專利名稱：一種隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子監測裝置，特別是一種能非接觸測量電壓并直接將測量信號引入計算機的電壓傳感器模塊。
在我國的電力系統及工、礦企業的大動力設備中，大電流量(幾千安培到幾萬安培)信號的監測，包括直流大電流和交流大電流的監測以前多采用標準分流器，輸出75mv電壓標準信號用電壓表監測。由于計算機的應用，上述系統需要進行微機控制改造，上述信號通過電壓表監測不能直接輸入計算機，必須通過轉換。目前多采用霍爾電流傳感器模塊，但霍爾大電流傳感器比較昂貴，價格從幾萬元到十幾萬元人民幣，且體積大，安裝麻煩，安裝時要求原邊電流母線斷線，在實際操作中，用戶不讓改動原邊、不讓停電，使安裝更加麻煩、費時、費力。
本實用新型的目的是克服上述測量方法的不足，設計一種非接觸測量電壓的電壓傳感器模塊，價格便宜、體積小、重量輕、安裝方便。
本實用新型的目的是這樣實現的它包括一線路板，所述線路板上焊接有傳感器電路，所述線路板設有外殼，所述傳感器電路包括串接有原邊電陽的與標準分流器并接的原邊輸入回路，所述原邊電阻上套有磁感應線圈，所述磁感應線圈磁振蕩回路相接，所述磁振蕩回路中連有一直流放大器，所述直流放大器的輸出端與計算機相連。
所述的磁振蕩回路由其反向輸入端繞制在磁感應線圈上的運算放大器和所述運算放大器的輸出端與交流放大器相連的電路組成。
所述直流放大器的正向輸入端與所述運算放大器的輸出端相連。
所述直流放大器的副反饋電阻為可調電阻。
所述直流放大器的正向輸入端還連有一電位器。
所述外殼與線路板之間填充有硅膠。
本實用新型并接在大電流設備的標準分流器上時，標準分流器通常輸出75毫伏的電壓，即在原邊電阻兩端產生同樣大小的直流電壓，本實用新型的原邊電阻為7.5歐時，原邊電阻產生0到10豪安的電流，該電流穿過磁感應線圈的磁芯時，磁振蕩回路的振蕩波形偏出“正”“負”對稱點，磁芯的正飽和電流大于負飽和電流，直流分量將通過直流放大器放大而輸出，輸出電壓大小與磁芯穿過的直流電大小成正比，直流放大器的輸出端與微機相連，這樣不需將大電流設備的原邊電流母線斷線，只需將本實用新型并接在標準分流器上就可方便地在計算機上監測到大電流設備的大電流信號，故本實用新型是一種能夠非接觸測量電壓的電壓傳感器模塊，非接觸測量電壓具有安全可靠、無扦入損耗、安裝方便、不用維護，可長期在線監測、壽命長等優點；由于本實用新型電路簡單，元器件少且沒有特殊元器件，故本實用新型體積小、重量輕、價格便宜，性能價格比高；采用磁調制原理進行監測，還具有系統反應速度快的優點，直流放大器輸出模擬量便于與計算機接口相連。上述外殼和線路板采用阻燃、高溫、高強度絕緣材料制成。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
圖1是本實用新型并接在標準分流器兩端的連接示意圖。
圖2是本實用新型的電路結構示意圖。
圖1中標準分流器1的兩端并接上本實用新型2，本實用新型2的輸出端與計算機相連，通過計算機的A/D轉換電路將信號顯示在計算機顯示屏3上。
圖2中本實用新型與標準分流器1并接后與原邊電阻R形成原邊輸入回路，原邊電阻R上套有磁感應線圈T，磁感應線圈T與運算放大器K1、交流放大器K2組成磁振蕩回路，運算放大器K1的輸出端A與直流放大器K3的正向輸入端相連。直流放大器K3的副反饋電阻RG為可調電阻直流放大器K3的正向輸入端B還連有一電位器W。
標準分流器1輸出75毫伏標準信號，當分流器1并接上本實用新型時，75毫伏電壓在陽值為7.5歐的原邊電阻兩端邊電阻產生0到10豪安的電流該電流穿過磁感應線圈T的磁芯時，磁振蕩回路的振蕩波形偏出“正”“負”對稱點，磁芯的正飽和電流大于負飽和電流，直流分量將通過直流放大器K3放大而輸出，輸出電壓大小與磁芯穿過的直流電流大小成正比，直流放大器的輸出端與微機相連，這樣不需將大電流設備的原邊電流母線斷線，只需將本實用新型并接在標準分流器上就可方便地在計算機上監測到大電流設備的大電流信號；當原邊電路沒有信號輸入時，輸出端A為直流零電位，調整直流放大器K3的正向輸入端B點的電位器W使輸出為零，當有電流通過時，調整副反饋電阻RG使輸出電壓滿足要求，即原邊0-10mA，輸出0-5V。本實用新型的測量范圍為0-75mv，其他技術指標為失調電壓為≤20mv(原邊為0時)；絕緣電壓30KV、50Hz、1分鐘；精度≤1％；線性誤差≤0.2％；工作電壓±15V；工作溫度0-70攝氏度；貯存溫度-25攝氏度到85攝氏度；耗電20mA。
本實用新型的測量范圍可按用戶的要求設置，通過調整原邊電阻的阻值和其他參數，即可實現不同范圍電壓的測量。
權利要求1.一種隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊，它包括一線路板，所述線路板上焊接有傳感器電路，所述線路板設有外殼，其特征在于所述傳感器電路包括串接有原邊電阻的與標準分流器并接的原邊輸入回路，所述原邊電阻上套有磁感應線圈，所述磁感應線圈與磁振蕩回路相連，所述磁振蕩回路中連有一直流放大器，所述直流放大器的輸出端與計算機相連。
2.根據權利要求1所述的隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊，其特征在于所述的磁振蕩回路由反向輸入端繞制在磁感應線圈上的運算放大器和所述運算放大器的輸出端與交流放大器相連的電路組成。
3.根據權利要求1或2所述的隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊，其特征在于所述直流放大器的正向輸入端與所述運算放大器的輸出端相連。
4.根據權利要求1所述的隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊，其特征在于所述直流放大器的副反饋電阻為可調電阻。
5.根據權利要求1所述的隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊，其特征在于所述直流放大器的正向輸入端還連有一電位器。
6.根據權利要求1所述的隔離測量mv電壓的mv級電壓傳感器模塊，其特征在于所述外殼與線路板之間填充有硅膠。
專利摘要本實用新型涉及一種能非接觸測量mv電壓并直接將測量信號引入計算機的mv級電壓傳感器模塊,它包括一串接有原邊電阻的與標準分流器并接的原邊輸入回路,所述原邊電阻上套有磁感應線圈,所述磁感應線圈與磁振蕩回路相連,所述磁振蕩回路中連有一放大器,所述放大器的輸出端與計算機相連。本實用新型能非接觸測量電壓,價格便宜、體積小、重量輕、安裝方便。
文檔編號G01R15/14GK2466666SQ0120450
公開日2001年12月19日 申請日期2001年2月27日 優先權日2001年2月27日
發明者劉振華, 劉煥鋅, 張文波 申請人:北京科海電子技術有限公司