从交流线路导出触发信号的电路制造技术

用来从交流线路导出信号并把它输送到处理电路的装置和方法利用两根导线，其中每一根导线以非导电的方式固定到并且电容性地耦合到两线制交流电源线路的相应的一根上。电容传感器中的每一个耦合到用于放大的差动放大器的相应的输入端。由于输出信号和交流电源线路信号一模一样，故可以把检测阈值设置在０伏或者０伏附近。这使得检测点对交流电源线路的幅度变化不敏感。另一个放大器包括限幅电路，以便适应可能加到该仪器上的宽范围的交流线路电压。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般说来涉及触发电路领域，具体地说，涉及从交流电源线路导出触发信号的电路。许多电子产品执行一些需要与向该产品供电的交流线路电压同步的功能。一种这样的产品是示波器，而所指的功能是交流线路触发。必须从交流电源线路导出交流信号并且将它输送到处理电路以便执行所需要的功能。为此通常使用变压器。该变压器在所述交流电压是加在两线制交流电源系统两侧中的一例或者加在其双侧方面是不敏感的。该变压器提供与所述交流线路的必要的安全隔离，并且产生与所述交流线路电压一模一样的信号。遗憾的是，由于变压器和相关的电路耦合到交流电源线路，所以，该变压器必须得到某些管理机构的认可，并且，设计方面的任何改动都必须经过再认可。此外，变压器在生产成本和处理费用方面也是不受欢迎的。经常用于从交流线路导出信号并且将它输送到处理电路的另一种装置是光隔离器。光隔离器利用在其输入侧的限流发光二极管和在其输出侧的光敏晶体管。借助于发光二极管响应交流线路信号而产生的光实现光隔离器的输入和输出侧之间的耦合，所述光照亮光敏晶体管的基极，使它导通。光隔离器在需要适当的试验和认可方面以及成本方面存在和变压器一样的缺点。此外，随着交流线路电压的幅度变化，光隔离器呈现不希望有的触发时序变化。需要一种从交流线路导出信号的成本低的方法，该方法不需要某机构的测试和认可而仍然提供所需要的安全隔离。一种用来从交流线路导出信号并且把它输送到处理电路的装置和方法利用两根导线，其中每一根导线以非导电的方式固定到并且电容性地耦合到两线制交流电源线路的相应的一根上。电容传感器中的每一个耦合到用于放大的差动放大器的相应的输入端。本专利技术的一个方面是由于输出信号和交流电源线路信号一模一样，所以，可以把检测阈值设置在0伏或者0伏附近。这使得检测点对交流电源线路的幅度变化不敏感。在一个实施例中，在差动放大器的单端输出端产生输出信号，并且，把该信号加到低通滤波器，以便消除不需要的比较高的频率。另一个放大器提供对所述交流电源线路信号的滤波后的表示的比较大的放大，并且包括限幅电路，以便适应可能加到该仪器上的宽范围的交流线路电压。附图说明图1以方块图的形式显示本专利技术。图2以图示的形式显示本专利技术的实施例。图3部分地以示意图的形式、部分地以方块图的形式显示本专利技术的实施例。在以下的附图中，以相似的号码标注的元件起相似的作用，例如，元件105a、205a和305a分别指的是图1、图2和图3中相似的导线。参考图1，可以是示波器的仪器100经由耦合到内部电源120的一对导线105a、105b接收来自交流线路的电力。内部电源120向仪器100的电路系统提供操作功率。包括导线110a和110b的一对读出线中的每一根以非导电的形式固定到、并且以电容耦合的形式耦合到交流电源线路导线105a和105b中的相应的一根上。导线110a和110b称为信号传感导线，因为，它们以电容耦合的形式把代表交流线路电压的信号耦合到包括放大器130、低通滤波器140、另一个放大器150的处理通道，并且最后耦合到控制微处理器(up)160。放大器130是一种均等地放大各输入交流信号的差动放大器，并且在单端输出端提供输出信号。放大后的交流信号加到低通滤波器140。低通滤波器140可以是RC滤波器，并且用来消除放大后的交流信号的不希望有的高频分量。放大器150是高增益放大器，用来提供交流信号处理通道中的放大倍数中的大部分。放大器150包括限幅电路，以便适应可能出现的宽范围的输入交流线路电压，后者可以是大约交流90伏至大约交流250伏。参考图2的简图，一对导线205a、205b把来自交流线路的交流线路电压输送到电源(图2中未示出)。设置第一传感、或读出导线210a与交流线路导线205a邻接，而设置第二传感、或读出导线210b与交流线路导线205b邻接。读出导线以非导电的方式固定到交流线路导线上。最好采用使包括交流线路导线和读出导线的一对导线穿过可以热收缩的软绝缘管的套管并且加热的方法，使它们紧耦合。传感导线210a和210b的自由端耦合到差动放大器(图2中未示出)的输入端，以便输送电容耦合的用于放大的交流线路电压表示。参考图3，可以是示波器的仪器300经由耦合到内部电源320的一对导线305a、305b接收来自交流线路的电力。内部电源320向仪器300的电路系统提供操作功率。包括导线30a和30b的一对读出线中的每一根以非导电的方式固定到、并且以电容耦合的方式耦合到交流电源线路导线305a和305b中的相应的一根上。导线310a和310b以电容耦合的形式把代表交流线路电压的信号耦合到包括放大器330、低通滤波器340、另一个放大器350的处理通道，并且最后耦合到控制微处理器(up)360。传感导线310a和310b经由保护电阻R301和R302耦合到处理通道。每一根传感导线进一步由把输入电压箝位在大约0.7伏的一对输入箝位二极管D301、D303和D302、D304保护。包括可以是由Motorola公司制造的MC34002 IC的集成电路(IC)放大器U301的放大器330配置成差动放大器，后者均等地放大各输入交流信号并且在单端输出端提供输出信号。放大器330还包括用于设置该级的增益的RC(电阻-电容)偏置网络R303、C301和R304、C302。放大器330最好这样偏置，以便设置输入交流信号的大致零伏的保护阈值。由于把保护阈值设置在0伏(即，交流信号的中点)，所以，保护点对交流电源线路信号幅度的变化不敏感。放大后的交流信号加到低通滤波器340。低通滤波器340可以是包括电阻R305和电容C303的RC滤波器，并且用来减小放大后的交流信号中的高频分量。电容C302和电容C303都影响所处理的交流信号的高频频率响应下降。低通滤波后的交流信号加到放大器350的输入端。放大器350是高增益放大器，用来提供交流信号处理通道中的放大倍数中的大部分。放大器350包括可以是由Motorola公司制造的MC34002 IC放大器的集成电路(IC)放大器U302。放大器350包括电阻增益设置元件R306、R307和电容C304，以及包括排列成反向并联配置的二极管D305和D306的限幅电路，以便适应可能出现的宽范围的输入交流线路电压，后者可以是大约交流90伏至大约交流250伏。放大器350的增益最好是25X的增益。所述交流信号耦合到应用电路(它可以是微处理器360)。交流信号可以加到微处理器360的用于执行中断的中断输入端INT，以便每次检测到交流线路电压信号时产生交流触发信号(例如，用于示波器)。所述输出信号可以用于使示波器的扫描电路(未示出)与交流线路电压同步。顺便指出，与交流线路电流同步是不合适的，因为，交流线路电流通常不与交流线路电压很好同步，尤其在许多产品中广泛应用开关电源的情况下更是如此。表1提供图3的元件的合适的值的清单。这样，已经描述了一种用来拾取代表交流线路电压的信号的电路，后者通过采用仅仅把安全的低电压信号耦合到内部处理电路的方法来提供与交流线路的高度隔离，以及通过消除先有技术隔离装置的成本、试验和认可而克服了先有技术变压器和光隔离器装置的缺点。虽然参考示波器描述了应用电路，但本专利技术不限于此。即，本专利技术的输出信号可以用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于导出代表交流电源线路电压信号的信号的电路，它包括： 用于传输所述交流线路电压信号的第一交流电源线路导线； 以非导电的方式固定邻接到所述第一交流电源线路导线的第一读出导线，用来接收代表所述交流线路电压信号的所述信号，所述第一读出导线借助于电容耦合接收来自所述第一交流电源线路导线的所述代表信号；以及 耦合到所述读出导线的信号处理通道，用来接收所述代表信号并且在输出端产生放大后和滤波后的代表信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：FY卡瓦巴塔，
申请(专利权)人：特克特朗尼克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]