专利名称：避雷器测试仪的过零检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种避雷装置的过零检测电路，具体地说，它涉及一种用于避雷器测试仪精确测量避雷器阻性电流的过零检测电路。
背景技术：
在全世界范围内，所有的电力供应设备中都使用避雷器作为高压电网的保护设备，但避雷器本身需要对其性能进行监控，主要的手段是监测避雷器的阻性电流，阻性电流是最直接反映避雷器本身性能的参数。而阻性电流本身较小，正常情况下只相当于避雷器全电流(容性电流与阻性电流之矢量和)的几分之一或十几分之一，因此普遍的办法是测量全电流，依靠经验估算阻性电流，由于阻性电流与全电流之间有相位差，所以测量精度低，误差大。
目前，也有几种测量避雷器阻性电流测试仪，但都是通过测量避雷器的全电流和全电压来获得阻性电流与全电流之间的相位差，进而推算出避雷器阻性电流。此种方法虽然比经验估算阻性电流的方法精确，但因为这种方法需要昂贵的PT传感器，并且测量电流和电压分别采用两套测量系统，误差的来源多，波形稍微畸变则推算结果差异很大，所以实用性不强。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的缺点，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于避雷器测试仪精确测量避雷器阻性电流的过零检测电路。
为了解决上述技术问题，根据本实用新型所提供的一种过零检测电路包括差模放大单元和比较器单元，所述的差模放大单元中差模运放的负输入端经负输入电阻接地，差模运放的正输入端分别经正输入电阻连接过零检测电路的输入端和经接地电阻接地，差模运放的负输入端与输出端之间连接反馈电阻，差模运放的输出端为差模放大单元的输出端，正输入电阻＝负输入电阻，反馈电阻＞＞接地电阻，该电路的共模抑制比很高，输入噪声被抑制；其中比较器单元设置了线与分支电路，比较器单元中差模运放的输出端分别连接比较器的低噪声高端运放的负输入端和低噪声低端运放的正输入端，低噪声高端运放的正输入端分别经正分压电阻连接正电源和经正分压二极管接地，低噪声低端运放的负输入端分别经负分压电阻连接负电源和负分压二极管接地，其中正分压二极管的负极和负分压二极管的正极均接地，低噪声高端运放的输出端连接高端线与二极管的负极，低噪声低端运放的输出端连接低端线与二极管的负极，高端线与二极管的正极和低端线与二极管的正极共同连接过零检测电路的输出端，正电源经线与电阻连接过零检测电路的输出端；在比较器单元中由正分压二极管、负分压二极管和正分压电阻、负分压电阻形成一个在信号零点处±0.7V的比较电压，由高端线与二极管、低端线与二极管和线与电阻组成的线与分支电路弥补了低噪声比较器中高端运放和低端运放的比较死区。
本实用新型设计的避雷器测试仪的过零检测电路，由于其精度可控(只需调整放大倍数K)，而且没有比较器死区，所以通过该电路可以精确测定避雷器阻性电流与全电流之间的相位差，因而可以只采样全电流波形就能精确推算出阻性电流。
以下结合附图说明对本实用新型的实施作进一步详细描述。
图1是本实用新型一实施例中的过零检测电路图。
具体实施方式
参见图1所示，在本实用新型的一实施例中，所提供的过零检测电路包括差模放大单元和比较器单元，其中比较器单元设置了线与分支电路；其中差模放大单元包括低噪声差模运放A1，以及正输入电阻R1、负输入电阻R2、反馈电阻R3和接地电阻R4，差模运放A1的负输入端经负输入电阻R1接地，差模运放A1的正输入端分别经正输入电阻R2连接过零检测电路的输入端和经接地电阻R4接地，差模运放A1的负输入端与输出端之间连接反馈电阻R3，差模运放A1的输出端X为差模放大单元的输出端，正输入电阻R1＝负输入电阻R2，反馈电阻R3＝接地电阻R4，该差模放大单元的放大倍数K＝R3/R1，由于R3＞＞R4，输入信号在零点处被放大了K倍，而该电路的共模抑制比很高，输入噪声被抑制；比较器单元中包括低噪声高端运放A2、低噪声低端运放A3，正分压二极管D1、负分压二极管D2、高端线与二极管D3、低端线与二极管D4，正分压电阻R5、负分压电阻R6和线与电阻R7，差模放大单元的输出端即差模运放A1的输出端X分别连接比较器的低噪声高端运放A2的负输入端和低噪声低端运放A3的正输入端Z，低噪声高端运放A2的正输入端Y分别经正分压电阻R5连接正电源Vcc和经正分压二极管D1接地，低噪声低端运放A3的负输入端分别经负分压电阻R6连接负电源Vee和负分压二极管D2接地，其中正分压二极管D1的负极和负分压二极管D2的正极均接地，低噪声高端运放A2的输出端连接高端线与二极管D3的负极，低噪声低端运放A3的输出端连接低端线与二极管D4的负极，高端线与二极管D3的正极和低端线与二极管D4的正极共同连接过零检测电路的输出端OUT，正电源Vcc经线与电阻R7连接过零检测电路的输出端OUT；在比较器单元中由正分压二极管D1、负分压二极管D2和正分压电阻R5、负分压电阻R6形成一个在信号零点处±0.7V的比较电压，高端线与二极管D3、低端线与二极管D4和线与电阻R7组成线与分支电路，该线与分支电路弥补了低噪声比较器中高端运放A2和低端运放A3的比较死区。当输入信号大于0.7V/K，则低噪声高端运放A2输出低，低噪声低端运放A3输出高，线与分支电路的输出端OUT输出低电平；同样输入信号小于-0.7V/K，则低噪声高端运放A2输出高，低噪声低端运放A3输出低，线与分支电路的输出端OUT输出低电平；只有当输入信号在±0.7V/K之间，则低噪声高端运放A2输出高，低噪声低端运放A3输出高，线与分支电路的输出端OUT输出高电平。用这个高电平信号触发中断，可以将避雷器全电流的零点精确定位在±0.7V/K之间，而且没有比较死区。
权利要求1.一种避雷器测试仪的过零检测电路，包括差模放大单元和比较器单元，所述的差模放大单元中差模运放的负输入端经负输入电阻接地，差模运放的正输入端分别经正输入电阻连接过零检测电路的输入端和经接地电阻接地，差模运放的负输入端与输出端之间连接反馈电阻，差模运放的输出端为差模放大单元的输出端，正输入电阻＝负输入电阻，反馈电阻))接地电阻；其特征是，比较器单元设置了线与分支电路；比较器单元中差模运放的输出端分别连接比较器的高端运放的负输入端和低端运放的正输入端，高端运放的正输入端分别经正分压电阻连接正电源和经正分压二极管接地，低端运放的负输入端分别经负分压电阻连接负电源和负分压二极管接地，其中正分压二极管的负极和负分压二极管的正极均接地，高端运放的输出端连接高端线与二极管的负极，低端运放的输出端连接低端线与二极管的负极，高端线与二极管的正极和低端线与二极管的正极共同连接过零检测电路的输出端，正电源经线与电阻连接过零检测电路的输出端；在比较器单元中由正分压二极管、负分压二极管和正分压电阻、负分压电阻形成一个在信号零点处±0.7V的比较电压，由高端线与二极管、低端线与二极管和线与电阻组成的线与分支电路弥补了比较器中高端运放和低端运放的比较死区。
2.根据权利要求1所述的避雷器测试仪的过零检测电路，其特征是，所述的差模运放、高端运放和低端运放均为低噪声运放。
专利摘要本实用新型公开了一种避雷器测试仪的过零检测电路，涉及检测电子技术领域；该过零检测电路包括差模放大单元和比较器单元，其中比较器单元设置了线与分支电路；在比较器单元中由正分压二极管、负分压二极管和正分压电阻、负分压电阻形成一个在信号零点处±0.7V的比较电压，由高端线与二极管、低端线与二极管和线与电阻组成的线与分支电路弥补了低噪声比较器中高端运放和低端运放的比较死区；本实用新型的有益效果通过该没有比较器死区的过零检测电路可以精确测定避雷器阻性电流与全电流之间的相位差，因而可以只采样全电流波形就能精确推算出阻性电流。
文档编号G01R19/165GK2758778SQ200420119030
公开日2006年2月15日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者李新育, 朱蕴 申请人:上海电气自动化设计研究所有限公司