同频同相磁场发生设备的制造方法_3

文档序号:9273823阅读:来源:国知局
f = 50Hz,则周期T = l/50s = 20ms,则一个周期计数η = 20*10 = 200ο预设的相移值P可取0°?359°,换算为计数=20/360*Ρ*10,假设相移值P = 90°,则计数=50。以发生源110输出的交流电为正弦信号为例,若MCU的计数不是50,可判断是否为200+50,若否,则在计数大于200+50时控制发生源110降低频率,如调整发生源110的频率为49.9Hz,在计数小于200+50时控制发生源增大频率,如调整发生源110的频率为50.1Hz ο实时对发生源110和干扰源210进行过零点采样并进行调整,使发生源110与干扰源210的频率一致。
[0035]本实施例中控制电路130通过不同的外部中断进行计时操作并计算过零点的时间差,操作简单且可靠性高。可以理解,在其他实施例中,也可以是通过外部中断I (上升沿触发)采样干扰源210的过零点,通过外部中断0(上升沿触发)采样发生源110的过零点。
[0036]在其中一个实施例中,如图4所示,电子开关控制电路150包括控制器U1、开关管Q1、整流桥DB1、波形吸收电路152、第三压敏电阻RVl和第三光电隔离组件154。本实施例中控制器 Ul 米用 EXB841 芯片,开关管 Ql 米用 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)。
[0037]波形吸收电路152连接控制器Ul,并通过整流桥DBl连接发生源110,第三压敏电阻RVl与整流桥DBl并联;开关管Ql的输入端和输出端与波形吸收电路152并联,开关管Ql的控制端连接控制器Ul。控制器Ul连接控制电路130,并通过第三光电隔离组件154连接工频磁场输出端160。
[0038]整流桥DBl对发生源110输出的交流电进行整流得到直流电,波形吸收电路152对直流电进行滤波,开关管Ql在未接收到控制器Ul发送的高电平时截止,将滤波后的直流电输送至控制器U1。控制器Ul根据滤波后的直流电控制输送至第三光电隔离组件154的电流大小,控制第三光电隔离组件154输送对应的电平信号至工频磁场输出端160,使工频磁场输出端160输出工频磁场。
[0039]在其中一个实施例中,波形吸收电路152包括第一电阻Rl、第一电容Cl和第一二极管Dl,第一电阻Rl和第一电容Cl串联后与第三压敏电阻RVl并联,第一二极管Dl的阴极连接第一电阻Rl和第一电容Cl的公共端,第一二极管Dl的阳极连接第一电阻Rl的另一端。通过波形吸收电路152对整流桥DBl输出的直流电进行滤波去除杂波,可提高信号检测准确性。
[0040]进一步地,电子开关控制电路150还包括第二电阻R2、第三电阻R5、第二二极管D2、第二电容CD3和第三电容CD5,本实施例中第二电容CD3和第三电容CD5为电解电容。控制器Ul的管脚3通过第二电阻R2连接开关管Q1,管脚15通过第三电阻R5连接电源接入端VCC,管脚14通过端口 LA连接控制电路130。控制器Ul的管脚6通过第二二极管D2连接波形吸收电路152,且第二二极管D2的阳极连接控制器U1,控制器Ul的管脚2连接外部电源的正极20A+和第三光电隔离组件154,并通过第三电容D5连接外部电源的负极20A-,控制器Ul的管脚I连接波形吸收电路152,并通过第二电容⑶3连接外部电源的负极20A-,控制器Ul的管脚9连接外部电源的负极20A-,本实施例中外部电源采用20V供电。
[0041]控制器Ul在接收到控制电路130发送的驱动指令后,控制开关管Ql截止,接入经波形吸收电路152滤波后的直流电,并根据滤波后的直流电的幅值控制输送至第三光电隔离组件154的电流大小。
[0042]在其中一个实施例中,第三光电隔离组件154包括光耦U2、第五上拉电阻R3和第六上拉电阻R4。光耦U2的控制部一端通过第五上拉电阻R3连接外部电源的正极20A+,另一端连接控制器Ul的管脚5。光耦U2的受控部一端通过第六上拉电阻R4连接电源接入端VCC,并通过端口 INTA连接工频磁场输出端160,光耦U2的受控部另一端接地。光耦U2的控制部通过的电流大小变化可改变其受控部的导通状态,使端口 INTA输出幅值变化的电平信号,具体幅值变化频率及相位与发生源110输出的交流电对应。工频磁场输出端160具体可采用线圈,根据端口 INTA输送的变化的电平信号产生工频磁场并输出。
[0043]上述同频同相磁场发生设备,通过对发生源110和干扰源210进行过零点检测并根据检测结果计算过零点时间差。如果过零点时间差不与预设的相移值匹配,则根据检测结果控制发生源110进行频率调节,使发生源110与干扰源210的频率一致,然后在设定的干扰源210相位上控制电子开关控制电路150开始输出工频磁场。上述同频同相磁场发生设备在确认发生源110与干扰源120的频率一致时根据发生源110输出的交流电由工频磁场端130输出工频磁场,弥补了目前磁场发生器产生的磁场不能与干扰源产生的磁场频率保持一致、相移恒定不变的不足,又可在干扰源特定相位开始输出磁场,完全符合电能表及其它对频率、相移有高要求的领域的试验要求。与传统的磁场发生器相比,可提高磁场抗扰度试验的准确性。
[0044]在其中一个实施例中,如图5所示,同频同相磁场发生设备还包括串口通信电路170,控制电路130通过串口通信电路170连接发生源110。控制电路130在过零点时间差不与预设的相移值匹配时,通过串口通信电路170输送频率调节指令至发生源110。
[0045]进一步地,如图6所示,串口通信电路170包括收发端接口 Jl和电平转换器IC1,电平转换器ICl连接控制电路130,并通过收发端接口 Jl连接发生源110。本实施例中电平转换器ICl采用MAX232芯片。
[0046]串口通信电路170还可包括电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4和电容C5,电容Cl、电容C2、电容C3和电容C4为储能电容,电容C5为滤波电容。电平转换器ICl的管脚T20UT和管脚R2IN连接收发端接口 Jl,管脚V-通过电容C4接地。电平转换器ICl的管脚C2+通过电容C3连接管脚C2-,电平转换器的管脚Cl+通过电容Cl连接管脚Cl-。电平转换器ICl的管脚V+通过电容C2连接正5V直流电接入端,管脚VCC连接正5V直流电接入端,管脚GND接地。电容C5 —端连接正5V直流电接入端,另一端接地。电平转换器ICl的管脚T2IN通过端口 TXD连接控制电路130,管脚R20UT通过端口 RXD连接控制电路130。
[0047]在其中一个实施例中,串口通信电路170还可包括第一限流电阻R6、第二限流电阻R7、第一发光二极管LEDl和第二发光二极管LED2。第一发光二极管LEDl的阳极通过第一限流电阻R6连接正5V直流电接入端,第一发光二极管LEDl的阴极连接电平转换器ICl的管脚T2IN。第二发光二极管LED2的阳极通过第二限流电阻R7连接正5V直流电接入端,第二发光二极管LED2的阴极连接电平转换器ICl的管脚R20UT。第一发光二极管LEDl和第二发光二极管LED2用于对串口通信
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