一种绕线式电机保护器中模数转换信号采样电路的制作方法

本实用新型属于电机保护技术领域，提供了一种绕线式电机保护器中模数转换信号采样电路。

背景技术：

随着微电子技术的迅猛发展，目前市场上各种电机保护器也日益增多。由于电机的造价比较昂贵，维修费高，又是生产的重要设备，一旦发生故障将造成重大损失，因此，对它们实施有效的保护十分重要。

绕线式电机的工作特点，常用于频繁启动场合，且启动电流大，对电网和其它设备冲击大，工作环境较恶劣，所以故障率比较高，目前，已经应用的电机保护器基本上很难满足对绕线式电机的保护。其主要原因是保护器一般电流、温度普通模拟信号采样方法其采样干扰大、稳定性差等缺陷，限制了其在绕线式电机的保护应用和发展。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种绕线式电机保护器中模数转换信号采样电路，旨在解决模拟信号采样干扰大、稳定性差的问题。

本实用新型提供一种绕线式电机保护器中模数转换信号采样电路，所述电路由电流互感器、I/V转换电路及A/D转换器组成，电流互感器的输入端与电机的电流输出线连接，电流互感器的输出端与I/V转换电路的输入端连接，I/V转换电路的输出端与A/D转换器的输入连接，A/D转换器的输出端与电机保护器的控制器连接。

进一步的，A/D转换器的输入端还与温度传感器的输出端连接。

进一步的，所述I/V转换电路由电阻及运算放大器组成，电阻R1～R8为定值电阻，电阻R9和R10为可调电阻，其中，电流互感器的一输出端通过两个串接的电阻R2、电阻R4与运算放大器的反向输入端连接，电流互感器的另一输出端通过两个串接电阻R3、电阻R5与运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端连接，可调电阻R10的一个定片引脚接地，另一定片引脚与运算放大器的输出连接，动片引脚通过电阻R6与电阻R2和电阻R4的中间节点连接，可调电阻R9的一个定片引脚通过电阻R8与电压输入端口Vcc连接，另一个定片引脚接地，动片引脚通过电阻R7与电阻R3和电阻R5的中间节点连接。

通过串行模数转换，将采样的模拟信号转换成数字信号，信号抗干扰能力强，稳定好，可靠性佳，经过反复试验，很好地解决了模拟信号采样方法其采样干扰大、稳定性差等缺陷，完全能够满足在绕线式电机保护器中信号采样使用要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的绕线式电机保护器中模数转换信号采样电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的I/V转换电路的结构示意图；

1.电流互感器、2.I/V转换电路、3.A/D转换器、4.控制器、5.温度传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为本实用新型实施例提供的绕线式电机保护器中模数转换信号采样电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出于本实用新型实施例相关的部分。

该电路包括：

电流互感器1、I/V转换电路2及A/D转换器3，其中，电流互感器1的输入端与电机的电流输出线连接，电流互感器1的输出端与I/V转换电路2的输入端连接，I/V转换电路2的输出端与A/D转换器3的输入连接，A/D转换器3的输出端与电机保护器的控制器4连接，控制器4采用单片机AT89S53，A/D转换器的型号为：TLC2543；电流互感器1将电机输出的大电流信号转化为4～20mA小电流信号，在通过I/V转换电路2将4～20mA小电流信号转化为0～5V电压信号，此时的电压信号为模拟信号，再经A/D转换器3转化为数字信号，输入电机保护器的控制器4进行过流识别。

在本实用新型中，A/D转换器3的输入端还与温度传感器5的输出端连接，温度传感器5用于采集电机的温度，温度传感器5输出的是模拟电压信号，经A/D转换器3转换为数字信号，输入电机保护器的控制器4进行过温识别。

图2为本实用新型实施例提供的I/V转换电路的结构示意图，为了便于说明，仅示与本实用新型实施例相关的部分。

该I/V转换电路由电阻(R1～R10)及UA741运算放大器组成，R1～R8为定值电阻，R9和R10为可调电阻，其中，电流互感器的一输出端通过两个串接电阻R2(100K)、R4(2K)与运算放大器的反向输入端连接，电流互感器的另一输出端通过两个串接电阻R3(100k)、R5(2k)与运算放大器的正向输入端连接，运算放大器的输出端与A/D转换器的输入端连接，电阻R10(10k)的一个定片引脚接地，另一定片引脚与运算放大器的输出连接，其动片引脚通过电阻R6(200k)与电阻R2和电阻R4的中间节点连接，电阻R9(10k)的一个定片引脚通过电阻R8(100k)与电压输入端口Vcc(-15V)连接，另一个定片引脚接地，动片引脚通过电阻R7(200k)与电阻R3和电阻R5的中间节点连接，电流Ii流过电阻R1～R5，电阻R4和电阻R5的两端产生电压U，运算放大器电压U进行差动放大，可调电阻R9是用于调零用，以消除电路的零点误差，可调电阻R10是用于调节放大倍数。

通过串行模数转换，将采样的模拟信号转换成数字信号，信号抗干扰能力强，稳定好，可靠性佳，经过反复试验，很好地解决了模拟信号采样方法其采样干扰大、稳定性差等缺陷，完全能够满足在绕线式电机保护器中信号采样使用要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。