一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及漏电流保护器装置，具体涉及一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，实现对供电线路上三相电压、三相电流和漏电流实时数据的高精度的数据采集。
【背景技术】
[0002]漏电流保护器是一种电网安全运行的保护装置，主要用于电网(三相四线制400V以下供电线路)的末端保护，用于检测供电线路的接地故障、电气设备漏电、人身触电引起的漏电流增加，切断电网供电，保护供电线路的设备和人身安全保护。
[0003]漏电保护装置是对电网的三相电压、三相电流和漏电流进行实时的监测，因此需要实时性的高精度的测量。同时，为了减小电网中地线干扰噪声和共模电压对装置内部电路的影响，需要在电源和信号采集时候进行相应的电源和数据隔离处理。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对目前现有无功补偿装置补偿方式不灵活，控制对象单一的情况，提出了一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，包括:电压转换电路、电源隔离电路、多通道信号调理电路、多通道模数转换电路和ARM控制器，所述电压转换电路的输出端连接多通道信号调理电路，所述多通道调理电路的输出端连接多通道模数转换电路，所述多通道模数转换电路的输出端连接数据传输隔离电路，所述数据传输隔离电路的输出端连接ARM控制器，所述电源隔离电路的输出端连接电压转换电路、多通道模数转换电路和ARM控制器。
[0006]进一步地，所述电压转换电路包括:由稳压管TV55、保险管P55和单相二极管D5组成的保护电路、有LC滤波电路和7805稳压管组成的稳压电路，以及由电容C44和电压输出芯片组成的输出电路，电源隔离电路的正极输出端串联保险管P55，所述稳压管TV55并联在保险管P55的输出端与电源隔离电路的负极输出端，所述单相二极管D5的正极连接所述7805稳压管的输出端，所述单相二极管的负极连接LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接7805稳压管，所述7805稳压管的稳压管的输出端连接电压输出芯片并通过电容C44接地。
[0007]进一步地，所述电源隔离电路采用芯片ADUM3471将前级电压转换电路输出的5V电压进行隔离输出，为其他模块进行供电。
[0008]进一步地，所述多通道信号调理电路使用具有信号放大和电平转换功能的反相放大电路，将信号转换成适合模数转换器范围内的信号，便于信号的准确采集。
[0009]进一步地，所述多通道信号调理电路采用芯片LMV324。
[0010]进一步地，所述多通道模数转换电路采用16位、8通道、250kSPS的SAR模数转换芯片 AD7689。
[0011]本实用新型的有益效果为:本实用新型通过电源隔离电路为电路模块进行供电，可用于漏电流保护器设备的三相电压、三相电流及漏电流数据采集，以便对供电线路上的电压电流及漏电流进行监测并在相关参数值超过规定值时切断供电实行保护；电源和信号进行隔离式转换和传输，可以降低线路噪声和共模电压对整个电路的影响；本实用新型提供的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，针对漏电流保护器在复杂的工业用电环境下，能够准确有效的测量出三相电压三相电流和漏电流的大小，以便为相关的设备和人员做保护，电源和信号进行隔离式转换和传输，可以降低线路噪声和共模电压对整个电路的影响。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型提出的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块结构图；
[0013]图2是本实用新型提出的所述电压转换电路结构图；
[0014]图3是本实用新型提出的所述电源隔离模块电路结构图；
[0015]图4是本实用新型提出的所述多通道信号调理电路结构图；
[0016]图5是本实用新型提出的所述多通道模数转换隔离电路结构图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
[0018]参见图1，是本实用新型提出的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块结构图。
[0019]如图1所示，一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，包括:电压转换电路、电源隔离电路、多通道信号调理电路、多通道模数转换电路和ARM控制器，所述电压转换电路的输出端连接多通道信号调理电路，所述多通道调理电路的输出端连接多通道模数转换电路，所述多通道模数转换电路的输出端连接数据传输隔离电路，所述数据传输隔离电路的输出端连接ARM控制器，所述电源隔离电路的输出端连接电压转换电路、多通道模数转换电路和ARM控制器。
[0020]本实用新型实施例中的，通过电源隔离电路为电路模块进行供电，可用于漏电流保护器设备的三相电压、三相电流及漏电流数据采集，以便对供电线路上的电压电流及漏电流进行监测并在相关参数值超过规定值时切断供电实行保护。
[0021]本实用新型实施例中，电源和信号进行隔离式转换和传输，可以降低线路噪声和共模电压对整个电路的影响。
[0022]参见图2，是本实用新型提出的所述电压转换电路结构图；
[0023]如图2所示，所述电压转换电路包括:由稳压管TV55、保险管P55和单相二极管D5组成的保护电路、有LC滤波电路和7805稳压管组成的稳压电路，以及由电容C44和电压输出芯片组成的输出电路，电源隔离电路的正极输出端串联保险管P55，所述稳压管TV55并联在保险管P55的输出端与电源隔离电路的负极输出端，所述单相二极管D5的正极连接所述7805稳压管的输出端，所述单相二极管的负极连接LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接7805稳压管，所述7805稳压管的稳压管的输出端连接电压输出芯片并通过电容C44接地。
[0024]本实用新型实施例中，通过保护电路、稳压电路将外部宽范围的直流电压转换成稳定的5V电压输出。
[0025]参见图3，是本实用新型提出的所述电源隔离模块电路结构图；
[0026]如图3所示，所述电源隔离电路采用芯片ADuM3471将前级电压转换电路输出的5V电压进行隔离输出，为其他模块进行供电。
[0027]本实用新型实施例中，芯片ADUM3471提供了电源和数字1的隔离解决方案，其将前级的5V电压转换为隔离的5V电压给整个模块供电，提升了模块的电源抗干扰能力。
[0028]参见图4，是本实用新型提出的所述多通道信号调理电路结构图；
[0029]如图4所示，所述多通道信号调理电路使用具有信号放大和电平转换功能的反相放大电路，将信号转换成适合模数转换器范围内的信号，便于信号的准确采集。
[0030]进一步地，所述多通道信号调理电路采用芯片LMV324。
[0031]参见图5，是本实用新型提出的所述多通道模数转换隔离电路结构图。
[0032]如图5所示，所述多通道模数转换电路采用16位、8通道、250kSPS的SAR模数转换芯片AD7689。
[0033]本实用新型实施例中，多通道模数转换电路采用16位、8通道、250kSPS的SAR模数转换芯片AD7689，配合外围电路，可以对三相电压三相电流和漏电流数值进行采集。
[0034]本实用新型提供的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，针对漏电流保护器在复杂的工业用电环境下，能够准确有效的测量出三相电压三相电流和漏电流的大小，以便为相关的设备和人员做保护，电源和信号进行隔离式转换和传输，可以降低线路噪声和共模电压对整个电路的影响。
[0035]上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
【主权项】
1.一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，包括:电压转换电路、电源隔离电路、多通道信号调理电路、多通道模数转换电路和ARM控制器，所述电压转换电路的输出端连接多通道信号调理电路，所述多通道调理电路的输出端连接多通道模数转换电路，所述多通道模数转换电路的输出端连接数据传输隔离电路，所述数据传输隔离电路的输出端连接ARM控制器，所述电源隔离电路的输出端连接电压转换电路、多通道模数转换电路和ARM控制器。2.根据权利要求1所述的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，所述电压转换电路包括:由稳压管TV55、保险管P55和单相二极管D5组成的保护电路、有LC滤波电路和7805稳压管组成的稳压电路，以及由电容C44和电压输出芯片组成的输出电路，电源隔离电路的正极输出端串联保险管P55，所述稳压管TV55并联在保险管P55的输出端与电源隔离电路的负极输出端，所述单相二极管D5的正极连接所述7805稳压管的输出端，所述单相二极管的负极连接LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端连接7805稳压管，所述7805稳压管的稳压管的输出端连接电压输出芯片并通过电容C44接地。3.根据权利要求1所述的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，所述电源隔离电路采用芯片ADUM3471将前级电压转换电路输出的5V电压进行隔离输出，为其他模块进行供电。4.根据权利要求1所述的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，所述多通道信号调理电路使用具有信号放大和电平转换功能的反相放大电路，将信号转换成适合模数转换器范围内的信号，便于信号的准确采集。5.根据权利要求4所述的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，所述多通道信号调理电路采用芯片LMV324。6.根据权利要求1所述的一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，其特征在于，所述多通道模数转换电路采用16位、8通道、250kSPS的SAR模数转换芯片AD7689。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于漏电保护器的多通道工业数据采集模块，包括：电压转换电路、电源隔离电路、多通道信号调理电路、多通道模数转换电路和ARM控制器，所述电压转换电路的输出端连接多通道信号调理电路，所述多通道调理电路的输出端连接多通道模数转换电路，所述多通道模数转换电路的输出端连接数据传输隔离电路，所述数据传输隔离电路的输出端连接ARM控制器，所述电源隔离电路的输出端连接电压转换电路、多通道模数转换电路和ARM控制器。本实用新型通过电源隔离电路为电路模块进行供电，以便对供电线路上的电压电流及漏电流进行监测并在相关参数值超过规定值时切断供电实行保护。
【IPC分类】H02H3/32, G05B19/042
【公开号】CN204856129
【申请号】CN201520591465
【发明人】刘群, 袁堃, 张可, 王成进, 吴旻, 刘鸿涛, 刘进进
【申请人】安徽继远电网技术有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月10日