专利名称：电压、电流一体式采样装置的制作方法
技术领域：
'
本发明涉及的是一种电力线电压、电流采样装置，特别涉及的是一种从电 力线直接获取电压信号，通过电压/频率转换获取用频率表征电压值的高稳定性 电压互感器。
背景技术：
电力部门为了实现对电力线电力情况的管理和监测，往往要做的基础工作 就是获取该电力线上实时电压值和电流值，现有技术对此是采用独立的电流互
感器和电压互感器，分别获取电压值和电流值；但是在安装时各自保持一定的 距离，防止相互的电磁干扰，同时由于互感器自身作为用电设备，从能量守恒 的角度来看，仍存在一定的电能消耗；其中，所述的电压互感器实际上是一个 带铁心的变压器。 一般应用于高压领域，它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘 组成。当在一次绕组上施加一个电压Ul时，在铁心中就产生一个磁通(p,根据 电^f兹感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组 的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互 感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧 接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的，另有非电 磁式的，如电子式、光电式。电压互感器的运行情况相当于2次侧开路的变压 器，其负载为阻抗较大的测量仪表。副边电流产生的压降和励磁电流的存在是 电压互感器误差之源。电压互感器副边不能接过多的负载；且要求铁心不饱和 (0.6-0.8T)。中国专利中公开了多项关于高压互感器的专利，但是由于其都是基 于变压器的基础理论上，进行的改进，因此其是无法根本改变现有互感器的缺 陷，如工艺复杂、体积庞大并且反应出的电压值的准确率随着材料、工艺精 度和环境的改变而产生较大的误差的缺陷，同时在和所述的电流互感器结合使 用时，则体积更为庞大。
鉴于上述的缺陷，本案创作者经过长时间的研究和实验终于获得本发明。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电压、电流一体式采样装置，用以克服上述 缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种电压、电流一体
式采样装置，其包括 一盒体，所述的盒体内设置有一电流互感器，所述的电 流互感器中心有一相线穿过，所述的电流互感莽通过一电流信号输出端子输出 电流信号；在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括 一电压采集子 单元，其设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号并转为第一电压取样 信号；
一电压/频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元相连接，将所述的电 压取样信号转换为对应的第一频率信号输出；
其中，所述的电压采集子单元包括 一电压采样组件，其直接从所述的相 线上采集实时的电压信号；
一电压信号处理电路，其将所述的实时的电压信号进行整流转换为直流的 第一电压取样信号；
以及电源电路，其将所述的电压进行稳压、'滤波转换成电源电压输出；
其中，所述的电压采样组件为机械结构组件，其包括
一导电采样件，其为一导电材料，直接接触金属电力线或透过绝缘皮直接 接触电力线芯，获取电力线上实时的电压信号；
一采样固定件，使所述的导电采样件与所述的电力线连接稳固。
其中，当所述的电力线具有绝缘皮时，所述的导电采样件为针齿状结构， 其刺入所述的电力线与电力线芯接触。
其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻、一 与之串联的第一稳压管， 一与所述的第一电阻并联的整流桥，其中所述的第一 电阻的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥输出所述的第一 电压取样信号；
其中，所述的电源电路包括 一第四电阻，其与所述的整流桥正极串联用以 降压；一并联的第二稳压管、第一电容和第二电容用以进行稳压、滤波形成稳定
的电源输出； ' 其中，所述的电压/频率转换子单元包括
一积分电路，其对所述的第 一 电压取样信号的电压值进行积分处理分别转 换为与所述的电压值成正比的第 一 电流值；
一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正 比的所述第一频率信号；
其中，所述的积分电路包括
一第一积分器，其反相输入端获得所述的第一电压取样信号，所述的电源 电路为其提供工作电压。
其中，还包括 .
一并联的第五电阻和第三电容，其一并联端分别与所迷的第一积分器的同 相输入端相连4妄，另一端接「地；
以及一串联的第五电容和第二二级管作为反馈防止所述的第二积分器输出 发生信号漂移，其中所述的第二二级管的阳极接地；所述的第二二极管和第五 电容连接点与所述的第一积分器输出端相连；
其中，所述的电压/频率转换电路包括 一电压/频率转换芯片，其输入端用 以获得所述的电流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；
一基准电压生成电路，其包括 一第一三极管，其集电极与所述的电源电
六电阻和第七电阻，其一端和所述的第一三极管的基极相连，另一端接地，其 串联点与所述的第 一三极管的发射极相连；
本发明又提供一种电压、电流一体式采样装置，其包括 一盒体，所述的 盒体内设置有一电流互感器单元，所述的电流互感器单元中心有一相线穿过， 输出一第二电压取样信号；在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括； 一电压采集子单元，其与所述的设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信 号并转为第一电压取样信号；
一电压/频率转换子单元，其分别与所述的电压采集子单元以及电流互感器 单元相连接，将所述的第一电压取样信号以及所述的第二电压取样信号，分别 转换为与各自对应的第 一频率信号以及第二频率信号输出；
其中，所述的电压采集子单元包括 一电压采样组件，其直接从所述的相线上采集到实时的电压信号；
一电压信号处理电路，其将所述的实时的电压信号进行整流转换为直流的 第一电压取样信号；
以及电源电路，其将所述的电压进行稳压、滤波转换成电源电压输出。
其中，所述的电压采样组件为机械结构组件，其包括
一导电采样件，其通过直接接触金属电力线或透过绝缘皮直接接触电力线 芯，获取相线上实时的电压信号；
一采样固定件，使所述的导电采样件与所述的电力线连接稳固。
其中，当所述的电力线具有绝缘皮时，所述的导电采样件为针齿状结构， 其刺入所述的电力线与电力线芯接触；
其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻、一 与之串联的第一稳压管， 一与所述的第一电阻并联的整流桥，其中所述的第一 电阻的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥输出所述的第一 电压取样信号； '
其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组串联的 第一电阻， 一与所述的其中之一笫一电阻并联的整流桥，所述的整流桥输出所 述的第一电压取样信号。
其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组相互并 联的第一电阻和电容、 一与其中之一组所述的第一电阻和电容相并联的整流桥， 所述的整流桥输出所述的第 一 电压取样信号。
其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时 的电压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组串联的 取样电容， 一与其中之一取样电容想并联的整流桥，所述的整流桥输出所述的 第一电压取样信号。
其中，所述的电源电路包括 一第四电阻，其与所述的整流桥正极串联用以 降压；
一并联的第二稳压管、第一电容和第二电容用以进行稳压、滤波形成稳定的电源输出。
其中，所述的电压/频率转换子单元包括
一积分电路，其对所述的第一电压取样信号以及所述的第二电压取样信号 电流值；
一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正 比的所述第一频率信号和第二频率信号； 其中，所述的积分电路包括
一第一积分器，其反相输入端获得所述的第一电压取样信号，所述的电源 电路为其提供工作电压；
一第二积分器，其反相输入端获得所述的第二电压取样信号，所述的电源
电路为其提供工作电压； 其中，还包括
一并联的第五电阻和第三电容，其一并联端分别与所述的第一积分器和第 二积分器的同相输入端相连接，另一端接地；
一串联的第四电容、第一二极管作为反馈防止所述的第一积分器输出发生 信号漂移；
以及一 串联的第五电容和第二二级管作为反馈防止所述的第二积分器输出 发生信号漂移，其中所述的第一二极管与所述的第二二级管的阳极串联并接地； 所述的第一二极管和第四电容连接点与所述的第 一积分器输出端相连，所述的
第二二极管和第五电容连接点与所述的第二积分器输出端相连；
其中，所述的电压/频率转换电路包括 一电压/频率转换芯片，其输入端用 以获得所述的电流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；
一基准电压生成电路，其包括 一第一三极管，其集电极与所述的电源电
六电阻和第七电阻，其一端和所述的第一三极管的基极相连，另一端接地，其 串联点与所述的第 一三极管的发射极相连；
其中，还包括 一光电隔离子单元，其与所述的电压/频率转换子单元的信 号输出端相连接，所述的光电隔离子单元为两个光电耦合器。
与现有技术比较本发明的有益效果在于，体积小、电压值/电流值测量精度
图1为本发明电压、
图2为本发明电压、 的机械结构示意图3为本发明电压、
图4为本发明电压、
图5为本发明电压、 的机械结构示意图6为本发明电压、
图7为本发明电压、
图8为本发明电压、
图9为本发明电压、图。
电流一体式釆样装置的较佳实施例一的机械结构示意
电流一体式采样装置的较佳实施例 一 中电压采样组件
电流一体式采样装置的较佳实施例 一 的电路结构示意
电流一体式采样装置的较佳实施例二的机械结构示意
电流一体式采样装置的较佳实施例二中电压采样组件
电流一体式采样装置的较佳实施例二的电路结构示意
电流 一 体式釆样装置的较佳实施例三的电路结构示意
电流一体式采样装置的较佳实施例四的电路结构示意
电流一体式采样装置的较佳实施例五的电路结构示意
具体实施例方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 请参阅图l所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例一 的机械结构示意图；所述的电压、电流一体式采样装置包括 一盒体l,其采用 绝缘阻燃材料制成，所述的盒体1内设置有一电流互感器单元，所述的电流互 感器单元包括 一电流互感器2以及一电流信号输出端子21,所述的电流互感 器2中心有一相线0穿过，所述的电流互感器2产生的电流信号经过设置在所 述盒体1上的电流信号输出端子21输出；在所述的盒体1内还设置一直接取电 压单元，其包括 一电压采集子单元3，其设置在所述的相线0上，用以获取实 时的电压信号并转为第一电压取样信号；还包括一电路基板32,其上设置有一 电压/频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元3相连接，将所述的第一电压取样信号转换为对应的第一频率信号输出，并通过设置在所述盒体1上的电
压信号输出端子31输出。所述的电压采集子单元3包括 一电压采样组件，其 直接从所述的相线上采集实时的电压信号； 一电压信号处理电路，其将所述的 实时的电压信号进行整流处理，并转换为直流的第一电压取样信号；以及一电 源电路，其将所述的电压进行稳压、滤波转换成电源电压输出。
请参阅图2所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例一 中电压采样组件的机械结构示意图，所述的电压釆样组件为机械结构组件，其 包括
一导电采样件33,其为一导电材料制得，在所述的相线为金属棵线的情况 下，直接接触金属相线(图中未示)；当所述的相线具有绝缘皮的情况下，透 过绝缘皮直接接触相线芯，获取相线上实时的电压信号；其为图2所体现的结 构特点，所述的导电釆样件33具有针齿状结构，所以可以针刺穿透所述的绝缘 皮。
一釆样固定件，其包括 一固定块34以及一螺栓35,通过所述螺栓35螺 紋旋入所述盒体1内，所述的螺栓35头顶靠在所述的固定块34上，从而使所 述的导电采样件33和相线接触的更加稳固，能达到上述目的和思想的例子并不 局限仅仅依靠所述螺栓35和固定块34组成的结构。
请参阅图3所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例一 的电路结构示意图；在所述的电路基板上设置有本发明主要的电路功能部分， 其包括所述的电压信号处理电路、电源电路以及所述的电压/频率转换子单元， 其中，
所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时的电压 信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻R1、 一与之 串联的第一稳压管DW, —与所述的第一电阻并联的整流桥Dl-D4，其中所述 的第 一电阻Rl的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥Dl-D4 输出所述的第 一 电压取样信号；
所述的电源电路包括 一第四电阻R14,其与所述的整流桥Dl-D4正极串 联用以降压； 一并联的第二稳压管DW1、第一电容C1和第二电容C2用以进行 稳压、滤波形成稳定的电源电压输出；
所述的电压/频率转换子单元包括
一积分电路，其包括 一第一积分器IC1，其反相输入端通过电阻R2获得所述的第一电压取样信号，所述的电源电路为其提供工作电压，实现对所述的 第一电压取样信号的电压值进行积分处理，分别转换为与所述的电压值成正比
的第一电流值； 一并联的第五电阻R3和第三电容C4,其一并联端分别与所述 的第一积分器IC1的同相输入端相连接，另一端接地；
以及一串联的第五电容C5和第二二级管D5作为反馈防止所述的第一积分 器输出发生信号漂移，其中所述的第二二级管D5的阳极接地；所述的第二二极 管D5和第五电容C5连接点通过一电阻R4与所述的第一积分器IC1输出端相 连；
一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正 比的所述第一频率信号；其包括 一电压/频率转换芯片IC2，其输入端用以获 得所述的电流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；
一基准电压生成电路，其包括 一第一三极管，其集电极与所述的电源电
一串联的第六电阻R8和第七电阻R9，其一端和所述的第一三极管的基极相连， 另 一端接地，其串联点与所述的第 一三极管的发射极相连；
一光电隔离器件，其与所述的电压/频率转换芯片IC2的输出端相FOUT连 接，将频率信号转换为电信号，这里采用的光电耦合器IC3，抗干扰便于远距离 传输。 .
上述是本发明第一个思路，其在于采用同一个采样设备，同时从一根相线 上，获取电压和电流信号，为了防止通常情况下的电流互感器之间电压互感器 的电磁干扰，这里对电压信号采样方式采用了直接接触获取的方式，同时采用 了电压/频率转换，将电压以频率信号的方式传出，提高了对电压值计量的精度， 减少了现有电压互感器自身的电力消耗，此时对于所述的电流信号的采样仍然 采用从所述的电流互感器获取模拟信号直接输出。
以下对本发明的第二实施例进行描述，请参阅图4所示和图5所示，其分 别为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例二的机械结构示意图，以 及电压采样组件的机械结构示意图；其与上述实施例一机械结构示意图的差别 在于，所述的电流互感器互感器输出的模拟信夸也接入到所述的直接取电压单 元中的电压/频率转换子单元，将所述的第一电压取样信号以及所述的电流互感 器单元的获取的模拟取样信号，分别转换为与各自对应的第一频率信号以及第 二频率信号输出；从结构接，所述的电流信号输出端子21以及电压信号输出端子31从所述的电路基板 上获取处理后的各自代表电压值和电流值的频率信号。
请参阅图6所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例二 的电路结构示意图。在所述的电路基板上设置有该实施例主要的功能电路部分， 其包括所述的电压信号处理电路、电源电路以及所述的电压/频率转换子单元， 其中，所述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时的电 压信号进行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻R1、 一与 之串联的第一稳压管DW, —与所述的第一电阻Rl并联的整流桥D1-D4，其中 所述的第一电阻Rl的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥 Dl-D4输出所述的第一电压取样信号；
一第二电压电路，其对所述的电流互感器TA获取的电流值进行处理，其还 包括在所述电流互感器TA输出端并联有电P且R17,以及将串联的电容C5和 二极管D7也并联在所述的电流互感器TA输出端，将电流信号转换输出成一第 二电压取样信号。
所述的电源电路包括 一第四电阻R18,其与所述的整流桥Dl-D4正极串 联用以降压； 一并联的第二稳压管DW1、第一电容C1和第二电容C2用以进行 稳压、滤波形成稳定的电源电压输出。
所述的积分电路包括 一第一积分器，其反相输入端通过一电阻R2与所述 的整流桥Dl-D4的正极相连接，获得所述的第一电压取样信号，所述的电源电 路E的输出端与所述的积分电路的VCC端相连接，为其提供工作电压；
一第二积分器，其反相输入端通过电阻R19与所述的整流取样电路的输出 端相连接，获得所述的第二电压取样信号；还包括 一延时电路，所述的延时 电路包括一对并联的第五电阻R3和第三电容C4，其一并联端与所述的第一积 分器和所述的第二积分器的同相端连接，其另一并联端接地。
还包括 一反馈电路，其包括 一串联的第四电容C3、第一二极管D5作 为反馈防止所述的第一积分器输出发生信号漂移；
以及一串联的第五电容C6和第二二级管D6作为反馈防止所述的第二积分 器输出发生信号漂移，其中所述的第一二极管D5与所述的第二二级管D6的阳 极串联并接地；所述的第一二极管D5和第四电容C3连接点与所述的第一积分 器输出端相连，所述的第二二极管D6和第五电容C6连接点与所述的第二积分 器输出端相连； .所述的电压/频率转换电路32包括 一电压/频率转换芯片IC2，其具有至少 两个输入端INPUTl, INPUT2，通过电阻R4、 Rll分别与所述的第一积分器的 输出端和第二积分器的输出端相连接，用以获得所述的第一电流信号和第二电 流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；
还包括 一基准电压生成电路，其包括 一第一三极管Q,其集电极与所 述的电源电路相连，其基极与所述的电压/频率转换芯片IC2基准电压输出端 CUAREN相连； 一 串联的第六电阻R16和第七电阻R14，其一端和所述的第一 三极管Q的基极相连，另一端接地，其串联点与所述的第一三极管Q的发射极 相连。
还包括 一光电隔离子单元，其分别与所述的电压/频率转换芯片IC2的信
号输出端Foutl、 Fout2相连接，所述的光电隔离子单元为两个光电耦合器IC3、
IC4,从而将代表电压的第一频率信号和代表电流的第二频率信号输出。
请参阅图7所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例三 的电路结构示意图；其与实施例二的区别在于，对于第一电压电路包括至少 两组串联的第一电阻(这里采用三个电阻Ra、 Rb、 Rc相互串联)， 一与所述的 其中之一第一电阻(电阻Rb)并联的整流桥Dl-D4，其中所述的第一电阻Rb 的两端获得的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥Dl-D4输出所述的第 一电压取样信号。
请参阅图8所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例四 的电路结构示意图；其与实施例二的区别在于，对于第一电压电路包括至少 两组相互并联的第一电阻和电容(这里采用三组电阻Ra、 Rb、 Rc分别与电容 Ca、 Cb、 Cc相并联)、 一与其中之一组所述的第一电阻Rb和电容Rc相并联的 整流桥D1-D4，其中所述的第一电阻Rb和电容Cb的两端获得的即为所述的实 时的电压信号，所述的整流桥输出所述的第 一 电压取样信号。
请参阅图9所示，其为本发明电压、电流一体式采样装置的较佳实施例五 的电路结构示意图。其与实施例二的区别在于，对于第一电压电路包括至少 两组串联的取样电容(这里采用三组电容Ca、 Cb、 Cc相串联)， 一与其中之一 取样电容Cb相并联的整流桥Dl-D4，其中所述的采样电容Cb的两端获得的即 为所述的实时的电压信号，所述的整流桥Dl-D4输出所述的第 一 电压取样信号。
而上述图7-图9中的其与电路都相同，事实上上述的第一电压电路也可与 所述的图3中实施例一中的第一电压电路相互替换，这里就不再赘述了。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而# 限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种电压、电流一体式采样装置，其包括一盒体，所述的盒体内设置有一电流互感器，所述的电流互感器中心有一相线穿过，所述的电流互感器通过一电流信号输出端子输出电流信号；其特征在于，在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括一电压采集子单元，其设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号并转为第一电压取样信号；一电压/频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元相连接，将所述的电压取样信号转换为对应的第一频率信号输出。
2、 一种电压、电流一体式采样装置，其包括 一盒体，所述的盒体内设置 有一电流互感器器，所述的电流互感器中心有一相线穿过，输出一第二电压取 样信号；其特征在于，在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括一 电压采集子单元，其与所迷的设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号 并转为第一电压取样信号；一电压/频率转换子单元，其分别与所述的电压采集子单元以及电流互感器 单元相连接，将所述的第一电压取样信号以及所述的第二电压取样信号，分别 转换为与各自对应的第一频率信号以及第二频率信号输出。
3、 根据权利要求1或2所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于， 所述的电压采集子单元包括 一电压采样组件，其直接从所述的相线上采集实 时的电压信号；一电压信号处理电路，其将所述的实时的电压信号进行整流转换为直流的 第一电压取样信号；以及电源电路，其将所述的电压进行稳压、滤波转换成电源电压输出。
4、 根据权利要求3所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于，所述 的电压采样组件为机械结构组件，其包括一导电采样件，其为一导电材料，直接接触金属电力线或透过绝缘皮直接 接触电力线芯，获取电力线上实时的电压信号；一采样固定件，使所述的导电采样件与所述的电力线连接稳固。
5、 根据权利要求4所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于当所 述的电力线具有绝缘皮时，所述的导电采样件为针齿状结构，其刺入所述的电 力线与电力线芯接触。
6、 根据权利要求3所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所述 的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时的电压信号进行 处理产生所述的第一电压取样信号，其包括 一第一电阻、 一与之串联的第一 稳压管， 一与所述的第一电阻并联的整流桥，其中所述的第一电阻的两端获得 的即为所述的实时的电压信号，所述的整流桥输出所述的第 一电压取样信号。
7、 根据权利要求6所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所述 的电源电路包括 一第四电阻，其与所述的整流桥正极串联用以降压；一并联的第二稳压管、第一电容和第二电容用以进行稳压、滤波形成稳定 的电源输出。
8、 根据权利要求3所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所述 的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时的电压信号进行 处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组串联的第一电阻， 一与 所述的其中之一第一电阻并联的整流桥，所述的整流桥输出所述的第一电压取 样信号。
9、 根据权利要求3所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所述 的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时的电压信号进行 处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组相互并联的第一电阻和 电容、 一与其中之一组所述的第一电阻和电容相并联的整流桥，所述的整流桥 输出所述的第 一 电压取样信号。
10、 根据权利要求3所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所 述的电压信号处理电路包括 一第一电压电路，其对所述的实时的电压信号进 行处理产生所述的第一电压取样信号，其包括至少两组串联的取样电容，一 与其中之一取样电容想并联的整流桥，所述的整流桥输出所述的第 一 电压取样 信号。
11、 根据权利要求1所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所 述的电压/频率转换子单元包括一积分电路，其对所述的第一电压取样信号的电压值进行积分处理分别转 换为与所述的电压值成正比的第 一 电流值；一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正 比的所述第一频率信号。
12、 根据权利要求11所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所述的积分电路包括一第一积分器，其反相输入端获得所述的第一电压取样信号，所述的电源 电路为其提供工作电压。
13、 根据权利要求12所迷的电压、电流一体式采样装置，其特征在于还 包括一并联的第五电阻和第三电容，其一并联端分别与所述的第二积分器的同相输入端相连^:,另一端4矣地； ，以及一 串联的第五电容和第二二级管作为反馈防止所述的第二积分器输出 发生信号漂移，其中所述的第二二级管的阳极接地；所述的第二二极管和第五 电容连接点与所述的第一积分器输出端相连。
14、 根据权利要求2所述的电压、电流一体式釆样装置，其特征在于所 述的电压/频率转换子单元包括一积分电路，其对所述的第一电压取样信号以及所述的第二电压取样信号 的电压值进行积分处理分别转换为与所述的电压值成正比的第一电流值和第二 电流值；一电压/频率转换电路，其接收所述的电流信号并输出与所述的电压值成正 比的所述第一频率信号和第二频率信号。 '
15、 根据权利要求14所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于所 述的积分电路包括一第一积分器，其反相输入端获得所述的第一电压取样信号，所述的电源 电路为其提供工作电压；一第二积分器，其反相输入端获得所述的第二电压取样信号，所述的电源 电路为其提供工作电压。
16、 根据权利要求15所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于还 包括一并联的第五电阻和第三电容，其一并联端分别与所述的笫一积分器和第 二积分器的同相输入端相连接，另一端接地；一串联的第四电容、第一二极管作为反馈防止所述的第一积分器输出发生 信号漂移；以及一串联的第五电容和第二二级管作为反馈防止所述的第二积分器输出发生信号漂移，其中所述的第一二极管与所述的第二二级管的阳极串联并接地；所述的第一二极管和第四电容连接点与所述的第一积分器输出端相连，所述的 第二二极管和第五电容连接点与所述的第二积分器输出端相连。
17、 根据权利要求13或22所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在 于所述的电压/频率转换电路包括 一电压/频率转换芯片，其输入端用以获得 所述的电流信号，所述的电源电路为其提供工作电压；一基准电压生成电路，其包括 一第一三极管，其集电极与所述的电源电 路相连，其基极与所述的电压/频率转换芯片基准电压输出端相连； 一串联的第 六电阻和第七电阻，其一端和所述的第一三极管的基极相连，另一端接地，其 串联点与所述的第一三极管的发射极相连。
18、 根据权利要求17所述的电压、电流一体式采样装置，其特征在于还 包括 一光电隔离子单元，其与所述的电压/频率转换子单元的信号输出端相连 接，所述的光电隔离子单元为两个光电耦合器。
全文摘要
本发明为一种电压、电流一体式采样装置，其包括一盒体，所述的盒体内设置有一电流互感器，所述的电流互感器中心有一相线穿过，所述的电流互感器通过一电流信号输出端子输出电流信号；在所述的盒体内还设置一直接取电压单元，其包括一电压采集子单元，其设置在所述的相线上，用以获取实时的电压信号并转为第一电压取样信号；一电压/频率转换子单元，其与所述的电压采集子单元相连接，也可以同时与所述的电流互感器单元相连接，将所述的电压取样信号转换为对应的第一频率信号输出。
文档编号H01F38/34GK101615501SQ200810125009
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者万家盛, 汪志强 申请人:湖北盛佳电器设备有限公司;万家盛