漏電保護裝置的采樣系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種信號采樣系統，尤其涉及一種用于漏電保護裝置的采樣系統。
【背景技術】
[0002]圖1用于說明現有漏電保護裝置。如圖所示，漏電保護裝置包括一個電流互感器60、一個旋轉開關模塊62和一個信號放大器64。電流互感器60可檢測供電線路中是否出現剩余電流。旋轉開關模塊62包括一個旋轉開關64和復數個阻值不等的匹配電阻Rm。旋轉開關設有一個接入引腳和復數個與匹配電阻對應的接出引腳。當旋轉開關切換時，不同的接入引腳與接出引腳電連接，從而使得不同的匹配電阻連接到電流互感器60所在回路中。信號放大器64的同相輸入端電連接于接入引腳,而信號放大器64的反相輸入端電連接于匹配電阻Rm未與接出引腳連接的一端。
[0003]旋轉開關64中用于接通接入引腳和接出引腳的機構存在接觸電阻，當接入引腳連接于接出引腳時，這個接觸電阻與電連接于接入引腳的匹配電阻串聯。當小阻值的匹配電阻電連接于接入引腳時，接觸電阻的存在會導致漏電流的采樣誤差，影響漏電保護裝置使用的可靠性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種漏電保護裝置的采樣系統，避免接觸電阻對漏電流采樣的影響。
[0005]本發明提供了一種漏電保護裝置的采樣系統，包括一個電流互感器、一個旋轉開關模塊和一個采樣模塊。電流互感器用于感測漏電流。旋轉開關模塊包括復數個匹配電阻和一個旋轉開關。旋轉開關包括一個接入引腳和分別連接到匹配電阻的復數個接出引腳，其中感測到的漏電流能夠流入接入引腳，旋轉開關可切換接入引腳和復數個接出引腳之一的電性連接，使得所感測到的漏電流流過該匹配電阻。采樣模塊獲取匹配電阻兩端的電壓，作為代表漏電流大小的采樣電壓信號。
[0006]漏電保護裝置的采樣系統，其輸出的采樣電壓信號采集于旋轉開關所接入的匹配電阻兩端，旋轉開關的接觸電阻不會對采樣電壓信號產生影響，從而保證了漏電保護裝置的采樣系統輸出的采樣電壓信號的精度。
[0007]在漏電保護裝置的采樣系統的再一種示意性的實施方式中，旋轉開關模塊包括復數個分壓電阻和一個采樣模塊。分壓電阻分別與各匹配電阻串聯在一串聯支路中，且在每個串聯支路中，分壓電阻與相應匹配電阻之間的接合點為相應的接出引腳。采樣模塊獲取包括匹配電阻和分壓電阻的各串聯支路兩端的電壓，作為采樣電壓信號，且分壓電阻的阻值遠大于匹配電阻的阻值。
[0008]在漏電保護裝置的采樣系統的另一種示意性的實施方式中，采樣模塊還包括信號放大單元，用于放大采樣電壓信號。
[0009]在漏電保護裝置的采樣系統的又一種示意性的實施方式中，采樣模塊還包括濾波電路，用于對采樣電壓信號進行低通濾波，且將濾波后的采樣電壓信號送入信號放大單元。
[0010]在漏電保護裝置的采樣系統的又一種示意性的實施方式中，采樣模塊包括一個第一輸入端、一個第二輸入端和一個可輸出經放大的米樣電壓信號的信號輸出端。所述信號放大單兀包括一個信號運算放大器。所述濾波電路包括一個濾波運算放大器、一個第一電阻、一個第二電阻、一個第一電容和一個第二電容。信號運算放大器的輸出端可輸出經放大的采樣電壓信號，它的反相輸入端電性連接于第二輸入端。濾波運算放大器的反相輸入端和輸出端電性連接于信號運算放大器的同相輸入端。第一電阻一端電性連接于第一輸入端。第二電阻一端電性連接于濾波運算放大器的同相端，其另一端電性連接于第一電阻未與第一輸入端連接的一端。第一電容一端電性連接于濾波運算放大器的反相端，其另一端電性連接于第一電阻未與第一輸入端連接的一端。第二電容一端接地，其另一端電性連接于濾波運算放大器的同相端。
【附圖說明】
[0011]以下附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。
[0012]圖1用于說明現有漏電保護裝置。
[0013]圖2用于說明漏電保護裝置的采樣系統一種示意性實施方式。
[0014]圖3顯示了圖2中漏電保護裝置的采樣系統的等效電路。
[0015]圖4用于說明漏電保護裝置的采樣系統另一種示意性實施方式。
[0016]標號說明
[0017]10 電流互感器
[0018]12第一米樣輸出端
[0019]14第二采樣輸出端
[0020]20旋轉開關模塊
[0021]22旋轉開關
[0022]222接入引腳
[0023]224接出引腳
[0024]30采樣模塊
[0025]31濾波電路
[0026]32第一輸入端
[0027]33信號放大單元
[0028]34第二輸入端
[0029]36信號輸出端
[0030]As運算放大器
[0031]Al濾波運算放大器
[0032]A2信號運算放大器
[0033]Rl第一電阻
[0034]R2第二電阻
[0035]Cl第一電容
[0036]C2第二電容
[0037]60電流互感器
[0038]62旋轉開關模塊
[0039]64信號放大器。
【具體實施方式】
[0040]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表示相同或功能相同結構不同的部分。
[0041]在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優選的或更具優點的技術方案。
[0042]為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本發明相關的部分，它們并不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。
[0043]在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等僅用于彼此的區分，而非表示它們的重要程度及順序等。
[0044]圖2用于說明漏電保護裝置的采樣系統的一種示意性實施方式。如圖所示，漏電保護裝置的采樣系統包括一個電流互感器10、一個旋轉開關模塊20和一個采樣模塊30。
[0045]其中，電流互感器10可通過電磁轉換采集供電線路中的漏電流，它具有一個第一米樣輸出端12和一個第二米樣輸出端14。米樣模塊30可獲取匹配電阻兩端的電壓,作為代表漏電流大小的米樣電壓信號Su。米樣模塊30設有一個第一輸入端32、一個第二輸入端34和一個信號輸出端36。
[0046]旋轉開關模塊20包括一個匹配電阻Rml、一個匹配電阻Rm2、一個匹配電阻Rm3和一個旋轉開關22。旋轉開關22包括一個接入引腳222和多個接出引腳224。接入引腳222電性連接于第一采樣輸出端12。接出引腳224對應于匹配電阻Rml、匹配電阻Rm2和匹配電阻Rm3，接出引腳224電性連接于匹配電阻Rml、匹配電阻Rm2和匹配電阻Rm3的一端，且匹配電阻Rml、匹配電阻Rm2和匹配電阻Rm3的另一端電性連接于第二輸入端34和第二采樣輸出端14。這些匹配電阻具有不同的阻值，且對應于漏電保護裝置中不同大小的額定漏電流檔位，可以根據旋轉開關的具體結構相應的調整匹配電阻的數量，使得旋轉開關具有更多的額定漏電流檔位，雖然在圖中只顯示了三個匹配電阻，但匹配電阻Rmi的數量可以根據需要增加，其中i = 1，2，...，N，NS 2。當旋轉開關22在不同的額定漏電流檔位之間切換時，接入引腳222可電性連接于不同的接出引腳224，從而使得不同阻值的匹配電阻能夠串聯到電流互感器10所在回路中，S卩，電流互感器10感測出的漏電流能夠流過該匹配電阻。由此，與漏電流相對應的采樣電壓信號的大小可通過改變匹配電阻的大小來調節，從而調整漏電保護裝置的額定漏電流。旋轉開關22可采用任意一種現有結構，在此不再贅述。
[0047]在圖2所不的實施方式中，旋轉開關模塊20包括一個分壓電阻Rs1、一個分壓電阻Rs2和一個分壓電阻Rs3,它們的數量與匹配電阻Rml、匹配電阻Rm2和匹配電阻Rm3相對應。雖然在圖中只顯示了三個分壓電阻，但分壓電阻Rsi的數量可隨匹配電阻數量的增加而增加，其中i = 1，2，-,N,N ^ 2。這些分壓電阻阻值相同，此處用Rs標識這些分壓電阻的阻值。分壓電阻阻值遠大于匹配電阻的阻值。分壓電阻Rsl、分壓電阻Rs2和分壓電阻Rs3的一端分別電連接于一個接出引腳224,且它們的另一端電連接于第一輸入端32。
[0048]圖3顯示了圖2中漏電保護裝置的采樣系統在旋轉開關22切換至匹配電阻Rml時的等效電路。圖3中的Rk標識為旋轉開關22的接觸電阻，它與匹配電阻Rml串聯連接在電流互感器10的兩個輸出端之間，即，Rk的一端電性連