【技术实现步骤摘要】
一种动态计量用高精密隔离取样电路及隔离取样方法
[0001]本专利技术属于电力电子
,具体涉及一种动态计量用高精密隔离取样电路及隔离取样方法。
技术介绍
[0002]在电力计量领域中,隔离取样的一个常见原因是,为了断开接地环路,电气装置可以在两个远程节点,接地1和接地2之间产生较大的接地电位差,这两个接地之间的直接连接会最终形成一个接地环路,从而产生在信号路径中出现的接地环路电流,尤其是在高精度测量中影响更显著,通过隔离取样可消除来自接地环路的信号路径噪声,保护系统免受接地环路电位差的影响,提升测量精度。使用隔离取样的第二个原因是提供高电压防护,实现对后级的高精密测量AD器件进行保护,一般高精度的ADC,其容易受到外部静电影响导致损坏或者性能降低。一般在动态计量中有用信号测量频率范围DC
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5kHz,目前电力测量的取样电路设计中,一般需要隔离取样回路,目前对取样回路隔离的方法采用集成隔离运放、线性光耦的方案,现有的TI、ADI的集成隔离运放、线性光耦隔离方案主要针对的是0.1级以下低精度测量应用,存在精度不高、线性度差、失真大、失调漂移大的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种动态计量用高精密隔离取样电路及隔离取样方法,以解决现有技术中精度不高、线性度差、失真大、失调漂移大的问题。
[0004]为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
[0005]第一方面,本专利技术提供了一种动态计量用高精密隔离取样电路,包括放大器、基于积分器的闭 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动态计量用高精密隔离取样电路,其特征在于,包括放大器、基于积分器的闭环调制电路、数字隔离器、基于积分器的解调制电路和跟随器;放大器的输入端连接输入信号,放大器的输出端连接基于积分器的闭环调制电路的输入端,基于积分器的闭环调制电路的输出端连接数字隔离器的输入端,数字隔离器的输出端连接基于积分器的解调制电路的输入端,基于积分器的解调制电路的输出端连接跟随器;跟随器用于输出缓冲后的信号。2.根据权利要求1所述的动态计量用高精密隔离取样电路,其特征在于,基于积分器的闭环调制电路包括第一参考基准、第一反相器、第一积分开关、第一积分器和比较器;第一参考基准的信号输出端分别连接第一反相器的信号输入端、第一积分开关的第一输入端;第一反相器的输出和第一积分开关的第二输入端连接;第一积分开关的输出端连接第一积分器的输入,第一积分开关的控制端和比较器的输出连接;比较器的输入端分别和第一积分器的输出端、放大器的输出端连接;比较器的输出端连接数字隔离器的输入端。3.根据权利要求1所述的动态计量用高精密隔离取样电路,其特征在于,基于积分器的解调制电路包括第二参考基准、第二反相器、第二积分开关和第二积分器;数字隔离器的输出端连接第二积分开关的控制端,第二积分开关的第一输入端和第二参考基准输出连接,第二积分开关的第二输入端和第二反相器的输出连接,第二积分开关的输出和第二积分器的输入连接;第二参考基准和第二反相器连接;第二积分器的输出和跟随器的输入连接。4.根据权利要求2所述的动态计量用高精密隔离取样电路,其特征在于,在基于积分器的闭环调制电路中:第一参考基准自身输出正的参考信号,第一参考基准通过第一反相器输出负的参考信号;正、负参考信号输入到第一积分开关,第一积分开关的输出连接到第一积分器,基于第一积分开关的选择控制通第一积分器,实现对正、负参考信号的积分;输入信号和第一积分器输出的信号在比较器中进行比较,根据比较结果输出高电平脉冲信号或者低电平脉冲信号。5.根据权利要求4所述的动态计量用高精密隔离取样电路,其特征在于,根据比较结果输出高电平脉冲信号或者低电平脉冲信号的步骤,具体包括:当输入信号大于第一积分器输出的信号时,比较器输出高电平脉冲信号,第一积分开关选择负的参考信号积分,第一积分器的输出信号持续增加;当第一积分器的输出信号持续增加到大于输入信号时,比较器输出低电平脉冲信号,第一积分开关选择正的参考信号积分,第一积分器的输出值将变小;当第一积分器的输出值变小到小于输出信号时,比较器输出高电平脉冲信号,第一积分开关选择负的参考信号积分,第一积分器的输出信号持续增加。6.根据权利要求2所述的动态计量用高精密隔离取样电路,其特征在于,第一反相器包括运放U1
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2、电阻R3、电阻R4;第一积分开关包括开关S1、运放U1
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4和电阻R13;第一积分器包括运放U1
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3、电阻R5、电阻R6和电容C1;比较器包括运放U2、电阻R7、电容C2;电阻R3的第一端连接第一参考基准的输出端,电阻R3的第二端与电阻R4的第一端共同连接运放U1
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2的反向输入端;电阻R4的第二端分别与运放U1
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2的输出端共同连接开关S1的第一输入端;运放U1
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2的同相输入端接地;
开关S1的第二输入端连接第一基准参考的输出;开关S1的输出与电阻R13的第一端共同连接运放U1
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4的同相输入端,电阻R13的第二端接地;运放U1
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4的输出端和反向输入端连接;电容C1的第一端和电阻R5的第一端共同连接运放U1<...
【专利技术属性】
技术研发人员:张争明,蒋依芹,白静芬,张密,李冀,冯国峥,赵成,仝霞,刘嘉,徐熙彤,孟静,岑炜,
申请(专利权)人:国网北京市电力公司国家电网有限公司,
类型:发明
国别省市:
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