基于功率计的采样电路制造技术

本实用新型专利技术的基于功率计的采样电路，通过设置主控模块、ADC模块、电压采集模块及电流采集模块，在实际的应用过程中，过压保护单元、一级过压保护单元和二级过压单元的设置，使得电压采集模块和电流采集模块具备过压保护功能，防止过高的电压影响电压采集和电流采集；此外，第一滤波单元和第二滤波单元的设置，使得电压采集模块和电流采集模块具备滤波功能，能够消除采集的电压和电流内的杂波信号，本申请的采样电路其安全稳定性强，能够保证功率计完成测量电功率的工作。

【技术实现步骤摘要】
基于功率计的采样电路
本技术涉及功率计
，特别是涉及一种基于功率计的采样电路。
技术介绍
目前，功率计是测量电功率的仪器，一般是指在直流和低频技术中测量功率的功率计，又可称为瓦特计。功率计由功率传感器和功率指示器两部分组成。功率传感器也称功率计探头，它把高频电信号通过能量转换为可以直接检测的电信号。功率指示器包括信号放大、变换和显示器。显示器直接显示功率值。功率传感器和功率指示器之间用电缆连接。为了适应不同频率、不同功率电平和不同传输线结构的需要，一台功率计要配若干个不同功能的功率计探头。功率计若要实现测量电功率，其内必须设置有采样电路，采样电路通常包括电压采样部分和电流采样部分，电压采样部分用于对电压进行采集，电流采样部分用于对电流进行采集，把采集到的电压和电流输入至ADC模块中进行由模拟信号至数字信号的转换，最后把转换得到的数字信号输入至主控模块中，再通过一系列的计算，就可以实现电功率的测量。对于现有的采样电路，其存在如下缺陷：首先，采样电路的电压采集部分和电流采样部分，这两部分都没有设置相应的过压保护单元，导致电压采集部分和电流采样部分在电压过大的情况下，容易造成电压采集部分无法对电压进行稳定采集并输出，同样的电流采样部分也无法对电流进行稳定采集并输出；另外，现有的采样电路，其电压采集部分和电流采样部分这两部分并没有设置相应的滤波单元，导致电压采集部分采集的电压内存在较多的杂波信号，电流采样部分采集的电流内存在较多的杂波信号，会影响后续ADC模块的转换，进而影响功率计的电功率测量。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具备过压保护功能的，防止过高的电压影响电压采集和电流采集的，同时还具备滤波功能的，能够消除采集的电压和电流内的杂波信号的基于功率计的采样电路。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于功率计的采样电路，包括：主控模块；ADC模块，所述ADC模块与所述主控模块连接；电压采集模块，所述电压采集模块包括采集端子、分压单元、过压保护单元、第一滤波单元、第一输出限流单元和第二输出限流单元，所述分压单元分别与所述采集端子和所述过压保护单元连接，所述第一滤波单元分别与所述过压保护单元、所述第一输出限流单元和所述第二输出限流单元连接，所述第一输出限流单元和所述第二输出限流单元分别与所述ADC模块连接；及电流采集模块，所述电流采集模块包括电流互感器、一级过压保护单元、第二滤波单元和二级过压单元，所述一级过压保护单元分别与所述电流互感器和所述第二滤波单元连接，所述第二滤波单元与所述ADC模块连接，所述二级过压单元与所述第二滤波单元连接。在其中一个实施方式中，所述分压单元包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R22和电阻R53，所述电阻R17的一端与所述采集端子连接，所述电阻R17的另一端串联所述电阻R18与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端串联所述电阻R20分别与所述过压保护单元、所述电阻R22的一端和所述电阻R53的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述采集端子连接，所述电阻R22的另一端还接于地，所述电阻R53的另一端与所述电阻R22的另一端连接。在其中一个实施方式中，所述过压保护单元包括三极管Q3、三极管Q7、电阻R21和电容C23，所述三极管Q3的集电极与所述电阻R53的另一端连接，所述三极管Q3的基极与所述三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，所述电阻R21的一端与所述三极管Q3的发射极连接，所述电阻R21的另一端与所述三极管Q3的集电极连接，所述电容C23与所述电阻R21并联连接，所述三极管Q7的基极与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q7的集电极与所述电阻R22的一端连接，所述三极管Q7的发射极与所述三极管Q3的集电极连接。在其中一个实施方式中，所述第一滤波单元包括电容C26和电容C27，所述电容C6的一端分别与所述三极管Q7的集电极和所述第一输出限流单元连接，所述电容C26的另一端接地，所述电容C27的一端分别与所述三极管Q7的发射极和所述第二输出限流单元连接，所述电容C27的另一端与所述电容C26的另一端连接。在其中一个实施方式中，所述第一输出限流单元包括电阻R29、电阻R32和电阻R33，所述电阻R29的一端与所述电容C26的一端连接，所述电阻R29的另一端分别与所述电阻R32的一端和所述电阻R33的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述ADC模块连接，所述电阻R33的另一端与所述ADC模块连接。在其中一个实施方式中，所述第二输出限流单元包括电阻R30、电阻R34和电阻R35，所述电阻R30的一端与所述三极管Q7的发射极连接，所述电阻R30的另一端分别与所述电阻R34的一端和所述电阻R35的一端连接，所述电阻R34的另一端与所述ADC模块连接，所述电阻R35的另一端与所述ADC模块连接。在其中一个实施方式中，所述一级过压保护单元具体为三极管Q6，所述三极管Q6的集电极分别所述电流互感器和所述第二滤波单元连接，所述三极管Q6的基极分别与所述电流互感器和所述第二滤波单元连接，所述三极管Q6的发射极与所述三极管Q6的基极连接。在其中一个实施方式中，所述第二滤波单元包括电容C24、电阻R27和电阻R28，所述电容C24的一端分别与所述三极管Q6的集电极、所述电阻R27的一端和所述ADC模块连接，所述电容C24的另一端分别与所述三极管Q6的发射极、所述电阻R28的一端和所述ADC模块连接，所述电阻R27的另一端分别与所述电阻R28的另一端和所述二级过压单元连接。在其中一个实施方式中，所述二级过压单元包括三极管Q7、电阻R47、电容C37和电阻R48，所述三极管Q7的基极与分别与所述三极管Q7的发射极和所述电阻R47的一端连接，所述三极管Q7的集电极与所述电阻R47的另一端连接，所述电容C37的一端与所述电阻R47的一端连接，所述电容C37的另一端与所述电阻R47的另一端连接，所述电阻R48的一端分别与所述电容C37的另一端和所述电阻R40的另一端连接，所述电阻R48的另一端接地。本技术相比于现有技术的优点及有益效果如下：本技术的基于功率计的采样电路，通过设置主控模块、ADC模块、电压采集模块及电流采集模块，在实际的应用过程中，过压保护单元、一级过压保护单元和二级过压单元的设置，使得电压采集模块和电流采集模块具备过压保护功能，防止过高的电压影响电压采集和电流采集；此外，第一滤波单元和第二滤波单元的设置，使得电压采集模块和电流采集模块具备滤波功能，能够消除采集的电压和电流内的杂波信号，本申请的采样电路其安全稳定性强，能够保证功率计完成测量电功率的工作。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功率计的采样电路，其特征在于，包括：/n主控模块；/nADC模块，所述ADC模块与所述主控模块连接；/n电压采集模块，所述电压采集模块包括采集端子、分压单元、过压保护单元、第一滤波单元、第一输出限流单元和第二输出限流单元，所述分压单元分别与所述采集端子和所述过压保护单元连接，所述第一滤波单元分别与所述过压保护单元、所述第一输出限流单元和所述第二输出限流单元连接，所述第一输出限流单元和所述第二输出限流单元分别与所述ADC模块连接；及/n电流采集模块，所述电流采集模块包括电流互感器、一级过压保护单元、第二滤波单元和二级过压单元，所述一级过压保护单元分别与所述电流互感器和所述第二滤波单元连接，所述第二滤波单元与所述ADC模块连接，所述二级过压单元与所述第二滤波单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于功率计的采样电路，其特征在于，包括：
主控模块；
ADC模块，所述ADC模块与所述主控模块连接；
电压采集模块，所述电压采集模块包括采集端子、分压单元、过压保护单元、第一滤波单元、第一输出限流单元和第二输出限流单元，所述分压单元分别与所述采集端子和所述过压保护单元连接，所述第一滤波单元分别与所述过压保护单元、所述第一输出限流单元和所述第二输出限流单元连接，所述第一输出限流单元和所述第二输出限流单元分别与所述ADC模块连接；及
电流采集模块，所述电流采集模块包括电流互感器、一级过压保护单元、第二滤波单元和二级过压单元，所述一级过压保护单元分别与所述电流互感器和所述第二滤波单元连接，所述第二滤波单元与所述ADC模块连接，所述二级过压单元与所述第二滤波单元连接。


2.根据权利要求1所述的基于功率计的采样电路，其特征在于，所述分压单元包括电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R22和电阻R53，所述电阻R17的一端与所述采集端子连接，所述电阻R17的另一端串联所述电阻R18与所述电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端串联所述电阻R20分别与所述过压保护单元、所述电阻R22的一端和所述电阻R53的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述采集端子连接，所述电阻R22的另一端还接于地，所述电阻R53的另一端与所述电阻R22的另一端连接。


3.根据权利要求2所述的基于功率计的采样电路，其特征在于，所述过压保护单元包括三极管Q3、三极管Q7、电阻R21和电容C23，所述三极管Q3的集电极与所述电阻R53的另一端连接，所述三极管Q3的基极与所述三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极接地，所述电阻R21的一端与所述三极管Q3的发射极连接，所述电阻R21的另一端与所述三极管Q3的集电极连接，所述电容C23与所述电阻R21并联连接，所述三极管Q7的基极与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q7的集电极与所述电阻R22的一端连接，所述三极管Q7的发射极与所述三极管Q3的集电极连接。


4.根据权利要求3所述的基于功率计的采样电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括电容C26和电容C27，所述电容C6的一端分别与所述三极管Q7的集电极和所述第一输出限流单元连接，所述电容C26的另一端接地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦祥文，鲜明，贺永华，丁荣帅，丁木梅，肖江林，
申请(专利权)人：东莞市拓克硕自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44