专利名称：一种隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子监测装置，特别是一种能非接触测量电压并直接将测量信号引入计算机的电压传感器模块。
在我国的电力系统及工、矿企业的大动力设备中，大电流量(几千安培到几万安培)信号的监测，包括直流大电流和交流大电流的监测以前多采用标准分流器，输出75mv电压标准信号用电压表监测。由于计算机的应用，上述系统需要进行微机控制改造，上述信号通过电压表监测不能直接输入计算机，必须通过转换。目前多采用霍尔电流传感器模块，但霍尔大电流传感器比较昂贵，价格从几万元到十几万元人民币，且体积大，安装麻烦，安装时要求原边电流母线断线，在实际操作中，用户不让改动原边、不让停电，使安装更加麻烦、费时、费力。
本实用新型的目的是克服上述测量方法的不足，设计一种非接触测量电压的电压传感器模块，价格便宜、体积小、重量轻、安装方便。
本实用新型的目的是这样实现的它包括一线路板，所述线路板上焊接有传感器电路，所述线路板设有外壳，所述传感器电路包括串接有原边电阳的与标准分流器并接的原边输入回路，所述原边电阻上套有磁感应线圈，所述磁感应线圈磁振荡回路相接，所述磁振荡回路中连有一直流放大器，所述直流放大器的输出端与计算机相连。
所述的磁振荡回路由其反向输入端绕制在磁感应线圈上的运算放大器和所述运算放大器的输出端与交流放大器相连的电路组成。
所述直流放大器的正向输入端与所述运算放大器的输出端相连。
所述直流放大器的副反馈电阻为可调电阻。
所述直流放大器的正向输入端还连有一电位器。
所述外壳与线路板之间填充有硅胶。
本实用新型并接在大电流设备的标准分流器上时，标准分流器通常输出75毫伏的电压，即在原边电阻两端产生同样大小的直流电压，本实用新型的原边电阻为7.5欧时，原边电阻产生0到10豪安的电流，该电流穿过磁感应线圈的磁芯时，磁振荡回路的振荡波形偏出“正”“负”对称点，磁芯的正饱和电流大于负饱和电流，直流分量将通过直流放大器放大而输出，输出电压大小与磁芯穿过的直流电大小成正比，直流放大器的输出端与微机相连，这样不需将大电流设备的原边电流母线断线，只需将本实用新型并接在标准分流器上就可方便地在计算机上监测到大电流设备的大电流信号，故本实用新型是一种能够非接触测量电压的电压传感器模块，非接触测量电压具有安全可靠、无扦入损耗、安装方便、不用维护，可长期在线监测、寿命长等优点；由于本实用新型电路简单，元器件少且没有特殊元器件，故本实用新型体积小、重量轻、价格便宜，性能价格比高；采用磁调制原理进行监测，还具有系统反应速度快的优点，直流放大器输出模拟量便于与计算机接口相连。上述外壳和线路板采用阻燃、高温、高强度绝缘材料制成。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
图1是本实用新型并接在标准分流器两端的连接示意图。
图2是本实用新型的电路结构示意图。
图1中标准分流器1的两端并接上本实用新型2，本实用新型2的输出端与计算机相连，通过计算机的A/D转换电路将信号显示在计算机显示屏3上。
图2中本实用新型与标准分流器1并接后与原边电阻R形成原边输入回路，原边电阻R上套有磁感应线圈T，磁感应线圈T与运算放大器K1、交流放大器K2组成磁振荡回路，运算放大器K1的输出端A与直流放大器K3的正向输入端相连。直流放大器K3的副反馈电阻RG为可调电阻直流放大器K3的正向输入端B还连有一电位器W。
标准分流器1输出75毫伏标准信号，当分流器1并接上本实用新型时，75毫伏电压在阳值为7.5欧的原边电阻两端边电阻产生0到10豪安的电流该电流穿过磁感应线圈T的磁芯时，磁振荡回路的振荡波形偏出“正”“负”对称点，磁芯的正饱和电流大于负饱和电流，直流分量将通过直流放大器K3放大而输出，输出电压大小与磁芯穿过的直流电流大小成正比，直流放大器的输出端与微机相连，这样不需将大电流设备的原边电流母线断线，只需将本实用新型并接在标准分流器上就可方便地在计算机上监测到大电流设备的大电流信号；当原边电路没有信号输入时，输出端A为直流零电位，调整直流放大器K3的正向输入端B点的电位器W使输出为零，当有电流通过时，调整副反馈电阻RG使输出电压满足要求，即原边0-10mA，输出0-5V。本实用新型的测量范围为0-75mv，其他技术指标为失调电压为≤20mv(原边为0时)；绝缘电压30KV、50Hz、1分钟；精度≤1％；线性误差≤0.2％；工作电压±15V；工作温度0-70摄氏度；贮存温度-25摄氏度到85摄氏度；耗电20mA。
本实用新型的测量范围可按用户的要求设置，通过调整原边电阻的阻值和其他参数，即可实现不同范围电压的测量。
权利要求1.一种隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块，它包括一线路板，所述线路板上焊接有传感器电路，所述线路板设有外壳，其特征在于所述传感器电路包括串接有原边电阻的与标准分流器并接的原边输入回路，所述原边电阻上套有磁感应线圈，所述磁感应线圈与磁振荡回路相连，所述磁振荡回路中连有一直流放大器，所述直流放大器的输出端与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块，其特征在于所述的磁振荡回路由反向输入端绕制在磁感应线圈上的运算放大器和所述运算放大器的输出端与交流放大器相连的电路组成。
3.根据权利要求1或2所述的隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块，其特征在于所述直流放大器的正向输入端与所述运算放大器的输出端相连。
4.根据权利要求1所述的隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块，其特征在于所述直流放大器的副反馈电阻为可调电阻。
5.根据权利要求1所述的隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块，其特征在于所述直流放大器的正向输入端还连有一电位器。
6.根据权利要求1所述的隔离测量mv电压的mv级电压传感器模块，其特征在于所述外壳与线路板之间填充有硅胶。
专利摘要本实用新型涉及一种能非接触测量mv电压并直接将测量信号引入计算机的mv级电压传感器模块,它包括一串接有原边电阻的与标准分流器并接的原边输入回路,所述原边电阻上套有磁感应线圈,所述磁感应线圈与磁振荡回路相连,所述磁振荡回路中连有一放大器,所述放大器的输出端与计算机相连。本实用新型能非接触测量电压,价格便宜、体积小、重量轻、安装方便。
文档编号G01R15/14GK2466666SQ0120450
公开日2001年12月19日 申请日期2001年2月27日 优先权日2001年2月27日
发明者刘振华, 刘焕锌, 张文波 申请人:北京科海电子技术有限公司