技术领域
[0001] 本
申请涉及设备在线监测领域，特别是涉及一种电信息采样电路。
背景技术
[0002] 随着我国的工业化程度不断提高，企业的用电量急剧增加，而企业供电系统的正常运行就变得尤为重要。在供用电系统中，负载故障或存在
缺陷的时候，故障
信号不只是体现在负载本身，也会反馈到供电系统中。
[0003] 传统的技术方案通过信号采集装置对负载状态的在线监测和
电能质量监测。传统的信号采集装置往往存在采样
精度较低、采样带宽较窄、安全隔离功能差、实现电路过于复杂，实用性不强等问题。传统的信号采集装置不能很好地实现对电信息的有效采集要求，无法满足电信息采集装置的监测和分析数据需求。实用新型内容
[0004] 基于此，有必要针对传统的信号采集装置采样精度低的问题，提供一种电信息采样电路。
[0005] 一种电信息采样电路包括：
[0006] 三路
电压采样电路，每一路所述电压采样电路包括多个
电阻器件，所述多个
电阻器件之间
串联，串联后的所述多个电阻器件具有电压信号输入端和接地端；
[0007] 三路
电流采样电路，每一路所述电流采样电路包括电流互感器、第五电阻和第六电阻；所述电流互感器具有第一输出引脚和第二输出引脚；所述第一输出引脚与所述第五电阻的一端电连接；所述第二输出引脚与所述第六电阻的一端电连接；所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的另一端分别接地；以及
[0008] 电能计量电路，分别与所述电压采样电路和所述电流采样电路电连接，用于对电压信号和电流信号进行采样。
[0009] 在一个
实施例中，所述多个电阻器件包括多个不被采样的电阻器件和至少一个被采样的电阻器件，一个所述被采样的所述电阻器件和一个所述不被采样的电阻器件之间具有一个第一电连接
节点；
[0010] 每一路所述电压采样电路还包括：
[0011] 第一过压保护器，具有第一端和第二端，所述第一端电连接于所述第一电连接节点，所述第二端接地；以及
[0013] 在一个实施例中，至少一个所述被采样的电阻器件的总阻值与多个所述不被采样的电阻器件总阻值之比为1:999。
[0014] 在一个实施例中，所述多个电阻器件的数量为四个，其中，四个所述电阻器件包括多个所述不被采样的电阻器件和至少一个被采样的电阻器件。
[0015] 在一个实施例中，四个所述电阻器件包括三个所述不被采样的电阻器件和一个所述被采样的电阻器件，三个所述不被采样电阻器件的阻值均为333kΩ，一个所述被采样的电阻器件的阻值为1kΩ。
[0016] 在一个实施例中，所述多个电阻器件的阻值误差小于等于0.1％。
[0017] 在一个实施例中，每一路所述电流采样电路还包括：
[0018] 第二过压保护器，具有第三端和第四端，所述第三端电连接于所述第一输出引脚；所述第四端电连接于所述第二输出引脚；以及
[0019] 第二滤波器，与所述第三端和所述第四端分别电连接。
[0020] 在一个实施例中，所述第二保护电路包括第一
瞬态电压抑制器和第二瞬态电压抑制器；
[0021] 所述第一瞬态电压抑制器具有所述第三端和第五端，所述第二瞬态电压抑制器具有所述第四端和第六端；所述第五端和所述第六端分别接地。
[0022] 在一个实施例中，所述第二滤波器为无源
低通滤波器或有源低通滤波器中的一种；所述无源低通滤波器为电容滤波器、电感滤波器或复式滤波器中的一种。
[0023] 在一个实施例中，所述第五电阻的阻值误差和所述第六电阻的阻值误差均小于等于0.1％。
[0024] 本申请提供一种电信息采样电路。所述电信息采样电路包括三路电压采样电路、三路电流采样电路和电能计量电路。三路电压采样电路构成三路分压电阻网络。三路电压采样电路采用相同的电路结构。每个电压采样电路采用多个高精度的电阻。所述电流采样电路通过第五电阻和第六电阻进行采样，将所述电流互感器输出的电流信号转换为电压信号。多个高精度电阻和电能计量电路配合工作可以实现高精度高和高
频率的电压信号采集。所述电流采样电路和电能计量电路配合工作可以实现高精度高
采样频率的电流信号采集。
附图说明
[0025] 图1为本申请一个实施例提供的一种电信息采样电路图；
[0026] 图2为本申请一个实施例提供的一种电压采样电路图；
[0027] 图3为本申请一个实施例提供的一种电流采样电路图。
[0028] 主要元件附图标号说明
[0029] 电信息采样电路100 电压采样电路10 电阻器件110[0030] 第一电连接节101 第一过压保护器12 第一端121
[0031] 第二端122 第一滤波器13 电流采样电路20[0032] 第一输出引脚211 第二输出引脚212 电流互感器210[0033] 第五电阻220 第六电阻230 第二过压保护器22[0034] 第一瞬态电压抑制器201 第二瞬态电压抑制器202 第三端221
[0035] 第四端222 第五端223 第六端224
[0036] 第二滤波器23 电能计量电路30
[0037] 不被采样的电阻器件111 被采样的电阻器件112
具体实施方式
[0038] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0039] 需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0040] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041] 请参见图1，本申请一个实施例中提供一种电信息采样电路100。所述电信息采样电路100包括三路电压采样电路10和三路电流采样电路20和电能计量电路30。
[0042] 每一路所述电压采样电路10包括多个电阻器件110。所述多个电阻器件110 之间串联，并且所述多个电阻器件110之间具有第一电连接节点101。
[0043] 可以理解，所述多个电阻器件110的具体结构以及连接方式不做具体限定。只要可以对电压信号进行高精度采集即可。所述多个电阻器件110的具体结构，可以根据实际需求进行选择。
[0044] 在一个可选的实施例中，多个电阻器件110中的一个电阻器件110与其他电阻器件110串联后形成所述信号转换器。在一个可选的实施例中，所述电阻器件110为电阻或滑动变阻器。在一个可选的实施例中，所述电阻器件110为精密电阻。
[0045] 每一路所述电流采样电路20包括电流互感器210、第五电阻220和第六电阻230。所述电流互感器210具有第一输出引脚211和第二输出引脚212。所述第一输出引脚211与所述第五电阻220的一端电连接。所述第二输出引脚212 与所述第六电阻230的一端电连接。所述第五电阻220的另一端和所述第六电阻230的另一端分别接地。所述第五电阻220的另一端和所述第六电阻230的接地方式可以为所述第五电阻220的另一端和所述第六电阻230通过一根引线连接后接地。所述第五电阻220的另一端和所述第六电阻230的接地方式还可以为所述第五电阻220的另一端和所述第六电阻230通过两根引线分别接地。所述第五电阻220和所述第六电阻230的电阻阻值误差可以小于或等于0.1％。
[0046] 可以理解，所述电流互感器210的具体结构不做具体限定。只要能将被接入的电流信号转换成可以被采集的小电流即可。所述电流互感器210的具体结构可以根据本领域技术人员的需要任意选择。所述电流互感器210的额定输入电流可以为5A，额定输出电流可以为2.5mA。所述电流互感器210的线性度小于或等于0.05％。
[0047] 每一路电压采样电路10具有电压信号输入端和接地端。每一个所述电压信号输入端接入
三相电压中的一相。每一个所述电压采样电路10用于获取三相电压中的一相电压信号。每一个电流采样电路20接入
三相电流中的一相，每一个所述电流采样电路20用于获取三相电流中的一相电流信号。
[0048] 所述电能计量电路30分别与所述电压采样电路10和所述电流采样电路20 电连接，用于对所述电压信号和所述电流信号进行采样。
[0049] 可以理解，所述电能计量电路30的具体结构不做具体限定。只要能对所述电压信号和所述电流信号进行采样即可所述电能计量电路30的具体结构可以根据本领域技术人员的需要任意选择。所述电能计量电路30能够测量各相以及合相的有功功率、
无功功率、视在功率、有功
能量及无功能量。所述电能计量电路30还能够测量给相电流、电压有效值、功率因数、相
角和频率等参数。本实施例中，所述电能计量电路30能够保证所述电信息监测装置300不间断采集和不间断录
波数据的目的。
[0050] 本实施例中，所述电信息采样电路100包括三个电压采样电路10、三个电流采样电路20和电能计量电路30。三个电压采样电路10构成三路分压电阻网络。三个电压采样电路10采用相同的电路结构。每个电压采样电路10采用多个高精度的电阻。所述电流采样电路
20通过所述第五电阻220和所述第六电阻 230进行采样，将所述电流互感器210输出的电流信号转换为电压信号。所述电流电压转换器210与所述第一过压保护器12和所述滤波器13配合工作可以实现高精度高和高频率的电压信号采集。多个高精度电阻和所述电能计量电路30 配合工作可以实现高精度高和高频率的电压信号采集。所述电流采样电路20和所述电能计量电路30配合工作可以实现高精度高采样频率的电流信号采集。
[0051] 请参见图2，所述电压采样电路10还包括第一过压保护器12和第一滤波器 13。
[0052] 所述第一过压保护器12具有第一端121和第二端122。所述第一端121电连接于所述第一电连接节点101。所述第二端122接地。所述滤波器13与所述第一端121电连接。
[0053] 可以理解，所述第一过压保护器12的具体结构不做具体限定。只要能防止所述电压采样电路10的连接节点的瞬时干扰产生的高电压损坏器件即可。在一个可选的实施例中，所述第一过压保护器12可以为瞬态
二极管。
[0054] 可以理解，所述第一滤波器13的具体结构不做具体限定。只要能在保证所述电压采样电路10的采样宽度的要求的情况下实现低通滤波功能即可。在一个可选的实施例中，所述第一滤波器13为无源低通滤波器或有源低通滤波器中的一种。在一个可选的实施例中，所述无源低通滤波器为电容滤波器、电感滤波器或复式滤波器中的一种。在一个可选的实施例中，所述第一滤波器13可以有效滤除供电系统中存在的5kHz以上的高频
干扰信号。所述第一滤波器13的低通滤波电路的上限截止频率可以选择在1kHz左右。
[0055] 本实施例中，所述电压采样电路10通过所述电流电压转换器11、所述第一过压保护器12以及所述第一滤波器13的配合工作，可以实现高精度高和高频率的电压信号采集。
[0056] 在一个实施例中，所述多个电阻器件110包括多个不被采样的电阻器件111 和至少一个被采样的电阻器件112，所述第一电连接节点101形成于一个所述被采样电阻器件112和一个所述不被采样的电阻器件111之间。例如，所述多个电阻器件110的数量为五。并且，五个所述电阻器件110中依次包括三个不被采样的电阻器件111和两个被采样的电阻器件112。所述第一点连接节点101形成于第三个所述不被采样的电阻器件111和与其直接连接的第一个被采样的电阻器件112之间。所述多个电阻器件110串联进行分压。所述多个电阻器件110 用于实现将被测的高电压值的三相电压转换为
低电压值的能所述电能计量电路 30采集的低电压。所述多个不被采样的电阻器件111可以实现所述分压目的。所述至少一个被采样的电阻器件112一方面用于实现所述分压目的。所述至少一个被采样的电阻器件112另一方面用于作为采样电阻被所述所述电能计量电路30采样。为了实现被测的高电压值的三相电压转换为低电压值的能所述电能计量电路30采集的低电压的目的，所述多个不被采样的电阻器件111的阻值可以远远大于所述至少一个被采样的电阻器件112的阻值。
[0057] 在一个实施例中，多个所述电阻器件110的阻值可以是任意组合，只要满足至少一个所述被采样的电阻器件112的总阻值与多个所述不被采样的电阻器件111总阻值之比为1:999即可。在一个可选的实施例中，多个所述电阻器件110 的阻值的组合可以为三个不被采样的电阻器件111分别为332kΩ、333kΩ、334 kΩ。两个被采样的电阻器件的阻值均可以为0.5kΩ。此时，多个所述电阻器件 110可以实现1/1000的采样精度。
[0058] 在一个可选的实施例中，所述多个电阻器件110的数量为四个。四个所述电阻器件110之间串联连接。四个所述电阻器件110包括多个所述不被采样的电阻器件111和至少一个被采样的电阻器件112。串联后的四个所述电阻器件110 具有电压信号输入端和接地端。
可以认为与所述电压信号输入端直接连接的所述电阻器件110为第一个电阻器件110。与所述接地端直接连接的所述电阻器件 110为第四个电阻器件110。所述第一电连接节点101可以形成于直接与所述接地端连接的第四个所述电阻器件110的另一端。所述电压采样电路
10所输出的采样电压可以为第四个所述电阻器件110两端的电压。
[0059] 所述四个电阻器件110串联对所接入的电压信号进行分压。在一个可选的实施例中，第四个所述电阻器件110的电阻值与剩余三个所述电阻器件110的总电阻值之比可以为1:999。在一个可选的实施例中，第四个所述电阻器件110 的阻值可以为1kΩ。剩余的三个所述电阻器件110的阻值可以均采用333kΩ。此时，多个所述电阻器件110可以实现1/1000的采样精度的同时，也能避免因电阻发热影响电阻的阻值误差。当然，剩余的三个所述电阻器件110的阻值也可以不完全相同。只要能保证第四个所述电阻器件110的电阻值与剩余三个所述电阻器件110的总电阻值之比可以为1:999即可。此时，所述电压采样电路 10可以实现对所接入的电压信号按照1/1000的比例进行信号采集。
[0060] 本实施例中，四个所述电阻器件110可以对所接入的高电压进行分压。并且四个所述电阻器件110中的三个所述电阻器件110的电阻值可以设置为远远大于剩余的一个所述电阻器件110的阻值。此时，通过检测所述小阻值的电阻器件110两端的电压值，可以实现高精度高频率的信号采集。
[0061] 请参见图3，在一个实施例中，所述电流采样电路20还包括第二过压保护器22和第二滤波器23。
[0062] 所述第二过压保护器22具有第三端221和第四端222。所述第三端221电连接于所述第一输出引脚211。所述第四端222电连接于所述第二输出引脚212。所述第二滤波器13分别与所述第三端221和所述第四端222电连接。
[0063] 所述第二过压保护器22包括第一瞬态电压抑制器201和第二瞬态电压抑制器202。所述第一瞬态电压抑制器201具有所述第三端221和第五端223。所述第二瞬态电压抑制器
202具有所述第四端222和第六端224。所述第五端223和所述第六端224分别接地。
[0064] 所述第二滤波器23为无源低通滤波器或有源低通滤波器中的一种。所述无源低通滤波器为电容滤波器、电感滤波器或复式滤波器中的一种。
[0065] 本实施例中，所述电流采样电路210通过所述电流互感器210、第五电阻 220、第六电阻230、所述第二过压保护器22以及所述第二滤波器23的配合工作，可以实现高精度高和高频率的电流信号采集。
[0066] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0067] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
