充磁电源的电流采集电路的制作方法

文档序号:13248616阅读:246来源:国知局
技术领域本发明属于一种采集电路,具体涉及一种充磁电源的电流采集电路。

背景技术:
充磁电源采用脉冲磁场磁化方法,先将交流电转成直流电储存在电容器中,然后用大容量可控硅开关使电容瞬时放电,在充磁线圈内产生一个很强的脉冲磁场,使线圈内的磁体磁化。电容脉冲放电时间很短(几十毫秒),瞬时电流很大(数千安培),需要随时监测放电电流,确保充磁电源为正常工作状态。而常用的电流采集电路不能满足在线测量要求。

技术实现要素:
本发明为解决现有技术存在的问题而提出,其目的是提供一种充磁电源的电流采集电路。本发明的技术方案是:一种充磁电源的电流采集电路,包括接线端子CN1,所述接线端子CN1的2号引脚、3号引脚之间并联有电阻R1、电位器VR1,电位器VR1与两级放大电路相连,所述两级放大电路与信号保持电路相连,所述信号保持电路与放大电路相连,所述放大电路与信号输出电路相连,所述信号输出电路与接线端子CN2相连,所述接线端子CN1的1号引脚与信号保持电路之间设置有Ⅰ号复位电路,所述接线端子CN1的1号引脚与放大电路之间设置有Ⅱ号复位电路。所述两级放大电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R2~R10,二极管D1、二极管D2、电容C1,电阻R2一端连接电位器VR1,电阻R2的另一端与电阻R3、电容C1、二极管D1的阴极、二极管D2的阳极以及运算放大器U1的2脚连接,电阻R3的另一端与电阻R4、电阻R5连接,电阻R4的另一端与电容C1的另一端、电阻R7、电阻R8以及运算放大器U1的6脚连接,电阻R8的另一端与运算放大器U2的3脚连接,电阻R5、电阻R7的另一端连接GND。电阻R6一端连接GND,另一端与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极以及运算放大器U1的3脚连接。电阻R10一端连接电阻R9、运算放大器U2的2脚,另一端连接GND,电阻R9的另一端与运算放大器U2的6脚以及运算放大器U3C的10脚连接。所述信号保持电路包括运算放大器U3C、运算放大器U3D、电阻R11~R14,二极管D3~D5,电容C2,所述Ⅰ号复位电路包括三极管Q1、电阻R15、R16。所述放大电路包括运算放大器U3A、运算放大器U3B、电阻R17、电阻R20,场效应管Q3,所述信号输出电路包括运算放大器U4、电阻R21~R23,电位器VR2,所述Ⅱ号复位电路包括三极管Q3、电阻R18、R19,所述电阻R11一端连接电阻R12、电阻R17以及运算放大器U3的13脚、14脚,另一端与二极管D3的阳极以及运算放大器U3C的9脚连接,电阻R12的另一端与二极管D4的阴极、二极管D5的阳极连接,电阻R17的另一端与运算放大器U3B的5脚连接,二极管D3的阴极与二极管D4的阳极、运算放大器U3C的8脚连接,电阻R13一端连接电阻R14以及二极管D5的阴极,另一端与运算放大器U3的12脚连接,电阻R14的另一端与电阻R15、电容C2连接,电阻R15的另一端与三极管Q1的集电极c连接,电容C2的另一端与三极管Q1的发射极e连接GND,电阻R16一端连接电阻R18及接线端子CN1的1脚,另一端与三极管Q1的基极b连接。所述电阻R18的另一端与三极管Q3的基极b连接,电位器VR2一端连接运算放大器U3A的1脚、2脚及U3B的6脚,另一端连接电阻R21,另一端连接运算放大器U4的3脚,电阻R21的另一端连接GND,场效应管Q2的门极G连接运算放大器U3B的7脚,漏极D连接+15V电源,源极S连接电阻R20以及运算放大器U3A的3脚,电阻R20的另一端连接电阻R19、电容C3,电阻R19的另一端与三极管Q3的集电极c连接,电容C3的另一端连接GND,三极管Q3的发射极e连接GND,电阻R22一端连接R23及接线端子CN2的1脚,另一端与运算放大器U4的2脚、6脚连接,电阻R23的另一端与接线端子CN2的2脚连接GND。本发明能够实时监测放电时间很短并且瞬时电流很大的放电电流,抑制零点漂移与噪声干扰,准确测量放电电流,造价较低,可大大降低开发成本。附图说明图1是本发明的电路图;其中:1两级放大电路2信号保持电路3放大电路4信号输出电路5Ⅰ号复位电路6Ⅱ号复位电路。具体实施方式以下,参照附图和实施例对本发明进行详细说明:如图1所示,一种充磁电源的电流采集电路,包括接线端子CN1,所述接线端子CN1的2号引脚、3号引脚之间并联有电阻R1、电位器VR1,电位器VR1与两级放大电路1相连,所述两级放大电路1与信号保持电路2相连,所述信号保持电路2与放大电路3相连,所述放大电路3与信号输出电路4相连,所述信号输出电路4与接线端子CN2相连,所述接线端子CN1的1号引脚与信号保持电路2之间设置有Ⅰ号复位电路5,所述接线端子CN1的1号引脚与放大电路3之间设置有Ⅱ号复位电路6。所述两级放大电路1包括运算放大器U1、运算放大器U2、电阻R2~R10,二极管D1、二极管D2、电容C1,电阻R2一端连接电位器VR1,电阻R2的另一端与电阻R3、电容C1、二极管D1的阴极、二极管D2的阳极以及运算放大器U1的2脚连接,电阻R3的另一端与电阻R4、电阻R5连接,电阻R4的另一端与电容C1的另一端、电阻R7、电阻R8以及运算放大器U1的6脚连接,电阻R8的另一端与运算放大器U2的3脚连接,电阻R5、电阻R7的另一端连接GND。电阻R6一端连接GND,另一端与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极以及运算放大器U1的3脚连接。电阻R10一端连接电阻R9、运算放大器U2的2脚,另一端连接GND,电阻R9的另一端与运算放大器U2的6脚以及运算放大器U3C的10脚连接。所述信号保持电路2包括运算放大器U3C、运算放大器U3D、电阻R11~R14,二极管D3~D5,电容C2,所述Ⅰ号复位电路5包括三极管Q1、电阻R15、R16。所述放大电路3包括运算放大器U3A、运算放大器U3B、电阻R17、电阻R20,场效应管Q3,所述信号输出电路4包括运算放大器U4、电阻R21~R23,电位器VR2,所述Ⅱ号复位电路6包括三极管Q3、电阻R18、R19,所述电阻R11一端连接电阻R12、电阻R17以及运算放大器U3的13脚、14脚,另一端与二极管D3的阳极以及运算放大器U3C的9脚连接,电阻R12的另一端与二极管D4的阴极、二极管D5的阳极连接,电阻R17的另一端与运算放大器U3B的5脚连接,二极管D3的阴极与二极管D4的阳极、运算放大器U3C的8脚连接,电阻R13一端连接电阻R14以及二极管D5的阴极,另一端与运算放大器U3的12脚连接,电阻R14的另一端与电阻R15、电容C2连接,电阻R15的另一端与三极管Q1的集电极c连接,电容C2的另一端与三极管Q1的发射极e连接GND,电阻R16一端连接电阻R18及接线端子CN1的1脚,另一端与三极管Q1的基极b连接。所述电阻R18的另一端与三极管Q3的基极b连接,电位器VR2一端连接运算放大器U3A的1脚、2脚及U3B的6脚,另一端连接电阻R21,另一端连接运算放大器U4的3脚,电阻R21的另一端连接GND,场效应管Q2的门极G连接运算放大器U3B的7脚,漏极D连接+15V电源,源极S连接电阻R20以及运算放大器U3A的3脚,电阻R20的另一端连接电阻R19、电容C3,电阻R19的另一端与三极管Q3的集电极c连接,电容C3的另一端连接GND,三极管Q3的发射极e连接GND,电阻R22一端连接R23及接线端子CN2的1脚,另一端与运算放大器U4的2脚、6脚连接,电阻R23的另一端与接线端子CN2的2脚连接GND。运算放大器U1的7脚、U2的7脚、U3A的4脚、U4的7脚连接+15V电源。运算放大器U1的4脚、U2的4脚、U3A的11脚、U4的4脚连接-15V电源。所述两级放大电路1、放大电路3中的电阻和电容均为精度较高的电阻和电容,以保证电路严格对称,抑制零点漂移与噪声干扰,提高测量精度。本发明工作过程如下:当充磁电源进行充退磁放电时,接线端子CN1的1脚为低电平,三极管Q1、Q3为截止状态,其输出为高电平。此时,Ⅰ号复位电路5、Ⅱ号复位电路6均不产生复位信号。电流互感器检测到的放电电流信号输入接线端子CN1,通过采样电阻R1转换成电压信号,经过电位器VR1进行信号分压。经过两级放大电路1进行信号放大。再经过信号保持电路2,维持上述信号电平不变。上述信号再经过放大电路3进行信号放大。放大后的信号再经过信号输出电路进行信号调整。调整后的信号最后经过接线端子CN2接显示仪表进行放电电流显示。充磁电源在每次充退磁放电前,接线端子CN1的1脚为高电平,三极管Q1、Q3为导通状态,由Ⅰ号复位电路5、Ⅱ号复位电路6产生复位信号,电容C2、C3经过三极管Q1、Q3进行放电。此时不论输入信号为何值,接线端子CN2的信号都为低电平。本发明能够实时监测放电时间很短并且瞬时电流很大的放电电流,抑制零点漂移与噪声干扰,准确测量放电电流,造价较低,可大大降低开发成本。
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