一种空心线圈信号处理电路和断路器的制作方法

本技术涉及信号处理，尤其涉及一种空心线圈信号处理电路和断路器。

背景技术：

1、空心线圈作为断路器的核心部件，利用空心线圈测量电流时，空心线圈的感应电压与被测电流在时间上的导数成比例，因此，空心线圈具有微分的作用，需要对空心线圈的感应电压进行积分处理。

2、目前，空心线圈信号处理电路一般采用有源积分电路，有源积分电路基于运放技术组成的模拟积分器，最主要的问题在于实际应用中，积分处理后输出的信号往往比较小，需要增加运放进行放大，导致空心线圈信号处理电路所需元器件较多。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种空心线圈信号处理电路和断路器，以解决现有技术中空心线圈信号处理电路因输出信号较小需要增加元器件的问题。

2、根据本实用新型的一方面，提供了一种空心线圈信号处理电路，所述空心线圈信号处理电路包括积分模块和放大模块；所述积分模块包括无源器件；

3、所述积分模块的第一输入端和第二输入端均与空心线圈连接，所述积分模块用于对所述空心线圈输出的电信号进行积分；

4、所述放大模块的第一输入端连接所述积分模块的第一输出端，所述放大模块的第二输入端连接所述积分模块的第二输出端，所述放大模块用于对输入的电信号进行放大，并将放大后的电信号通过输出端输出。

5、可选的，所述空心线圈信号处理电路还包括信号偏置模块；所述信号偏置模块的第一输入端和第二输入端均与空心线圈连接，所述信号偏置模块的第一输出端连接所述积分模块的第一输入端，所述信号偏置模块的第二输出端连接所述积分模块的第二输入端，所述信号偏置模块用于根据所述空心线圈输出的电信号生成偏置电信号。

6、可选的，所述信号偏置模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端连接所述信号偏置模块的第一输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和偏置电源，所述第二电阻的另一端连接所述信号偏置模块的第二输入端。

7、可选的，所述积分模块包括第一积分单元和第二积分单元；所述第一积分单元的输入端连接所述积分模块的第一输入端，所述第一积分单元的输出端连接所述积分模块的第一输出端，所述第一积分单元的接地端接地；所述第二积分单元的输入端连接所述积分模块的第二输入端，所述第二积分单元的输出端连接所述积分模块的第二输出端，所述第二积分单元的接地端接地。

8、可选的，所述第一积分单元包括第三电阻和第一电容；所述第三电阻的一端连接所述第一积分单元的输入端，所述第三电阻的另一端连接所述第一电容的一端和所述第一积分单元的输出端，所述第一电容的另一端连接所述第一积分单元的接地端；所述第二积分单元包括第四电阻和第二电容；所述第四电阻的一端连接所述第二积分单元的输入端，所述第四电阻的另一端连接所述第二电容的一端和所述第二积分单元的输出端，所述第二电容的另一端连接所述第二积分单元的接地端。

9、可选的，所述放大模块包括第一运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第三电容；所述第一运算放大器的负向输入端连接所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述放大模块的第一输入端，所述第六电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端和所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接所述放大模块的输出端和所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端接地，所述第一运算放大器的正向输入端连接所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接所述放大模块的第二输入端，所述第一运算放大器的电源端接入第一电源。

10、可选的，所述积分模块包括第九电阻、第十电阻和第四电容；所述第九电阻的一端连接所述积分模块的第一输入端，所述第九电阻的另一端连接所述积分模块第一输出端和所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述积分模块的第二输出端和所述第十电阻的一端，所述第十电阻的另一端连接所述积分模块的第二输入端。

11、可选的，所述空心线圈信号处理电路还包括偏置电源模块，所述偏置电源模块的输出端连接所述信号偏置模块，所述偏置电源模块用于提供偏置电源。

12、可选的，所述偏置电源模块包括第二运算放大器、稳压器、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第五电容、第六电容和第七电容；所述第十一电阻的一端连接第二电源，所述第十一电阻的另一端连接所述第五电容的一端、所述第十二电阻的一端和所述稳压器，所述第五电容的另一端连接所述稳压器的稳压管阳极，所述稳压器的稳压管阳极接地，所述第十二电阻的另一端连接所述第十三电阻的一端、所述第六电容的一端和所述第二运算放大器的正向输入端，所述第十三电阻的另一端和所述第六电容的另一端均接地，所述第二运算放大器的负向输入端连接所述第二运算放大器的输出端和所述第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地。

13、可选地，所述空心线圈信号处理电路包括偏置电源模块，所述偏置电源模块用于提供偏置电源；所述放大模块包括第三运算放大器、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第十电容；所述第三运算放大器的负向输入端连接所述第十四电阻的一端和所述第十五电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接所述放大模块的第一输入端，所述第十五电阻的另一端连接所述第三运算放大器的输出端和所述第十六电阻的一端，所述第十六电阻的另一端连接所述放大模块的输出端和所述第十电容的一端，所述第十电容的另一端接地，所述第三运算放大器的正向输入端连接所述第十七电阻的一端和所述第十八电阻的一端，所述第十七电阻的另一端连接所述放大模块的第二输入端，所述第十八电阻的另一端接入所述偏置电源，所述第三运算放大器的电源端接入第一电源。

14、根据本实用新型的另一方面，提供了一种断路器，所述断路器包括空心线圈和所述空心线圈信号处理电路。

15、本实用新型实施例的技术方案，提供了一种空心线圈信号处理电路，包括积分模块和放大模块。其中，积分模块包括无源器件，积分模块的第一输入端和第二输入端均与空心线圈连接，积分模块用于对空心线圈输出的电信号进行积分；放大模块的第一输入端连接积分模块的第一输出端，放大模块的第二输入端连接积分模块的第二输出端，放大模块用于对输入的电信号进行放大，并将放大后的电信号通过输出端输出。本实用新型采用无源积分模块和放大模块对空心线圈输出的电信号进行处理，实现了对空心线圈输出的电信号进行积分还原和放大的目的，同时减少了空心线圈信号处理电路使用的元器件，解决了现有技术中空心线圈信号处理电路因输出信号较小需要增加元器件的问题。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述空心线圈信号处理电路包括积分模块和放大模块；所述积分模块包括无源器件；

2.根据权利要求1所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，还包括信号偏置模块；所述信号偏置模块的第一输入端和第二输入端均与空心线圈连接，所述信号偏置模块的第一输出端连接所述积分模块的第一输入端，所述信号偏置模块的第二输出端连接所述积分模块的第二输入端，所述信号偏置模块用于根据所述空心线圈输出的电信号生成偏置电信号。

3.根据权利要求2所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述信号偏置模块包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端连接所述信号偏置模块的第一输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和偏置电源，所述第二电阻的另一端连接所述信号偏置模块的第二输入端。

4.根据权利要求1所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述积分模块包括第一积分单元和第二积分单元；所述第一积分单元的输入端连接所述积分模块的第一输入端，所述第一积分单元的输出端连接所述积分模块的第一输出端，所述第一积分单元的接地端接地；所述第二积分单元的输入端连接所述积分模块的第二输入端，所述第二积分单元的输出端连接所述积分模块的第二输出端，所述第二积分单元的接地端接地。

5.根据权利要求4所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述第一积分单元包括第三电阻和第一电容；所述第三电阻的一端连接所述第一积分单元的输入端，所述第三电阻的另一端连接所述第一电容的一端和所述第一积分单元的输出端，所述第一电容的另一端连接所述第一积分单元的接地端；

6.根据权利要求1所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述放大模块包括第一运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第三电容；所述第一运算放大器的负向输入端连接所述第五电阻的一端和所述第六电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述放大模块的第一输入端，所述第六电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端和所述第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接所述放大模块的输出端和所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端接地，所述第一运算放大器的正向输入端连接所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接所述放大模块的第二输入端，所述第一运算放大器的电源端接入第一电源。

7.根据权利要求1所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述积分模块包括第九电阻、第十电阻和第四电容；所述第九电阻的一端连接所述积分模块的第一输入端，所述第九电阻的另一端连接所述积分模块第一输出端和所述第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接所述积分模块的第二输出端和所述第十电阻的一端，所述第十电阻的另一端连接所述积分模块的第二输入端。

8.根据权利要求2所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，还包括偏置电源模块，所述偏置电源模块的输出端连接所述信号偏置模块，所述偏置电源模块用于提供偏置电源。

9.根据权利要求8所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述偏置电源模块包括第二运算放大器、稳压器、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第五电容、第六电容和第七电容；所述第十一电阻的一端连接第二电源，所述第十一电阻的另一端连接所述第五电容的一端、所述第十二电阻的一端和所述稳压器，所述第五电容的另一端连接所述稳压器的稳压管阳极，所述稳压器的稳压管阳极接地，所述第十二电阻的另一端连接所述第十三电阻的一端、所述第六电容的一端和所述第二运算放大器的正向输入端，所述第十三电阻的另一端和所述第六电容的另一端均接地，所述第二运算放大器的负向输入端连接所述第二运算放大器的输出端和所述第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地。

10.根据权利要求1所述的空心线圈信号处理电路，其特征在于，所述空心线圈信号处理电路包括偏置电源模块，所述偏置电源模块用于提供偏置电源；所述放大模块包括第三运算放大器、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第十电容；所述第三运算放大器的负向输入端连接所述第十四电阻的一端和所述第十五电阻的一端，所述第十四电阻的另一端连接所述放大模块的第一输入端，所述第十五电阻的另一端连接所述第三运算放大器的输出端和所述第十六电阻的一端，所述第十六电阻的另一端连接所述放大模块的输出端和所述第十电容的一端，所述第十电容的另一端接地，所述第三运算放大器的正向输入端连接所述第十七电阻的一端和所述第十八电阻的一端，所述第十七电阻的另一端连接所述放大模块的第二输入端，所述第十八电阻的另一端接入所述偏置电源，所述第三运算放大器的电源端接入第一电源。

11.一种断路器，其特征在于，包括空心线圈和权利要求1-9任一项所述的空心线圈信号处理电路。

技术总结
本技术公开了一种空心线圈信号处理电路和断路器。其中，所述空心线圈信号处理电路包括积分模块和放大模块；所述积分模块包括无源器件；所述积分模块的第一输入端和第二输入端均与空心线圈连接，所述积分模块用于对所述空心线圈输出的电信号进行积分；所述放大模块的第一输入端连接所述积分模块的第一输出端，所述放大模块的第二输入端连接所述积分模块的第二输出端，所述放大模块用于对输入的电信号进行放大，并将放大后的电信号通过输出端输出。本技术采用无源积分模块和放大模块对空心线圈输出的电信号进行处理，实现了放大输出信号、减少元器件的目的。

技术研发人员：黄元汶,张逸夫,王元琦,江华华
受保护的技术使用者：浙江正泰电器股份有限公司
技术研发日：20230413
技术公布日：2024/1/13