电压、电流一体式采样装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种电压、电流一体式采样装置，其包括：一盒体，所述的盒体内设置有一电流互感器，所述的电流互感器中心有一相线穿过，所述的电流互感器通过一电流信号输出端子输出电流信号；在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括：一电压采集子单元，其设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号并转为第一电压取样信号；一电压／频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元相连接，也可以同时与所述的电流互感器单元相连接，将所述的电压取样信号转换为对应的第一频率信号输出。

【技术实现步骤摘要】

'本专利技术涉及的是一种电力线电压、电流采样装置，特别涉及的是一种从电 力线直接获取电压信号，通过电压/频率转换获取用频率表征电压值的高稳定性 电压互感器。
技术介绍
电力部门为了实现对电力线电力情况的管理和监测，往往要做的基础工作 就是获取该电力线上实时电压值和电流值，现有技术对此是采用独立的电流互感器和电压互感器，分别获取电压值和电流值；但是在安装时各自保持一定的 距离，防止相互的电磁干扰，同时由于互感器自身作为用电设备，从能量守恒 的角度来看，仍存在一定的电能消耗；其中，所述的电压互感器实际上是一个 带铁心的变压器。 一般应用于高压领域，它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘 组成。当在一次绕组上施加一个电压Ul时，在铁心中就产生一个磁通(p,根据 电^f兹感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组 的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互 感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧 接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的，另有非电 磁式的，如电子式、光电式。电压互感器的运行情况相当于2次侧开路的变压 器，其负载为阻抗较大的测量仪表。副边电流产生的压降和励磁电流的存在是 电压互感器误差之源。电压互感器副边不能接过多的负载；且要求铁心不饱和 (0.6-0.8T)。中国专利中公开了多项关于高压互感器的专利，但是由于其都是基 于变压器的基础理论上，进行的改进，因此其是无法根本改变现有互感器的缺 陷，如工艺复杂、体积庞大并且反应出的电压值的准确率随着材料、工艺精 度和环境的改变而产生较大的误差的缺陷，同时在和所述的电流互感器结合使 用时，则体积更为庞大。鉴于上述的缺陷，本案创作者经过长时间的研究和实验终于获得本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种电压、电流一体式采样装置，用以克服上述 缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种电压、电流一体式采样装置，其包括 一盒体，所述的盒体内设置有一电流互感器，所述的电 流互感器中心有一相线穿过，所述的电流互感莽通过一电流信号输出端子输出 电流信号；在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括 一电压采集子 单元，其设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号并转为第一电压取样 信号；一电压/频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元相连接，将所述的电 压取样信号转换为对应的第一频率信号输出；其中，所述的电压采集子单元包括 一电压采样组件，其直接从所述的相 线上采集实时的电压信号；一电压信号处理电路，其将所述的实时的电压信号进行整流转换为直流的 第一电压取样信号；以及电源电路，其将所述的电压进行稳压、'滤波转换成电源电压输出；其中，所述的电压采样组件为机械结构组件，其包括一导电采样件，其为一导电材料，直接接触金属电力线或透过绝缘皮直接 接触电力线芯，获取电力线上实时的电压信号；一采样固定件，使所述的导电采样件与所述的电力线连接稳固。其中，当所述的电力线具有绝缘皮时，所述的导电采样件为针齿状结构， 其刺入所述的电力线与电力线芯接触。其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻、一 与之串联的第一稳压管， 一与所述的第一电阻并联的整流桥，其中所述的第一 电阻的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥输出所述的第一 电压取样信号；其中，所述的电源电路包括 一第四电阻，其与所述的整流桥正极串联用以 降压；一并联的第二稳压管、第一电容和第二电容用以进行稳压、滤波形成稳定的电源输出； ' 其中，所述的电压/频率转换子单元包括一积分电路，其对所述的第 一 电压取样信号的电压值进行积分处理分别转 换为与所述的电压值成正比的第 一 电流值；一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正 比的所述第一频率信号；其中，所述的积分电路包括一第一积分器，其反相输入端获得所述的第一电压取样信号，所述的电源 电路为其提供工作电压。其中，还包括 .一并联的第五电阻和第三电容，其一并联端分别与所迷的第一积分器的同 相输入端相连4妄，另一端接「地；以及一串联的第五电容和第二二级管作为反馈防止所述的第二积分器输出 发生信号漂移，其中所述的第二二级管的阳极接地；所述的第二二极管和第五 电容连接点与所述的第一积分器输出端相连；其中，所述的电压/频率转换电路包括 一电压/频率转换芯片，其输入端用 以获得所述的电流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；一基准电压生成电路，其包括 一第一三极管，其集电极与所述的电源电六电阻和第七电阻，其一端和所述的第一三极管的基极相连，另一端接地，其 串联点与所述的第 一三极管的发射极相连；本专利技术又提供一种电压、电流一体式采样装置，其包括 一盒体，所述的 盒体内设置有一电流互感器单元，所述的电流互感器单元中心有一相线穿过， 输出一第二电压取样信号；在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括； 一电压采集子单元，其与所述的设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信 号并转为第一电压取样信号；一电压/频率转换子单元，其分别与所述的电压采集子单元以及电流互感器 单元相连接，将所述的第一电压取样信号以及所述的第二电压取样信号，分别 转换为与各自对应的第 一频率信号以及第二频率信号输出；其中，所述的电压采集子单元包括 一电压采样组件，其直接从所述的相线上采集到实时的电压信号；一电压信号处理电路，其将所述的实时的电压信号进行整流转换为直流的 第一电压取样信号；以及电源电路，其将所述的电压进行稳压、滤波转换成电源电压输出。其中，所述的电压采样组件为机械结构组件，其包括一导电采样件，其通过直接接触金属电力线或透过绝缘皮直接接触电力线 芯，获取相线上实时的电压信号；一采样固定件，使所述的导电采样件与所述的电力线连接稳固。其中，当所述的电力线具有绝缘皮时，所述的导电采样件为针齿状结构， 其刺入所述的电力线与电力线芯接触；其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻、一 与之串联的第一稳压管， 一与所述的第一电阻并联的整流桥，其中所述的第一 电阻的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥输出所述的第一 电压取样信号； '其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组串联的 第一电阻， 一与所述的其中之一笫一电阻并联的整流桥，所述的整流桥输出所 述的第一电压取样信号。其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组相互并 联的第一电阻和电容、 一与其中之一组所述的第一电阻和电容相并联的整流桥， 所述的整流桥输出所述的第 一 电压取样信号。其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组串联的 取样电容， 一与其中之一取样电容想并联的整流桥，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压、电流一体式采样装置，其包括：一盒体，所述的盒体内设置有一电流互感器，所述的电流互感器中心有一相线穿过，所述的电流互感器通过一电流信号输出端子输出电流信号；其特征在于，在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括：一电压采集子单元，其设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号并转为第一电压取样信号；　一电压／频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元相连接，将所述的电压取样信号转换为对应的第一频率信号输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万家盛，汪志强，
申请(专利权)人：湖北盛佳电器设备有限公司，万家盛，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]