测电路。
技术介绍
随着电力技术的发展，越来越多的用电设备出现在人们的生活当中，大多数的用电设备是感性负载，这样会消耗无功功率，降低电力系统的功率因数，降低用电效率，对电力系统来说是一种浪费。为了提高用电效率，需要一种检测电路对负载的用电效率进行测量，通过电压电流的相位关系，测量两者的相位差，计算出功率因数，方便对设备的无功功率进行补偿。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于LM324的相位差检测电路，本基于LM324的相位差检测电路通过电压互感器和电流互感器采集负载的交流电力信号，通过比较电路进行电压电流信号的比较，计算出两者的相位差。此电路抗干扰能力好，电路简单可靠、方便，能够完成对对输入信号的检测和判断，成本低。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：一种基于LM324的相位差检测电路，包括：电压检测电路、电流检测电路、比较电路、反相电路和CPU，所述的电压检测电路和电流检测电路用于与负载连接；所述的电压检测电路和电流检测电路均与比较电路连接，所述比较电路与反相电路连接，所述反相电路和CPU连接；所述比较电路包括电阻R1至R7、电位器W1至电位器W3、二极管D1至二极管D5以及运放LM324，所述电阻R1和电阻R2的一端均与电流检测电路的输出端连接，所述电阻R2的另一端连接地线，所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极和运放LM324的引脚3连接，所述二极管D1的负极分别与二极管D2的正极、运放LM324的引脚2和电位器W1的可调端连接，所述电位器W1的固定端分别与电源和电位器W3的固定端连接，所述电位器W1的另一固定端和电位器W3的另一固定端均连接地线，所述电位器W3的可调端与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与运放LM324的引脚1连接，电位器W2的固定端与电压检测电路的输出端连接，电位器W2的另一固定端连接地线，电位器W2的可调端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与二极管D4的正极、二极管D5的负极和运放LM324的引脚10连接，二极管D4的负极、二极管D5的正极和运放LM324的引脚9均连接地线，运放LM324的引脚8与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接地线，电阻R6的另一端与运放LM324的引脚5连接，运放LM324的引脚1与运放LM324的引脚6连接，运放LM324的引脚7与反相电路连接。作为本技术进一步改进的技术方案，所述的电流检测电路采用茶花电流互感器CSM025A，所述茶花电流互感器CSM025A的原边输入端连接火线，原边输出端与负载的一端连接，所述负载的另一端与零线连接，所述茶花电流互感器CSM025A的+15V引脚连接有+15V电源，-15V引脚连接有-15V电源，所述茶花电流互感器CSM025A的输出端M与比较电路的电阻R1的一端连接。作为本技术进一步改进的技术方案，所述的电压检测电路采用茶花电压互感器VSM025A，所述茶花电压互感器VSM025A的正输入端V+通过电阻Rv1分别与负载的一端和茶花电流互感器CSM025A的原边输出端连接，所述茶花电压互感器VSM025A的负输入端V-分别与零线和负载的另一端连接，所述茶花电压互感器VSM025A的+15V引脚连接有+15V电源，-15V引脚连接有-15V电源，所述茶花电压互感器VSM025A的输出端M与比较电路的电位器W2的固定端连接。作为本技术进一步改进的技术方案，所述反相电路包括电位器W4和运放74LS14，所述电位器W4的固定端与比较电路的运放LM324的引脚7连接，电位器W4的另一固定端连接地线，电位器W4的可调端与运放74LS14的引脚3连接，运放74LS14的引脚4与运放74LS14的引脚1连接，运放74LS14的引脚2与CPU连接。作为本技术进一步改进的技术方案，所述CPU采用STC12C5A60S2单片机。本技术的有益效果为：本技术通过电压检测电路和电流检测电路采集负载的交流电力信号，通过比较电路进行电压电流信号的比较计算出两者的相位差，通过比较电路将两者的相位差转化为一个高电平信号，通过两级由74LS14组成的反相器，增大信号的驱动能力，同时改善了波形的平滑性，然后送给CPU；通过CPU测量高电平的时间，就可以计算出两者的相位差，进而可以计算出功率因数，方便对设备的无功功率进行补偿。此电路抗干扰能力好，电路简单可靠、方便，能够完成对对输入信号的检测和判断，成本低。对此类新型电容式传感器的应用具有重要意义。附图说明图1为本技术的电路框图。图2为本技术的电路原理示意图。具体实施方式下面根据图1至图2对本技术的具体实施方式作出进一步说明：参见图1，一种基于LM324的相位差检测电路，包括：电压检测电路、电流检测电路、比较电路、反相电路和CPU，所述的电压检测电路和电流检测电路用于与负载连接；所述的电压检测电路和电流检测电路均与比较电路连接，所述比较电路与反相电路连接，所述反相电路和CPU连接。参见图2，其中比较电路包括电阻R1至R7、电位器W1至电位器W3、二极管D1至二极管D5以及运放LM324，所述电阻R1和电阻R2的一端均与电流检测电路的输出端连接，所述电阻R2的另一端连接地线，所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极和运放LM324的引脚3连接，所述二极管D1的负极分别与二极管D2的正极、运放LM324的引脚2和电位器W1的可调端连接，所述电位器W1的固定端分别与电源和电位器W3的固定端连接，所述电位器W1的另一固定端和电位器W3的另一固定端均连接地线，所述电位器W3的可调端与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与运放LM324的引脚1连接，电位器W2的固定端与电压检测电路的输出端连接，电位器W2的另一固定端连接地线，电位器W2的可调端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与二极管D4的正极、二极管D5的负极和运放LM324的引脚10连接，二极管D4的负极、二极管D5的正极和运放LM324的引脚9均连接地线，运放LM324的引脚8与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接地线，电阻R6的另一端与运放LM324的引脚5连接，运放LM324的引脚1与运放LM324的引脚6连接，运放LM324的引脚7与反相电路连接。本实施例中，参见图2，所述的电流检测电路采用茶花电流互感器CSM025A，所述茶花电流互感器CSM025A的原边输入端连接火线，原边输出端与负载的一端连接，所述负载的另一端与零线连接，所述茶花电流互感器CSM025A的+15V引脚连接有+15V电源，-15V引脚连接有-15V电源，所述茶花电流互感器CSM025A的输出端M与比较电路的电阻R1的一端连接。本实施例中，参见图2，所述的电压检测电路采用茶花电压互感器VSM025A，所述茶花电压互感器VSM025本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LM324的相位差检测电路，其特征在于，包括：电压检测电路、电流检测电路、比较电路、反相电路和CPU，所述的电压检测电路和电流检测电路用于与负载连接；所述的电压检测电路和电流检测电路均与比较电路连接，所述比较电路与反相电路连接，所述反相电路和CPU连接；所述比较电路包括电阻R1至R7、电位器W1至电位器W3、二极管D1至二极管D5以及运放LM324，所述电阻R1和电阻R2的一端均与电流检测电路的输出端连接，所述电阻R2的另一端连接地线，所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极和运放LM324的引脚3连接，所述二极管D1的负极分别与二极管D2的正极、运放LM324的引脚2和电位器W1的可调端连接，所述电位器W1的固定端分别与电源和电位器W3的固定端连接，所述电位器W1的另一固定端和电位器W3的另一固定端均连接地线，所述电位器W3的可调端与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与运放LM324的引脚1连接，电位器W2的固定端与电压检测电路的输出端连接，电位器W2的另一固定端连接地线，电位器W2的可调端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与二极管D4的正极、二极管D5的负极和运放LM324的引脚10连接，二极管D4的负极、二极管D5的正极和运放LM324的引脚9均连接地线，运放LM324的引脚8与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接地线，电阻R6的另一端与运放LM324的引脚5连接，运放LM324的引脚1与运放LM324的引脚6连接，运放LM324的引脚7与反相电路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于LM324的相位差检测电路，其特征在于，包括：电压检测电路、电流检测电路、比较电路、反相电路和CPU，所述的电压检测电路和电流检测电路用于与负载连接；所述的电压检测电路和电流检测电路均与比较电路连接，所述比较电路与反相电路连接，所述反相电路和CPU连接；所述比较电路包括电阻R1至R7、电位器W1至电位器W3、二极管D1至二极管D5以及运放LM324，所述电阻R1和电阻R2的一端均与电流检测电路的输出端连接，所述电阻R2的另一端连接地线，所述电阻R1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极和运放LM324的引脚3连接，所述二极管D1的负极分别与二极管D2的正极、运放LM324的引脚2和电位器W1的可调端连接，所述电位器W1的固定端分别与电源和电位器W3的固定端连接，所述电位器W1的另一固定端和电位器W3的另一固定端均连接地线，所述电位器W3的可调端与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与运放LM324的引脚1连接，电位器W2的固定端与电压检测电路的输出端连接，电位器W2的另一固定端连接地线，电位器W2的可调端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与二极管D4的正极、二极管D5的负极和运放LM324的引脚10连接，二极管D4的负极、二极管D5的正极和运放LM324的引脚9均连接地线，运放LM324的引脚8与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与电阻R6和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端连接地线，电阻R6的另一端与运放LM324的引脚5连接，运放LM324的引脚1与运放LM324的引脚6连接，运放LM324的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，张宇思，周国平，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32