一种自适应的键相信号预处理电路及其工作方法技术

本发明专利技术提出一种自适应的键相信号预处理电路，包含高通滤波模块、幅值衰减模块、低通滤波模块、峰谷检波模块、比较整形模块和CPLD模块。所述幅值衰减模块、低通滤波模块、峰谷检波模块、比较整形模块和CPLD模块形成闭环控制系统。所述幅值衰减模块可以程控设置衰减系数档位对输入信号的幅值进行衰减。所述CPLD模块根据捕获的整形后的键相信号特征进行分析处理，设置所述幅值衰减模块合适的衰减系数档位。本发明专利技术同时提出了相应的工作方法。本发明专利技术的电路具备结构简单、成本低、可靠性高、不需人为操作和自适应的的优点。

An adaptive Keyphasor preprocessing circuit and its working method

The invention provides an adaptive keying signal preprocessing circuit, which comprises a high pass filtering module, an amplitude attenuation module, a low pass filtering module, a peak valley detection module, a comparison shaping module and a CPLD module. The amplitude attenuation module, low-pass filter module, peak valley detection module, comparison shaping module and CPLD module form a closed-loop control system. The amplitude attenuation module can program to set attenuation coefficient gear to attenuate the amplitude of input signal. The CPLD module analyzes and processes the captured Keyphasor signal characteristics, and sets the appropriate attenuation coefficient gear of the amplitude attenuation module. The invention also provides corresponding working methods. The circuit of the invention has the advantages of simple structure, low cost, high reliability, no artificial operation and self adaptation.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应的键相信号预处理电路及其工作方法
本专利技术涉及电力系统发电机测量
,尤其涉及一种自适应的键相信号预处理电路及其工作方法。
技术介绍
汽轮发电机组是火电厂的重要发电设备，随着科技的发展，汽轮发电机长期处于高速运行状态，其振动信息的在线监测尤为重要。汽轮发电机转子键相测量是发电机振动在线监测的重要信号，通过键相信号与其他振动电气信号的综合比较分析，可以获得振动的相位角，用于设备的故障分析、诊断和定位。由于键相传感器的规格参数和现场运行环境不统一，键相传感器输出的键相信号的幅值、占空比、直流偏置等参数存在较大差异，对于采集设备准确获取键相信号存在一定难度。一般键相信号的幅值在-48～+48V之间，动态范围远高于普通运放及数字电路的输入范围。键相信号预处理电路常规的做法是通过跳线或拨码开关，设置衰减系数，将输入的键相脉冲信号进行衰减，使其幅值衰减到运放非饱和状态的电平范围内。然后再通过跳线或拨码开关，设置比较器的门槛电压，通过比较器将键相信号整形为标准的脉冲信号。此方法操作过程复杂，工程现场往往不具有示波器等波形实时观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应的键相信号预处理电路，其特征在于，包含高通滤波模块、幅值衰减模块、低通滤波模块、峰谷检波模块、比较整形模块和CPLD模块；所述高通滤波模块的输入为键相传感器采集到的键相信号，输出端连接幅值衰减模块的第一输入端；幅值衰减模块的第二输入端连接CPLD模块的输出端，幅值衰减模块的输出端连接低通滤波模块的输入端；低通滤波模块的输出端连接峰谷检波模块的输入端和比较整形模块的第一输入端；峰谷检波模块的输出端连接比较整形模块的第二输入端；比较整形模块的输出端连接CPLD模块的输入端；/n所述高通滤波模块用于将输入的键相信号进行滤波，滤除直流电平分量；/n所述幅值衰减模块设置多个衰减系数档位，根...

【技术特征摘要】
1.一种自适应的键相信号预处理电路，其特征在于，包含高通滤波模块、幅值衰减模块、低通滤波模块、峰谷检波模块、比较整形模块和CPLD模块；所述高通滤波模块的输入为键相传感器采集到的键相信号，输出端连接幅值衰减模块的第一输入端；幅值衰减模块的第二输入端连接CPLD模块的输出端，幅值衰减模块的输出端连接低通滤波模块的输入端；低通滤波模块的输出端连接峰谷检波模块的输入端和比较整形模块的第一输入端；峰谷检波模块的输出端连接比较整形模块的第二输入端；比较整形模块的输出端连接CPLD模块的输入端；
所述高通滤波模块用于将输入的键相信号进行滤波，滤除直流电平分量；
所述幅值衰减模块设置多个衰减系数档位，根据第二输入端所接收的CPLD模块的输出指令选择对应的衰减系数档位对第一输入端接收的输入信号进行衰减；
所述低通滤波模块用于滤除输入信号的高频干扰分量；
所述峰谷检波模块用于动态捕获输入信号的峰谷值并据此计算门槛电压并输出；
所述比较整形模块用于将第一输入端接收的信号与第二输入端接收的门槛电压进行比较，输出整形后的键相信号；
所述CPLD模块用于根据输入端接收的整形后的键相信号特征进行分析处理，设置所述幅值衰减模块合适的衰减系数档位。


2.如权利要求1所述的一种自适应的键相信号预处理电路，其特征在于，所述高通滤波模块为无源滤波电路，采用高压瓷片电容，不受-48～+48V电压幅值和极性限制。


3.如权利要求1所述的一种自适应的键相信号预处理电路，其特征在于，所述幅值衰减模块包含N+1个分压电阻、N个开关和运算放大器，其中N为大于等于2的正整数；所述N个开关的通断状态由幅值衰减模块第二输入端的输入信号控制；第一至N个分压电阻分别和N个开关组成N个并联电路；所述N个并联电路依次串联，一端作为幅值衰减模块的第一输入端，另一端连接到运算放大器U1的同相输入端；第N+1分压电阻一端连接运算放大器的同相输入端，另一端连接到数字地；所述运算放大器的反相输入端与输出端连接，输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿亮，李响，王凯，张琦雪，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32