一种低压电源浪涌保护器性能的智能在线检测方法
专利汇可以提供一种低压电源浪涌保护器性能的智能在线检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种低压电源供电系统中浪涌保护器性能的实时智能在线检测方法，这种方法可应用于检测低压电源浪涌保护器的关键元件低压压敏 电阻 的漏 电流 。所述方法综合采用差分检测与抑制载波的双边带调幅 算法 电路 来消除噪声，采用微 控制器 或 微处理器 处理数据，并根据低压压敏电阻的 漏电流 判断低压电源浪涌保护器的性能是否合格。，下面是一种低压电源浪涌保护器性能的智能在线检测方法专利的具体信息内容。
1.一种低压电源浪涌保护器性能的智能在线检测方法,其特征是使用微弱信号检测技术在线检测用于低压电源浪涌过压防护的低压电源浪涌保护器关键元件压敏电阻的漏电流值，所检测到漏电流值经模数转换器（ADC)电路转换成数字信号传输到微控制器（MCU)或微处理器（MPU)处理，并通过压敏电阻漏电流的大小判断低压电源浪涌保护器性能是否合格,为低压电源浪涌保护器的智能脱扣提供性能判断依据；所使用的微弱信号检测技术的特征是由差分检测模块与降噪处理模块实现。
2.根据权利要求项1，差分检测模块的特征是差分检测模块由两个电流互感器（CT1，CT2）和差分放大器组成，两个电流互感器（CT1，CT2）分别感测电路中低压电源浪涌保护器前后的负载电流，其中电流互感器CT1感测的电流包括电路的负载电流与低压电源浪涌保护器的漏电流，电流互感器CT2感测的电流只包括电路的负载电流；电流互感器（CT1，CT2）可采用铁芯式变压器或罗氏线圈（Rogowski coil）实现，并将负载电流值转换成电压信号幅值为V1，V2（如附图2），经过差分放大器进行减法运算，得到与低压电源浪涌保护器的压敏电阻漏电流幅值(IL)成比例(k)的差分电压幅值VAD=A(V1-V2)=kIL, A和k由电路设计所决定的常数（如附图3）。
3.根据权利要求项1，降噪处理模块的特征是降噪处理模块由降噪处理算法和降噪处理电路构成；降噪处理算法采用抑制载波的双边带调幅算法，降噪处理电路由两级吉尔伯特乘法器电路(MC1496或MC1596）以及输出级的低通滤波电路实现，两级吉尔伯特乘法器电路实现抑制载波的双边带调幅算法，低通滤波电路取出两级吉尔伯特乘法器电路输出中的低频信号，并通过滤波电路的积分作用实现平均值降噪算法（如附图4）。
4. 根据权利要求项3所述降噪处理算法，其中抑制载波的双边带调幅算法实现如下所述，设需检测的有用信号值为Vs（t）, 参考信号为载波VC（t），乘法器的增益为G，则：
Vs(t) =A1cos(ωst+ θ1) （式2）；
Vc(t) =A2cos(ωCt+ θ2) （式3）；
检测信号值V（s t）与噪声信号Vn(t)经乘法器处理后得Vm(t)，
Vm(t)＝[ Vs(t)+ Vn(t)]×Vc(t)= Vs(t) Vc(t)+ Vn(t) Vc(t)
=GA2[A1cos(ωst+ θ1) cos(ωCt+ θ2)+ Vn(t) cos(ωCt+θ2)] （式4），式（4）中的输出信号经低通滤波电路处理后消除了随机噪声以及高频噪声，简化为（式5），Vm(t)＝GA2A1cos(ωst+θ1) cos(ωCt+θ2) （式5）,
由式5积化和差得到如式6中ωC+ωS与ωC-ωS两个边频信号,
Vm(t)＝0.5GA2A1{cos[(ωC+ωS)t+θ1 + θ2)]+ cos[(ωCt-ωS)t+θ2-θ1]} （式6）信号解调：Vd(t)=Vm(t)×VC(t)，如式7：
Vd(t)=0.5GA2A1{cos[(ωC+ωS)t+θ1+θ2)]+ cos[(ωCt-ωS)t+θ2-θ1]} A2cos(ωCt+θ2)=C{ cos[(2ωC+ωS)t+θ1+2θ2)]+ cos[(2ωCt-ωS)t+θ2-θ1]+2 cos(ωst+θ1)} （式7）,
式（7）中2cos(ωS+θ1)为低频项，经过低通滤波（LPF）滤去随机噪声与高频谐波后得：
Vd(t)= 2C cos(ωst+ θ1)=0.5G2A1A22 cos(ωst+ θ1) （式8），
式8中Vd(t)即为降噪处理去除噪声的检测信号值，进一步，取VAD为Vs（t），则A1=kIL,
2 2
Vd(t)= 0.5G kIL A2 cos(ωst+ θ1)，测得Vd(t)的幅值Vd，即可求得压敏电阻漏电流幅值IL=2Vd/( G2 k A22)。
5.根据权利要求项1所述微控制器（MCU)或微处理器（MPU)，其特征是能够对模数转换器（ADC)电路的数据进行智能处理，微控制器（MCU)或微处理器（MPU)在进行循环延时读取所检测到的漏电流值时，同时读取电源电压值，根据漏电流前后检测值的对比，参考电源电压值，排除电源电压持续的过压，以及低压电源浪涌保护器性能的压敏电阻断路的影响，避免对低压电源浪涌保护器性能的误判。
一种低压电源浪涌保护器性能的智能在线检测方法
技术领域
背景技术
发明内容
式1中系数A和k是由电流互感器的变比、电流互感器串联的电阻值以及差分放大电路的增益所决定的常数,VAD经过降噪处理模块除去随机噪声,然后经过模数转换（ADC）转换成数字信号,传输到微控制器（MCU）或微处理器（MPU）进行数据处理,并对低压电源浪涌保护器的性能进行判别,显示输出检测信息,并可执行脱扣与告警控制。降噪处理模块由降噪处理算法和实现算法的电路组成。降噪处理算法采用抑制载波的双边带调幅算法消除噪声,实现降噪处理算法的电路由两级吉尔伯特乘法器电路与低通滤波电路实现。降噪算法处理算法如下：
设检测信号频率为ωs=50Hz,幅值为|Vs(t)|=VAD=kI＝A1的工频交流信号,参考信号为幅值为A2的载波V（C t）,参考信号可选择适宜频率范围为30KHz-60KHz,设混合在检测信号中的噪声信号为Vn(t),
Vs(t) =A1cos(ωst+ θ1) （式2）
Vc(t) =A2cos(ωCt+ θ2) （式3）
设乘法器的增益为G,检测信号值V（s t）与噪声信号Vn(t)经乘法器与Vc(t)后得已调制信号Vm(t)：
Vm(t)＝[ Vs(t)+ Vn(t)]×Vc(t)= Vs(t) Vc(t)+ Vn(t) Vc(t)
=GA2[A1cos(ωst+θ1) cos(ωCt+ θ2)+ Vn(t) cos(ωCt+ θ2)] （式4）式4中Vn(t)一般为随机噪声和电源中二次及高次的谐波,随机噪声的平均值为0,经低通滤波电路的积分效果后消除,电源谐波经乘法处理以后相对于低通滤波电路的截止频率为高频信号,可用低通滤波电路滤去,因此式4可以简化为式5。
Vm(t)＝GA2A1cos(ωst+ θ1) cos(ωCt+ θ2) （式5）
由式5积化和差得到如式6中ωC+ωS与ωC-ωS两个边频信号：
Vm(t)＝0.5GA2A1{cos[(ωC+ωS)t+ θ1 + θ2)]+ cos[(ωCt-ωS)t+ θ2-θ1]} （式6）信号解调：Vd(t)=Vm(t)×VC(t),如式7
Vd(t)=0.5GA2A1{cos[(ωC+ωS)t+ θ1 + θ2)]+ cos[(ωCt-ωS)t+ θ2-θ1]} A2cos(ωCt+ θ2)
=C{ cos[(2ωC+ωS)t+ θ1 + 2θ2)]+ cos[(2ωCt-ωS)t+ θ2-θ1]+2 cos(ωst+ θ1)} （式7）
式7中C为常数,C=G2A1A22/4。ωS为工频交流电角频率,ωC为参考信号的角频率,则2ωC+ωS与ωC-ωS均为较高频率项,只有2cos(ωS+θ1)为低频项,式7经过低通滤波（LPF）滤去随机噪声与高频谐波后得式8：
2 2
Vd(t)= 2C cos(ωst+ θ1)=0.5GA1A2 cos(ωst+ θ1) （式8）
式8中Vd(t)为降噪模块的最终输出,进一步,取VAD的输出为Vs（t）,则A1=kIL, Vd(t)=
0.5G2 kIL A22 cos(ωst+ θ1),测得Vd(t)的幅值Vd,即可求得压敏电阻漏电流幅值IL=2Vd/( G2 k A22)。（比例系数为G2A1A22k）的电压值,Vd(t)经过模数转换器（ADC）转换成数字信号,由微控制器（MCU）或微处理器（MPU）处理,可求得低压电源浪涌保护器漏电流的数值。为了论述简便,微控制器（MCU）或微处理器（MPU）以下简称为处理器。
具体实施方式
频率的增大,|H(s)|减少,当模|H(s)|降为 时所对应的频率值为截止频率,即:
,依据此式可设定低通滤波电路的截止频率。
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