一种阵列传感器测量电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种阵列传感器测量电路，包括传感器模块、信号处理电路和处理器电路模块；所述传感器模块输出端连接所述信号处理模块的输入端；所述信号处理电路输出端连接所述处理器电路输入端；所述处理器电路的输出端为整个阵列传感器测量电路的输出解决了的问题。通过上述方式，差分放大电路保证了信号放大电路的高共模抑制能力，确保微弱信号可靠放大。考虑到传感器工作环境电磁场较为复杂，传感器输出的信号可能被环境中的其他电磁波所干扰，因此，针对干扰信号为传感器电极之间的共模信号，对传感器电极产生的扰动量相同的特点，可以通过差动放大电路实现对传感器输入信号放大，与滤波电路同时抑制环境干扰信号对测量带来的误差。测量带来的误差。测量带来的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列传感器测量电路


[0001]本技术涉及传感器
，具体涉及一种阵列传感器测量电路。

技术介绍

[0002]电压测量在电力系统的电能计量、继电保护、过电压在线监测以及智能设备控制等领域中都有极其重要的地位，其准确性与可靠性是电网安全、可靠、经济运行的重要保障。由于电力传输容量的不断增大、电网电压等级的不断提高，传统的电磁式和电容式电压互感器已难以满足电力系统自动化、数字化的发展要求，研究与发展基于新原理的电压测量技术已成为我国智能电网建设的迫切需求。非接触式测量方法如今已受到很多的关注，比如，以光学电压传感器为代表的新型测量技术有了长足发展，但由于输电环境的多样性和复杂性，以及制作工艺和成本问题在一定程度上限制了光学电压传感器的大面积推广应用。在电学测量领域，现有的非接触式测量装置普遍面临着数据计算求解困难、测量精度对环境依赖性较高的困扰。随着我国智能电网的加速建设，以及电网数字化、智能化和自动化程度的不断提高，除保证电压测量的准确性和可靠性外，势必会面临数字化、小型化及便捷化的发展需要。目前，传统的电压测量方法已难以满足当前电力系统的发展需要，急需一种结构简单、成本低、适用范围广的电压测量装置用于电压测量。因此，研究新型的电压测量方法，实现传感器的非接触、数字化，具有重要的现实意义和应用价值。

技术实现思路

[0003]本技术为解决上述问题提出一种阵列传感器测量电路，通过下述技术方案实现：
[0004]一种阵列传感器测量电路，包括：传感器模块、信号处理电路和处理器电路模块；
[0005]所述传感器模块输出端连接所述信号处理电路的输入端；
[0006]所述信号处理电路输出端连接所述处理器电路输入端；
[0007]所述处理器电路的输出端为整个阵列传感器测量电路的输出。
[0008]进一步的，所述传感器模块包括被测导体和电压传感器阵列，所述电压传感器阵列为分布式光学电压传感器阵列，包括多个尺寸和参数相同的光学电压传感器单元；每个光学电压传感器单元的输入端连接至被测导体，输出端均连接至所述信号处理电路的输入端。
[0009]进一步的，所述信号处理电路包括差分放大电路、滤波电路、增益放大电路以及AD转换电路，其中，所述差分放大电路、滤波电路、增益放大电路以及AD转换电路顺次电连接。
[0010]进一步的，所述差分放大电路包括所述差分放大电路由放大器P1、放大器P2、放大器 P3、第一三极管VT1、第一极性电容C1，第二极性电容C2、第三极性电容C3、第四极性电容C4、第五极性电容C5、二极管D1、二极管D2、电感L1以及电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8。
[0011]进一步的，所述第一极性电容C1的负极与所述传感器模块的输出端相连、其正极与放大器P1的正极输入端相连接；二极管D1的正极与放大器P1的输出端相连接、其负极经
电感L1后与放大器P1的负极输入端相连接；第二极性电容C2的负极与二极管D1的负极相连接、其正极经电阻R1后与放大器P1的负极输入端相连接；二极管D2的正极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接、负极顺次经电阻R6和电阻R7后与放大器P3的输出端相连接；第四极性电容C4的正极与二极管D2的正极相连接、其负极与放大器P3的正极输入端相连接；电阻R2的一端与放大器P2的正极输入端相连接、其另一端与第二极性电容C2的负极相连接后接地；第三极性电容C3的负极与第一三极管VT1的基极相连接、其正极经电阻R3 后与放大器P2的输出端相连接；第五极性电容C5的负极经电阻R8后与放大器P3的输出端相连接、正极经电阻R5后与放大器P3的负极输入端相连接；所述放大器P2的负极输入端与处理器电路模块相连；所述第一三极管VT1的集电极接地，其发射极与第五极性电容C5 的正极相连接；所述放大器P3的输出端作为差分放大电路的输出端。
[0012]进一步的，所述滤波电路变压器、整流二极管和整流电容，其中变压器为一进二出升压变压器，包括初级绕组T1和次级绕组T2和T3，其中，次级绕组T2、T3的匝数相同；所述整流二极管包括第一整流二极管D3、第二整流二极管D4、第一整流三极管D5和第四整流二极管D6；所述整流电容包括第一整滤波电容C6、第二滤波电容C7。
[0013]进一步的，所述变压器的初级绕组T1的同名端与信号处理电路的输出端连接，变压器第一路次级绕组T2的异名端与变压器第二路次级绕组T3的同名端相连；第一整流二极管D3 的负极与变压器第一路次级绕组T2的同名端相连，第一整流二极管D3的正极与第一滤波电容C6的负端相连；第二整流二极管D4的负极与变压器第二路次级绕组T3的异名端相连，第二整流二极管D4的正极与第一滤波电容C6的负端相连；第三整流二极管D5的正极与变压器次级绕组的同名端相连，第三整流二极管D5的负极与第二滤波电容C7的正端相连；第四整流二极管D6的正极与变压器第二路次级绕组T3的异名端相连，第四整流二极管D6的负极与第二滤波电容C7的正端相连；第一滤波电容C6的正端与第二滤波电容C7的负端相连；第二次级绕组的同名端与第二滤波电容C7的负端相连。
[0014]进一步的，所述增益放大电路包括放大器P4、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第六极性电容C8、第七极性电容C9、第八极性电容C10、二极管D8、二极管D9、电阻R9、R10、 R11、R12、R13、R14、R16、R17、R18以及可调电阻R15。
[0015]进一步的，所述第六极性电容C8的正极经电阻R9后与放大器P1的正极输入端相连接、其负极作为信号增益电路的输入端并与所述滤波电路输出端连接；二极管D8的P极顺次经电阻R11和电阻R10后与第六极性电容C8的正极相连接、其N极经电阻R12后与第三三极管VT3的基极相连接；第七极性电容C9的正极经电阻R12后与放大器P4的负极输入端相连接、其负极接地；第八极性电容C10的负极与第二三极管VT2的集电极相连接、其正极经电阻R14后与放大器P4的输出端相连接；可调电阻R15的一端与第二三极管VT2的基极相连接、其另一端与第三三极管VT3的集电极相连接；二极管D9的P极经电阻R18后与第二三极管VT2的发射极相连接、其N极顺次经电阻R17和电阻R16后与第三三极管VT3的发射极相连接；所述第三三极管VT3的集电极与第八极性电容C10的正极相连接；所述第二三极管VT3的发射极经电感L1后处理器电路模块相连。
[0016]进一步的，所述处理器电路模块包括单片机，其采用51单片机芯片，所述AD转换电路采用ADC0832芯片，所述ADC0832芯片的DI管脚和DO管脚与单片机的P1^2管脚相连接，使能端管脚CS与单片机P1^4管脚相连，CLK端接到了单片机的P1^1管脚为AD芯片提供时钟输
入；所述单片机通过其RS232接口与用户端对接。
[0017]本技术的有益效果是，
[0018]1、差分放大电路保证了信号放大电路的高共模抑制能力，确保微弱信号可靠放大，两路输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列传感器测量电路，其特征在于，包括：传感器模块、信号处理电路和处理器电路模块；所述传感器模块输出端连接所述信号处理电路的输入端；所述信号处理电路输出端连接所述处理器电路输入端；所述处理器电路的输出端为整个阵列传感器测量电路的输出。2.根据权利要求1所述的一种阵列传感器测量电路，其特征在于，所述传感器模块包括被测导体和电压传感器阵列，所述电压传感器阵列为分布式光学电压传感器阵列，包括多个尺寸和参数相同的光学电压传感器单元；每个光学电压传感器单元的输入端连接至被测导体，输出端均连接至所述信号处理电路的输入端。3.根据权利要求2所述的一种阵列传感器测量电路，其特征在于，所述信号处理电路包括差分放大电路、滤波电路、增益放大电路以及AD转换电路，其中，所述差分放大电路、滤波电路、增益放大电路以及AD转换电路顺次电连接。4.根据权利要求3所述的一种阵列传感器测量电路，其特征在于，所述差分放大电路包括所述差分放大电路由放大器P1、放大器P2、放大器P3、第一三极管VT1、第一极性电容C1，第二极性电容C2、第三极性电容C3、第四极性电容C4、第五极性电容C5、二极管D1、二极管D2、电感L1以及电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8。5.根据权利要求4所述的一种阵列传感器测量电路，其特征在于，所述第一极性电容C1的负极与所述传感器模块的输出端相连、其正极与放大器P1的正极输入端相连接；二极管D1的正极与放大器P1的输出端相连接、其负极经电感L1后与放大器P1的负极输入端相连接；第二极性电容C2的负极与二极管D1的负极相连接、其正极经电阻R1后与放大器P1的负极输入端相连接；二极管D2的正极经电阻R4后与放大器P1的输出端相连接、负极顺次经电阻R6和电阻R7后与放大器P3的输出端相连接；第四极性电容C4的正极与二极管D2的正极相连接、其负极与放大器P3的正极输入端相连接；电阻R2的一端与放大器P2的正极输入端相连接、其另一端与第二极性电容C2的负极相连接后接地；第三极性电容C3的负极与第一三极管VT1的基极相连接、其正极经电阻R3后与放大器P2的输出端相连接；第五极性电容C5的负极经电阻R8后与放大器P3的输出端相连接、正极经电阻R5后与放大器P3的负极输入端相连接；所述放大器P2的负极输入端与处理器电路模块相连；所述第一三极管VT1的集电极接地，其发射极与第五极性电容C5的正极相连接；所述放大器P3的输出端作为差分放大电路的输出端。6.根据权利要求3所述的一种阵列传感器测量电路，其特征在于，所述滤波电路变压器、整流二极管和整流电容，其中变压器为一进二出升压变压器，包括初级绕组T1和次级绕组T2和T3，其中，次级绕组T2、T3的匝数相同；所述整流二极管包括第一整流二极管D3、第二整流二极管D4、第一整流三极管D5和第四整...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗梓瑞，杨明中，杜海军，张成龙，刘佳丽，罗乐，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：新型
国别省市：