专利名称：真有效值电量变送器的制作方法
技术领域：
本发明是一种真有效值电量变送器，用于各种自动化系统中作电量变换用。
目前应用的各类电量变送器几乎都是输出正比于输入信号平均值的标准信号，而且仅限于正弦交流电流或电压，用有效值进行刻度而已。这对于目前各种晶闸管以及其它开关元件广泛应用的情况是难以适应的。各种工业控制中常常需要对有效值进行控制与检测，因而产生正比于输入信号有效值的标准输出信号的电量变送器是不可缺少的。作为信号隔离输入，对于正弦交流信号，常常应用电压互感器或电流互感器，但对于直流信号或含有直流分量非正弦信号以及其它非正弦交流信号，却不适用。
本发明的目的是提出一种可以产生正比于输入信号有效值的标准输出信号的真有效值电量变送器，并提供了适用于交流正弦信号输入型和直流、含直流分量的非正弦信号以及其它非正弦交流信号型两种，后者亦适用于正弦交流信号。
根据本发明所实现的真有效值电量变送器，其特点在于它包括由电流互感器(对正弦交流电流输入信号)或电压互感器(对正弦交流电压信号)或隔离放大器(如AD202/AD204)(对除正弦信之外的其它信号)，用以实现对输入信号的隔离以及将输入信号变成适合真有效值变换装置动态范围的电压，送入真有效值变换装置，输出一个正比于输入信号有效值的直流电平，经归正处理后，再根据控制要求，输出正比于输入信号有效值的电压信号或电流信号(当输入信号为零时，输出信号可以为零。也可以是某一定值，如(V或4mA)。
图1是本发明的原理方框图。
图2是按照本发明所实现的真有效值电量变送器的一种正弦电流输入，4～20mA输出的电路原理图。
图1所示的本发明的原理框图中，用来隔离并将输入信号变成适合真有效值变换装置动态范围的信号隔离输入装置，对大多数自动化系统来说，它联接于标准的电压互感器次级(0～100V)之后，或标准的电流互感器次级(0～5A)之后，上述两种情况下，信号隔离输入装置由联接固定负载R1的小型电压互感器(PT)或小型电流互感器(CT，见图2)构成。并联于输出端的反向串联的稳压晶体管DW1、DW2用于保护下一级电路的输入端不致因信号过大而损坏。对非正弦输入信号，它由电阻网络及隔离放大器(例如AD202/AD204等)构成。联接于信号隔离输入装置之后的真有效值变换装置采用有效值变换集成电路AD536A，它由绝对值、均方根、电流反射镜、缓冲器等部分组成，其输出正比于输入信号的有效值。真有效值变换装置与输入、输出信号无关，对各型均通用(电路结构见图2相应部分)。为了适应信号变换电路所需电平，在真有效值变换装置与信号变换装置之间设置了电平归正处理装置，由1/2MC14558集成运算放大器构成(电路结构见图2相应部分)，也对各型通用，只是当输出信号不同时，电阻参数不同而已。位于输出端之前的信号变换装置则因输出信号的不同而异。图2所示，由1/2MC14558及BG晶体管组成的信号变换装置，系输出信号为4～20mA型的。对其它参数的电流输出型，或元件参数不同，或电路稍有差异(如当输入为零输出亦为零的输出信号，无DW3、W3、R9那部分电路)。对电压输出型，电路中BG晶体管相关部分电路稍有差异。
本发明所构成的真有效值电量变送器可以给出优于0.2%的精度，而且尺寸小，成本较低。
权利要求
1.一种真有效值电量变送器，其中包括-信号隔离输入装置，用于实现对交流或直流(包括含有直流分量的非正弦交流)信号的隔离输入，并将其变换成适合真有效值变换的标准量；-真有效值变换装置，它连接在信号隔离输入装置之后，用于对已变换成标准量的输入信号进行真有效值变换，输出与输入信号有效值成比例的直流电平--电平归正处理装置，它连接在真有效值换装置之后，对真有效值变换装置输出电平进行归正处理；--信号变换装置，它连接在电平归正处理装置之后，将归正的标准信号变换成标准的输出信号(例如4～20mA或1～5V信号)；其特点在于，它包括对交流、直流以及各类非正弦交变输入信号进行真有效值采样、变换的装置，可以输出正比于输入信号有效值的标准信号，精度优于0.2%。
2.权利要求1所述的真有效值电量变送器，其特点在于，其中信号隔离输入装置不仅有交流输入型，而且还有直流输入型，适用于各种正弦、非正弦输入信号。
3.权利要求1所述的真有效值电量变送器，其特点在于，由于它包括一个真有效值变换装置，可以将直流、正弦交流及各种非正弦输入信号变换成与其有效值成比例的标准输出信号。
全文摘要
一种真有效值电量变送器，由信号隔离输入装置，真有效值变换装置，电平归正处理装置，信号变换装置组成。将输入的正弦或非正弦信号变换成与之成比例的标准的电压或电流信号，用来进行对各种自动化系统的电压、电流以及各种可以转换成这类信号的其它电或非电的信号的检测、控制与调节等等。
文档编号G01R19/02GK1053842SQ9110173
公开日1991年8月14日 申请日期1991年3月26日 优先权日1991年3月26日
发明者刘舟军, 张忠典, 武传松 申请人:刘德滨