專利名稱：電源電壓和電橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種220V電壓等級電源和電橋電壓的隔離、高精度、大 動態(tài)范圍電壓取樣電路結(jié)構(gòu)，具體地說是用于變電站或發(fā)電廠等高靈敏度 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置中在線高速測量220V直流系統(tǒng)的主、備電源電壓、總 回路電橋的電壓和各分回路電橋的電壓。
背景技術(shù)：
目前，公知的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置中進行絕緣監(jiān)測和尋找接地故障都 要進行電壓測量，其中有用一只電橋的電阻臂變化不大的主電橋的直流測量 法，進行測量總直流回路的接地電阻的方法。為了不但能進行測量總直流回 路的接地電阻，還要能測量每一分支回路的接地電阻，需要電橋的二只電阻 臂都可調(diào)并對取樣的動態(tài)范圍和精度及高電壓回路，與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路之 間的隔離提出了更高的要求。
生產(chǎn)現(xiàn)場急需在直流系統(tǒng)正常運行時，應能對直流系統(tǒng)的主、備電源電
壓和主、備二只電阻臂變化較精密的電橋的電壓進行測量；并且主、備電源
電壓和主、備電橋電壓要有兆歐電阻的互相隔離功能。目前一般的取樣電路 都不能滿足主、備電源和主、備電橋隔離、高精度、大動態(tài)范圍自動取樣。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種電源電壓和電 橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生滿足主、備電源和主、備電橋隔離、高精度、 大動態(tài)范圍自動取樣。
本實用新型的主要解決方案是這樣實現(xiàn)的
本實用新型電源電壓和電橋電壓取樣電路元器件連接關(guān)系如下 采用第一取樣電阻RQ1和第一繼電器的第一接點J1-1串聯(lián)，一端接在第
一QY1連接點，另一端接在第二QY2連接點；第二取樣電阻RQ2和第一繼電 器的第二接點Jl-2串聯(lián)， 一端接在第二QY2連接點，另一端接在地電位GND 點上；第三取樣電阻RQ3—端接在第二QY2連接點，另一端通過第七QY7連 接點，把電源正極上的取樣電壓，送到A/D轉(zhuǎn)換電路的A/D SR1輸入端； 第一電橋電阻Rzl —端接在第一 QY1連接點，另一端接在第三QY3連接點上；第二電橋電阻Rz2和第二繼電器的第一接點J2-1串聯(lián)， 一端接在第三QY3 連接點，另一端接在地電位GND點上；第四取樣電阻RQ4和第二繼電器第二 接點J2-2串聯(lián)， 一端接在第三QY3連接點，另一端接在第四QY4連接點上； 第五取樣電阻RQ5 —端接在第四QY4連接點，另一端接在地電位GND點上； 第六取樣電阻RQ6 —端接在第四QY4連接點，另一端通過第八QY8連接點， 把第二電橋電阻Rz2上的取樣電壓，送到A/D轉(zhuǎn)換電路A/D SR2輸入端；第 三電橋電阻Rz3—端接在第三QY3連接點，另一端接在第五QY5連接點；第 七取樣電阻RQ7和第三繼電器的第一接點J3-l串聯(lián)，一端接在第五QY5連接 點，另一端接在第六QY6連接點；第八取樣電阻RQ8和第三繼電器第二接點 J3-2串聯(lián)， 一端接在第六QY6連接點，另一端接在地電位GND點上；第九取 樣電阻RQ9—端接在第六QY6連接點，另一端通過第九QY9連接點，把電源 負極上的取樣電壓送到A/D轉(zhuǎn)換電路A/D SR3輸入端；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D SR1輸入端、A/D轉(zhuǎn)換電路A/D SR2輸入端、A/D轉(zhuǎn)換電路A/D SR3輸入 端三路輸出端子，把電源正極對地取樣電壓、第二電橋電阻Rz2對地取樣電 壓、電源負極對地取樣電壓，送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路把 轉(zhuǎn)換結(jié)果以二進制數(shù)據(jù)，送計算機中進行處理和存儲，完成測量。 本實用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，合理；能滿足不同電壓等級隔離、高精度、 大動態(tài)范圍多路電壓測量的場合需求；由于采用每一個取樣電壓單獨輸出到 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，隔離容易實現(xiàn)，互相影響小，為自動換檔提供了方便。

圖1為本實用新型元器件連接原理圖。
具體實施方式
下面本實用新型將結(jié)合附圖1中的實施例作進一步描述 本實用新型主要采用繼電器控制電源取樣和電橋電壓取樣電路，通過所述的A/D轉(zhuǎn)換電路A/DSR1輸入端、A/D轉(zhuǎn)換電路A/DSR2輸入端、A/D轉(zhuǎn)換 電路A/D SR3輸入端三路輸出端子，把對電源正極對地取樣電壓、Rz2電阻 對地取樣電壓、電源負極對地取樣電壓，送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。由A/D模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路，把轉(zhuǎn)換結(jié)果以二進制數(shù)據(jù)送計算機中進行處理和存儲，完成測 量。當本電路用于主電源和主電橋時，就測量主電源和主電橋的電壓，當本 電路用于備電源和備電橋時，就測量備電源和備電橋的電壓。如圖l所示電源電壓和電橋電壓取樣電路元器件連接關(guān)系如下
第一取樣電阻RQ1到第九取樣電阻RQ9和第一繼電器的第一接點Jl-l 到第三繼電器的第二接點J3-2，及第一、第二、第三電橋電阻Rzl、 Rz2、 Rz3 組成電源電壓和電橋電壓取樣電路。第一取樣電阻RQ1和第一繼電器的第一 接點J1-1串聯(lián)， 一端接在第一 QY1連接點，另一端接在第二 QY2連接點。第 二取樣電阻RQ2和第一繼電器的第二接點J1-2串聯(lián)，一端接在第二 QY2連接 點，另一端接在地電位GND點上。第三取樣電阻RQ3—端接在第二QY2連接 點，另一端通過第七QY7連接點，把電源正極上的取樣電壓，送到A/D轉(zhuǎn)換 電路的A/D SR1輸入端。第一電橋電阻Rzl—端接在第一QYl連接點，另一 端接在第三QY3連接點上。第二電橋電阻Rz2和第二繼電器的第一接點J2-l 串聯(lián)， 一端接在第三QY3連接點，另一端接在地電位GND點上。第四取樣電 阻RQ4和第二繼電器第二接點J2-2串聯(lián)， 一端接在第三QY3連接點，另一端 接在第四QY4連接點上。第五取樣電阻RQ5—端接在第四QY4連接點，另一 端接在地電位點上。第六取樣電阻RQ6—端接在第四QY4連接點，另一端通 過第八QY8連接點，把第二電橋電阻Rz2上的取樣電壓，送到A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D SR2輸入端。第三電橋電阻Rz3—端接在第三QY3連接點，另一端接在 第五QY5連接點。第七取樣電阻RQ7和第三繼電器的第一接點J3-l串聯(lián)，一 端接在第五QY5連接點，另一端接在第六QY6連接點。第八取樣電阻RQ8和 第三繼電器第二接點J3-2串聯(lián)， 一端接在第六QY6連接點，另一端接在地電 位GND點上。第九取樣電阻RQ9—端接在第六QY6連接點，另一端通過第九 QY9連接點，把電源負極上的取樣電壓送到主A/D轉(zhuǎn)換電路A/D SR3輸入端。 第一電橋電阻Rzl上的電壓可通過電源正極上的電壓減去第二電橋電阻Rz2 上的電壓得到。第三電橋電阻Rz3上的電壓可通過第二電橋電阻Rz2上的 電壓減去電源負極上的電壓得到。
本實用新型工作原理和動作過程
計算機通過繼電器J1、 J2、 J3，控制電源取樣和電橋電壓取樣電路，當 Jl動作時，220V電源正極對地電壓經(jīng)RQ1和RQ2分壓，因為RQKMQ以上， RQ2二10kQ以下，所以取樣電壓送到A/D SR1端子上的電壓只有2.5V以下。 當J2動作時，第二電橋電阻Rz2上的對地電壓經(jīng)RQ4和RQ5分壓，因為RQ4二lM Q以上，RQ540kQ以下，所以取樣電壓送到A/D SR2端子上的電壓只有 2. 5V以下。當J3動作時，220V電源負極對地電壓經(jīng)RQ7和RQ8分壓，因為2RQ74MQ以上，RQ8二10kQ以下，所以取樣電壓送到A/D SR3端子上的電 壓只有2.5V以下。要恢復電源正極對地電壓，計算機還要把A/D轉(zhuǎn)換電壓結(jié)果乘以 (RQ1+RQ2)/RQ2。要恢復電源負極對地電壓，計算機還要把A/D轉(zhuǎn)換電壓結(jié) 果乘以(RQ7+RQ8) /RQ8。要恢復電橋Rz2上的對地電壓，計算機還要把A/D 轉(zhuǎn)換電壓結(jié)果乘以(RQ4+RQ5) /RQ5。第一電橋電阻Rzl上的電壓可通過電源正極上的電壓減去第二電橋電 阻Rz2上的電壓得到。第三電橋電阻Rz3上的電壓可通過第二電橋電阻Rz2 上的電壓減去電源負極上的電壓得到。通過lMQ禾n 10kQ取樣電阻的分壓，220V強電就轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娺M行處理， 控制繼電器的電源與220V強電都是互相隔離的。又因為電橋第一電阻Rzl 和第三電阻Rz3的動態(tài)范圍較大，從10Q 250000Q變化，所以電源和電橋 取樣電壓的動態(tài)范圍也較大。又因為RQ1 RQ9都采用精密電阻經(jīng)挑選得來， 所以取樣的精度高。每一個取樣電壓都是單獨送到A/D轉(zhuǎn)換電路，所以互相 之間的影響也較小。當本電路用于主電源和主電橋時，就對主電源和主電橋電壓進行取樣。 當本電路用于備電源和備電橋時，就對備電源和備電橋電壓進行取樣。
權(quán)利要求1、 一種電源電壓和電橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)，其特征是元器件連接關(guān)系如下采用第一取樣電阻(RQ1)和第一繼電器的第一接點(Jl-1)串聯(lián)， 一端 接在第一(QY1)連接點，另一端接在第二(QY2)連接點；第二取樣電阻(RQ2) 和第一繼電器的第二接點(Jl-2)串聯(lián)， 一端接在第二 (QY2)連接點，另一 端接在地電位(GND)點上；第三取樣電阻(RQ3) —端接在第二 (QY2)連接 點，另一端通過第七(QY7)連接點，把電源正極上的取樣電壓，送到A/D 轉(zhuǎn)換電路的A/D (SR1)輸入端；第一電橋電阻(Rzl) —端接在第一 (QY1) 連接點，另一端接在第三(QY3)連接點上；第二電橋電阻(Rz2)和第二繼 電器的第一接點(J2-1)串聯(lián)， 一端接在第三(QY3)連接點，另一端接在地 電位(GND)點上；第四取樣電阻(RQ4)和第二繼電器第二接點(J2-2)串 聯(lián)， 一端接在第三(QY3)連接點，另一端接在第四(QY4)連接點上；第五 取樣電阻(RQ5) —端接在第四(QY4)連接點，另一端接在地電位(GND)點 上；第六取樣電阻(RQ6)—端接在第四(QY4)連接點，另一端通過第八(QY8) 連接點，把第二電橋電阻(Rz2)上的取樣電壓，送到A/D轉(zhuǎn)換電路A/D(SR2) 輸入端；第三電橋電阻(Rz3) —端接在第三(QY3)連接點，另一端接在第 五(QY5)連接點；第七取樣電阻(RQ7)和第三繼電器的第一接點(J3-l) 串聯(lián)， 一端接在第五(QY5)連接點，另一端接在第六(QY6)連接點；第八 取樣電阻(RQ8)和第三繼電器第二接點(J3-2)串聯(lián)， 一端接在第六(QY6) 連接點，另一端接在地電位(GND)點上；第九取樣電阻(RQ9) —端接在第 六(QY6)連接點，另一端通過第九(QY9)連接點，把電源負極上的取樣電 壓送到A/D轉(zhuǎn)換電路A/D (SR3)輸入端；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路A/D (SR1)輸 入端、A/D轉(zhuǎn)換電路A/D (SR2)輸入端、A/D轉(zhuǎn)換電路A/D (SR3)輸入端 三路輸出端子，把電源正極對地取樣電壓、第二電橋電阻(Rz2)對地取樣電 壓、電源負極對地取樣電壓，送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路把 轉(zhuǎn)換結(jié)果以二進制數(shù)據(jù)，送計算機中進行處理和存儲，完成測量。
專利摘要本實用新型涉及一種220V電壓等級電源和電橋電壓的隔離、高精度、大動態(tài)范圍電壓取樣電路結(jié)構(gòu)，特征是采用第一取樣電阻到第九取樣電阻和第一繼電器的第一接點到第三繼電器的第二接點，及第一、第二、第三電橋電阻、組成電源電壓和電橋電壓取樣電路。A/D轉(zhuǎn)換電路三路輸出端子，把電源正極對地取樣電壓、第二電橋電阻對地取樣電壓、電源負極對地取樣電壓，送到A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路把轉(zhuǎn)換結(jié)果以二進制數(shù)據(jù)，送計算機中進行處理和存儲，完成測量。本實用新型能滿足不同電壓等級隔離、高精度、大動態(tài)范圍多路電壓測量的場合需求；隔離容易實現(xiàn)，互相影響小，為自動換檔提供了方便。
文檔編號G01R19/25GK201156055SQ20072013131
公開日2008年11月26日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者何光華, 何有鈞 申請人:江蘇省電力公司無錫供電公司