一种交流电压传感器制造技术

本实用新型专利技术轨道交通电源技术领域，公开了一种交流电压传感器，以提升交流电压传感器的精度，降低制作成本，本实用新型专利技术的交流电压传感器包括交流电压预处理模块、与交流电压预处理模块连接的整流模块、与整流模块连接的滤波电路、与滤波电路连接的放大电路以及与放大电路连接的恒流源输出电路。

【技术实现步骤摘要】
一种交流电压传感器
本技术涉及轨道交通电源
，尤其涉及一种交流电压传感器。
技术介绍
在轨道交通电源应用中，只要有交流电供电的应用系统都需要通过电压传感器采集各个交流电的有效值电压来对整个系统输出实现调节和保护等功能，从而保证产品功能及可靠性。目前，常用的交流电压传感器主要有两大类，第一种由精度低的电压互感器和二极管整流滤波组成，该类交流电压传感器将交流电压信号转换成直流电压信号；第二种是价格昂贵的霍尔传感器。上述第一种交流电压传感器是二极管桥式整流有压降损失，影响交流波形从而影响精度，且转换出来的电压信号在传递过程中易受干扰；第二种霍尔传感器价格昂贵，因此其应用范围非常受限制。因此，如何解决提升交流电压传感器的精度，降低制作成本成为一个急需解决的问题。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种交流电压传感器，以提升交流电压传感器的精度，降低制作成本。为实现上述目的，本技术提供了交流电压传感器，包括：交流电压预处理模块、与所述交流电压预处理模块连接的整流模块、与所述整流模块连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的放大电路以及与所述放大电路连接的恒流源输出电路；所述交流电压预处理模块用于将输入的交流电压转换为交流小电压信号；所述整流模块用于对所述交流小电压信号进行采样并将所述交流小电压信号转换为直流信号；所述滤波电路用于对所述直流信号进行滤波处理；所述放大电路用于对所述直流进行放大并通过所述恒流源输出电路输出。优选地，所述交流电压预处理模块包括电阻R4、电阻R5、电压互感器T1、和电阻R16，所述电阻R4的一端连接输入电压，所述电阻R4的另一端连接所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接所述电压互感器的一侧，所述电压互感器的另一侧连接所述电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端接地。优选地，所述整流模块包括电阻R10、电阻R3、电阻R1、电阻R2、电阻R11、电阻R18、比较器U1A、比较器U1B、二极管D1、二极管D2；所述电阻R10的一端分别连接所述电压互感器、所述电阻R1的一端、和电阻R16的一端，所述电阻R10的另一端分别连接所述电阻R3的一端、所述二极管D1的负极、和所述比较器U1A的第2个引脚，所述电阻R3的另一端分别连接二极管D2的正极和电阻R11的一端，所述二极管D2的负极分别连接二极管D1的正极和比较器U1A的第1个引脚，所述电阻R11的另一端分别连接所述电阻R2的一端和所述比较器U1B的第6个引脚，所述电阻R2的另一端分别连接所述比较器U1B的第7个引脚和所述滤波电路，所述比较器U1B的第5个引脚连接所述电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端接地。优选地，所述滤波电路包括电阻R12和电容C8，所述电阻R12的一端连接所述整流模块，所述电阻R12的另一端分别连接所述电容C8的一端和所述放大电路，所述电容C8的另一端接地。优选地，所述放大电路包括：运算放大器U2A、电阻R20、电阻R21、电容C12、和电容C11；所述运算放大器U2A的第3个引脚连接所述滤波电路，所述运算放大器U2A的第2个引脚连接所述电阻R20的一端，所述电阻R20的另一端接地，所述电阻R20的一端连接所述电阻R21的一端，所述电阻R21的另一端分别连接所述运算放大器U2A的第1个引脚和所述恒流源输出电路，所述运算放大器U2A的第4个引脚连接所述电容C12的一端，所述电容C12的另外一端接地，所述运算放大器U2A的第8个引脚连接所述电容C11的一端，所述电容C11的另外一端接地。优选地，所述恒流源输出电路包括电阻R22、电阻R19、电阻R27、电阻R28、电阻R23、电阻R26、电阻R29、电阻R30、三极管Q1、三极管Q2、和运算放大器U2B；所述电阻R22的一端连接所述滤波电路，所述电阻R22的另一端分别连接所述运算放大器U2B的第5个引脚和所述电阻R19的一端，所述电阻R19的另一端作为输出端，所述运算放大器U2B的第7个引脚分别连接所述电阻R23的一端和所述电阻R26的一端，所述电阻R23的另一端连接所述三极管Q1的基级，所述三极管Q1的集电级连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q1的基级连接所述电阻R26的另一端，所述三极管Q2的发射极分别连接所述三极管Q1的发射极、所述电阻R2的一端和所述电阻R29的一端，所述电阻R28的另一端分别连接所述运算放大器U2B的第6个引脚和所述电阻R27的一端，所述电阻R27的另一端接地，所述电阻R29的另一端连接所述电阻R30的一端，所述电阻R30的另一端与所述电阻R19的另一端连接作为输出端。本技术具有以下有益效果：1、本技术提供的交流电压传感器，通过整流模块对交流小电压信号进行采样并将交流小电压信号转换为直流信号，可以将微弱的交流电压在过零点处附近精准转换，避免了失真。2、本技术提供的交流电压传感器，将电压信号转换成电流信号，可使得输出传输距离更远，增强了电压传感器的抗干扰能力。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术优选实施例的交流电压传感器的结构示意图；图2是本技术优选实施例的交流电压预处理模块、整流模块和滤波模块的电路图；图3是本技术优选实施例的放大电路和恒流源输出电路的电路图。附图标记：1、交流电压预处理模块；2、整流模块；3、滤波电路；4、放大电路；5、恒流源输出电路。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1所示，本实施例提供一种交流电压传感器，包括：交流电压预处理模块1、与交流电压预处理模块1连接的整流模块2、与整流模块2连接的滤波电路3、与滤波电路3连接的放大电路4以及与放大电路4连接的恒流源输出电路5；交流电压预处理模块用于将输入的交流电压转换为交流小电压信号；整流模块用于对交流小电压信号进行采样并将交流小电压信号转换为直流信号；滤波电路用于对直流信号进行滤波处理；放大电路用于对直流进行放大并通过恒流源输出电路输出。上述的交流电压传感器，通过整流模块对交流小电压信号进行采样并将所述交流小电压信号转换为直流信号，可以将微弱的交流电压在过零点处附近精准转换，避免了失真。且，该交流电压传感器将电压信号转换成电流信号，可使得输出传输距离更远，增强了电压传感器的抗干扰能力。作为本实施例优选的实施方式，如图2所示，交流电压预处理模块包括电阻R4、电阻R5、电压互感器T1、和电阻R16，电阻R4的一端连接输入电压，电阻R4的另一端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电压互感器的一侧，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电压传感器，其特征在于，包括：/n交流电压预处理模块、与所述交流电压预处理模块连接的整流模块、与所述整流模块连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的放大电路以及与所述放大电路连接的恒流源输出电路；/n所述交流电压预处理模块用于将输入的交流电压转换为交流小电压信号；/n所述整流模块用于对所述交流小电压信号进行采样并将所述交流小电压信号转换为直流信号；/n所述滤波电路用于对所述直流信号进行滤波处理；/n所述放大电路用于对所述直流进行放大并通过所述恒流源输出电路输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种交流电压传感器，其特征在于，包括：
交流电压预处理模块、与所述交流电压预处理模块连接的整流模块、与所述整流模块连接的滤波电路、与所述滤波电路连接的放大电路以及与所述放大电路连接的恒流源输出电路；
所述交流电压预处理模块用于将输入的交流电压转换为交流小电压信号；
所述整流模块用于对所述交流小电压信号进行采样并将所述交流小电压信号转换为直流信号；
所述滤波电路用于对所述直流信号进行滤波处理；
所述放大电路用于对所述直流进行放大并通过所述恒流源输出电路输出。


2.根据权利要求1所述的交流电压传感器，其特征在于，所述交流电压预处理模块包括电阻R4、电阻R5、电压互感器T1、和电阻R16，所述电阻R4的一端连接输入电压，所述电阻R4的另一端连接所述电阻R5的一端，所述电阻R5的另一端连接所述电压互感器的一侧，所述电压互感器的另一侧连接所述电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端接地。


3.根据权利要求2所述的交流电压传感器，其特征在于，所述整流模块包括电阻R10、电阻R3、电阻R1、电阻R2、电阻R11、电阻R18、比较器U1A、比较器U1B、二极管D1、二极管D2；
所述电阻R10的一端分别连接所述电压互感器、所述电阻R1的一端、和电阻R16的一端，所述电阻R10的另一端分别连接所述电阻R3的一端、所述二极管D1的负极、和所述比较器U1A的第2个引脚，所述电阻R3的另一端分别连接二极管D2的正极和电阻R11的一端，所述二极管D2的负极分别连接二极管D1的正极和比较器U1A的第1个引脚，所述电阻R11的另一端分别连接所述电阻R2的一端和所述比较器U1B的第6个引脚，所述电阻R2的另一端分别连接所述比较器U1B的第7个引脚和所述滤波电路，所述比较器U1B的第5个引脚连接所述电阻R18的一端，所述电阻R18的另一端接地。


4.根据权利要求1所述的交流电压传感器，其特征在于，所述滤波电路包括电...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖牧轩，刘超，欧阳红林，胡建云，黄双全，龙飞跃，刘其圣，
申请(专利权)人：湖南时铭电气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43