专利名称：三相电机运行电流交流采样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电流信号采样装置。
已有的三相电机运行电流采样都采用直流采样，即把采得的交流电流样品经整流、滤波后得到相应的直流电压，而后进行A／D转换。由于滤波是一个积分的过程，所以采用直流采样的方法，测量结果有一个时间滞后，而正是这个滞后使得对电机电流的测量失去意义，甚至导致电机保护器无法正常动作而烧坏电机。
本实用新型的目的旨在提供一种在10个周期内应正确判断出该电机是否正常工作的三相电机运行电流交流采样装置。
本实用新型包括三相电机的采样电阻、放大器、采样保持电路、波形变换电路、A／D变换电路和单片机。采样电阻一端分别接待测电流端、放大器输入端和波形变换电路输入端，放大器输出端接采样保持电路输入端，采样保持电路输出端分别接A／D变换器和单片机，波形变换电路输出端接单片机。
所说的波形变换电路输入端也可直接接于放大器输出端。
本实用新型采用三相电机电流的交流采集方法，使各相待测电流流经采样电阻，在采样电阻上产生压降。该压降一路经放大器放大后送入采样保持电路，经整流把全波正弦波变为直流脉动正弦信号，该信号的幅值正比于待测电流的大小；另一路经波形变换后把正弦波形变换为方波，该方波送单片机，由此决定相电流的采样点。单片机在收到方波信号的高电平后，经计算，在合适的时刻向采样保持电路发出采样脉冲，采样保持电路把此时经整流送来的脉动正弦信号的幅值保持下来，该值正比于待测电流，通过A／D变换，送入单片机，较好地解决了三相电机运行电流的采样问题。在电机运行时，每一个周期至少对三相电流各采样一次，在10个周期内可正确判断出该电机是否正常工作，克服了传统直流采样的滞后问题。
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
由图1，2可知，三相待测电流IA，IB，IC分别经采样电阻RA，RB，RC，在RA，RB，RC上产生压降。RA，RB，RC的上端分别接放大器IC1A，IC1B，IC1C和波形变换电路IC2A，IC2B，IC2C。放大器的输出端接采样保持电路IC3A，IC3B，IC3C的输入端，采样保持电路IC3A，IC3B，IC3C的输出端分别接A／D变换器(A／D)A，(A／D)B，(A／D)C和单片机CPU，波形变换电路IC2A，IC2B，IC2C输出端接单片机CPU。IC40106构成波形变换电路，经波形变换后把正弦波变为方波，方波的跳变点对应待测电流的过零点。该方波送CPU，CPU可由此决定各相电流的采样点。另一路经IC 4558运算放大器放大，适当地调整4558工作点使之构成放大整流电路，把全波正弦波变为直流脉动正弦信号。该信号的幅值正比于待测电流的大小。ICTLC0384是串行A／D转换器，在CPU的控制下分别把送到脚3、脚4、脚5的(代表A，B，C相电流)输入信号转换成数字信号由输出脚10脚经P1．3送入CPU。
CPU的I／O口P3．3在收到方波信号的高电平后，经过计算，在合适的时刻通过P1．2向IC TLC0384发出指令，IC TLC0384把此时通道0的信号(代表相电流)A／D变换，变换后的数据通过P1．3送入CPU。
权利要求1．三相电机运行电流交流采样装置，其特征在于包括三相的采样电阻、放大器、采样保持电路、波形变换电路、A／D变换电路和单片机；采样电阻一端分别接待测电流端、放大器输入端和波形变换电路输入端，放大器输出端接采样保持电路输入端，采样保持电路输出端分别接A／D变换器和单片机，波形变换电路输出端接单片机。
2．如权利要求1所述的三相电机运行电流交流采样装置，其特征在于三相的波形变换电路采用IC40106。
3．如权利要求1所述的三相电机运行电流交流采样装置，其特征在于所说的波形变换电路输入端接于放大器输出端。
专利摘要涉及一种电流信号采样装置,由三相采样电阻、放大器、采样保持电路、波形变换电路、A/D变换电路和单片机组成。采样电阻分别接待测电流、放大器和波形变换电路输入端,放大器输出端接采样保持电路输入端,采样保持电路输出端分别接A/D和单片机,波形变换电路输出端接单片机。采用三相电机电流的交流采集方法,在电机运行时,每一个周期至少对三相电流各采样一次,在10个周期内可判断出是否正常工作,克服了传统直流采样的滞后问题。
文档编号G01R31/34GK2414538SQ0020372
公开日2001年1月10日 申请日期2000年2月22日 优先权日2000年2月22日
发明者陈文芗 申请人:厦门大学