一种电流检测装置及系统的制作方法_3

文档序号:8921336阅读:来源:国知局
3]电阻Rl和电容Cl构成RC滤波电路。
[0084]经过RC滤波电路滤波后的信号就由微控制器进行采样处理了。
[0085]本申请实施例还提供一种二相电流检测系统,本申请实施例提供的二相电流检测系统的一种结构示意图如图5所示,可以包括:三个电流检测装置,分别为第一电流检测装置51,第二电流检测装置52和第三电流检测装置53,第一电流检测装置51用于检测第一相待检测电流,第二电流检测装置52用于检测第二相待检测电流,第三电流检测装置53用于检测第三相待检测电流;该三相电流检测系统还包括与所述两个电流检测装置相连接的微控制器54 ;其中,
[0086]所述电流检测装置的结构示意图如图1所述,可以包括:电流传感器11,第一滤波电容12,第二滤波电容13,差分放大电路14和滤波电路15 ;其中,
[0087]电流传感器11用于将待检测的交流电流信号转换为交流电压信号;该电流传感器11包括交流电压信号输出端和参考电压信号输出端;
[0088]第一滤波电容12与电流传感器11的交流电压信号输出端(即Vout端)和电源地相连接,用于对电流传感器11的交流电压信号输出端输出的信号进行滤波;
[0089]第二滤波电容13与电流传感器11的参考电压信号输出端(即Vref端)和所述电源地相连接,用于对电流传感器11的参考电压信号输出端输出的信号进行滤波。
[0090]差分放大电路14与电流传感器11的交流电压信号输出端和参考电压信号输出端相连接,用于对电流传感器11的输出信号进行差分放大。其中,电流传感器11的交流电压信号输出端和所述参考电压信号输出端作为差分放大电路的输入端。
[0091]滤波电路15与差分放大电路14相连接,用于对差分放大电路14的输出的信号进行滤波。
[0092]经滤波电路15滤波后的电压信号输入至微控制器54 ;
[0093]微控制器54分别与所述第一电流检测装置51中的滤波电路、所述第二电流检测装置52中的滤波电路和所述第三电流检测装置53的滤波电路相连接,可以包括:
[0094]采样模块541,用于分别对所述第一电流检测装置输出的与第一相待检测电流相对应的第一相电压、所述第二电流检测装置输出的与第二相待检测电流相对应的第二相电压,以及所述第三电流检测装置输出的与第三相待检测电流相对应的第三相电压进行采样,以获取第一相数字电压、第二相数字电压和第三相数字电压;
[0095]转换模块542,用于将所述第一相数字电压转换为第一相数字电流,将所述第二相数字电压转换为第二相数字电流,将所述第三相数字电压转换为第三相数字电流;
[0096]电流值确定模块543,用于对于每一相数字电流,根据电流信号的过零点情况确定该相数字电流信号的周期,并计算两个周期内的电流的均方根值,即计算两个周期内的各个电流点的平方和,将该平方和求均值后,再计算所得到的均值的方根,该均方根值就是检测到的电流值。也就是说,本申请实施例提供的三相电流检测装置,通过真有效值算法计算电流值,确保了采集电流的准确性。
[0097]在确定零点时,可以依据下述方法确定零点:
[0098]当数字电流波形中第一点的前一个电流点的值小于零,而第一点的后一个电流点的值大于零时,则说明第一点为过零点,此时称第一点为自下而上的过零点;
[0099]同理,当数字电流波形中的第二点的前一个电流点的值大于零,而第二点的后一个电流点的值小于零时,说明第二点也为过零点,此时称第二点为自上而下的过零点。
[0100]在确定零点后,可以依据下述方法确定电流信号的周期:
[0101]两个相邻的自上而下的过零点之间为一个周期;
[0102]或者,两个相邻的自下而上的过零点之间为一个周期。
[0103]本申请实施例提供的一种三相电流检测系统,电流检测装置不需要接入小电阻,而是通过电流传感器将待检测的交流电流转换为交流电压,因此,不存在电流检测装置与待检测电流回路共地的问题。交流互感器的输出信号通过滤波电容滤波后通过差分放大电路进行放大,经过差分放大电路放大后的信号经过滤波电路滤波后输出至微处理器。其中,电流传感器自身能够隔离待检测电流回路的一部分干扰,与所述互感器相连接的由滤波电容、差分放大电路和滤波电路构成的模拟电路对电流传感器输出的信号做进一步处理,能够进一步滤除干扰。也就是说,本申请实施例通过电流传感器与模拟电路相结合,有效隔离强电的干扰的同时,对电流信号进行放大,增加了所采集电流的分辨率,而且通过真有效值算法计算电流值,确保了米集电流的准确性。
[0104]本申请实施例提供的三相电流检测系统的另一种结构示意图如图6所示,可以包括:两个电流检测装置,分别为第一电流检测装置61和第二电流检测装置62,第一电流检测装置61用于检测第一相待检测电流,第二电流检测装置62用于检测第二相待检测电流;该三相电流检测系统还包括与所述两个电流检测装置相连接的微控制器63 ;其中,
[0105]电流检测检测装置的结构示意图如图1所示,可以包括:
[0106]电流传感器11,第一滤波电容12,第二滤波电容13,差分放大电路14和滤波电路15 ;其中,
[0107]电流传感器11用于将待检测的交流电流信号转换为交流电压信号;该电流传感器11包括交流电压信号输出端和参考电压信号输出端;
[0108]第一滤波电容12与电流传感器11的交流电压信号输出端(即Vout端)和电源地相连接,用于对电流传感器11的交流电压信号输出端输出的信号进行滤波;
[0109]第二滤波电容13与电流传感器11的参考电压信号输出端(即Vref端)和所述电源地相连接,用于对电流传感器11的参考电压信号输出端输出的信号进行滤波。
[0110]差分放大电路14与电流传感器11的交流电压信号输出端和参考电压信号输出端相连接,用于对电流传感器11的输出信号进行差分放大。其中,电流传感器11的交流电压信号输出端和所述参考电压信号输出端作为差分放大电路的输入端。
[0111]滤波电路15与差分放大电路14相连接,用于对差分放大电路14的输出的信号进行滤波。
[0112]经滤波电路15滤波后的电压信号输入至微控制器63 ;
[0113]微控制器63分别与所述第一电流检测装置61中的滤波电路和所述第二电流检测装置62中的滤波电路相连接,可以包括:
[0114]采样模块631,用于分别对所述第一电流检测装置输出的与第一相待检测电流相对应的第一相电压和所述第二电流检测装置输出的与第二相待检测电流相对应的第二相电压进行采样,以获取第一相数字电压和第二相数字电压;
[0115]转换模块632,用于将所述第一相数字电压转换为第一相数字电流,将所述第二相数字电压转换为第二相数字电流;
[0116]第三相电流获取模块633,用于根据所述第一相数字电流和所述第二相数字电流获取第三相数字电流;
[0117]可以根据基尔霍夫电流定律由第一相数字电流和第二相数据电流获取第三相数字电流。
[0118]电流值确定模块634,用于对于每一相数字电流,根据电流信号的过零点情况确定该相数字电流信号的周期,并计算两个周期内的电流的均方根值。
[0119]与图5所示实施例不同,本申请实施例中,只采集两相电流,第三相电流通过计算获得,在确保采集电流的准确性的基础上,节省了硬件开销。
[0120]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
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