专利名称：用于电流互感器开短路状态检测的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测电路，尤其是涉及一种检测电流互感器开路与短路状态的检测电路。
背景技术：
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在正常工作时，它的二次回路始终是单环闭合的，电路中只存在一个环型回路。当电流互感器开路时，其二次回路中没有闭合回路存在，于是串接在其中的测量仪表将感应不到电流信号；而当电流互感器短路时，其二次回路中有两个闭合回路存在，串接在其中的测量仪表将感应到错误的电流信号。电流互感器的开路短路状态，是电力系统设备状态检测的一个很重要的信息。在电能计量领域，及时发现电流互感器的开路短路状态有助于尽快纠正电能量的错误计量， 减少电能量的损失。现有的实现电流互感器开路短路状态检测的主要技术方案利用电阻、电容、电感等分立元件以及运算放大器构建一个50KHz左右的振荡器以发出正弦波信号，并将这个信号耦合到电流互感器回路中；再用一个耦合器将50KHz左右的正弦信号从电流互感器回路中取出来，并整流成直流信号，通过模-数转换电路(ADC)将模拟信号转换成数字信号供给微控制器做逻辑判断。现有技术的缺陷在于成本高，检测不准确。由于采用分立元件以及运算放大器构建，应用电路复杂且实现成本较高；另外应用电路的面积会很大，加上抗干扰措施，电路就更复杂了，由于复杂电路的可靠性很难实现做，可能导致最终的检测结果不准确。

实用新型内容本实用新型提出一种一种检测电流互感器开路与短路状态的检测电路，具有电路结构简单、实现成本低和检测准确的特点。本实用新型采用了如下技术方案实现一种用于电流互感器开短路状态检测的电路，其包括与电流互感器串联的第一信号耦合器和第二信号耦合器；用于产生频率可调整的方波信号的信号发射器，其与第一信号耦合器串联；与第二信号耦合器并联的电阻，且该电阻的一端连接用于检测电阻R2上电压的信号检测器；串接在第一信号耦合器与信号发射器之间的限流电阻。其中，所述信号发射器为用于对高频系统时钟进行分频处理并输出相应频率方波信号的分频器。所述信号检测器也可以包括用于将电阻R2上的模拟电压信号转换数字电压信号的模数转换电路，其与电阻R2串联。所述信号检测器还可以包括用于对所述模数转换电路输出数字电压信号进行滤CN 202075369 U
说明书
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波处理，输出数字电压信号有效值的数字滤波电路，其连接所述模数转换电路。本实用新型简化了应用电路，降低了电路的实现成本，使检测电路变得可靠，且在信号检测器中加入了数字滤波，从而大大提高了对电流互感器回路的开路、短路、正常状态检测的准确性。

图1是本实用新型的电路结构示意图；图2是本实用新型应用在计量芯片的电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提出的检测电路包括第一信号耦合器Tl和第二信号耦合器T2与电流互感器TO串联构成电流互感器回路；信号发生器依次与限流电阻R1、第一信号耦合器Tl串联构成信号发射电路；电阻R2与第二信号耦合器T2并联，再与信号检测器串联，构成信号检测电路。本实用新型对电流互感器开路短路状态检测的工作原理如下信号发生器产生频率可调整的信号，比如发出频率为50KHz的方波信号，信号经过限流电阻Rl以及第一信号耦合器Tl的耦合作用进入电流互感器回路；第二信号耦合器T2可以检测电流互感器回路中的高频信号的强度，并以电压信号的形式反映在电阻R2上；信号检测电路通过对电阻R2 上电压的检测，即可实现对信号发生器发出信号的强度进行检测，而通过进一步对检测到的电阻R2上电压进行判断，就可以得到电流互感器TO的相关状态为开路、短路或正常状态。本实用新型的检测电路可以具有多种应用环境，比如，电路互感器TO用作计量装置时，本实用新型的检测电可以配合计量芯片来简单、便捷的实现。如图2所示由分频器实现的信号发生器，利用计量芯片中的系统时钟经过分频器的分频处理后输出相应频率的方波信号，作为输入到电流互感器回路中的信号；由模数转换电路和数字滤波电路构成的信号检测器，模数转换电路将电阻R2上的模拟电压信号转换数字电压信号，数字电压信号经过数字滤波电路处理后，输出电阻R2上电压信号的有效值，而有效值可以表示信号检测电路检测到分频器发出信号的强度，用户利用这个有效值进行分析，就可以判断出电流互感器TO当前的状态为开路、短路或正常状态。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。
权利要求1.一种用于电流互感器开短路状态检测的电路，其特征在于包括 与电流互感器(TO)串联的第一信号耦合器(Tl)和第二信号耦合器(T2)； 用于产生频率可调整的方波信号的信号发射器，其与第一信号耦合器(Tl)串联； 与第二信号耦合器(T2)并联的电阻(R2)，且该电阻(R2)的一端连接用于检测电阻(R2)上电压的信号检测器。
2.根据权利要求1所述用于电流互感器开短路状态检测的电路，其特征在于，还包括 串接在第一信号耦合器(Tl)与信号发射器之间的限流电阻(R1)。
3.根据权利要求1所述用于电流互感器开短路状态检测的电路，其特征在于，所述信号发射器为用于对高频系统时钟进行分频处理并输出相应频率方波信号的分频器。
4.根据权利要求1所述用于电流互感器开短路状态检测的电路，其特征在于，所述信号检测器包括用于将电阻(R2)上的模拟电压信号转换数字电压信号的模数转换电路，其与电阻(R2)串联。
5.根据权利要求4所述用于电流互感器开短路状态检测的电路，其特征在于，所述信号检测器还包括用于对所述模数转换电路输出数字电压信号进行滤波处理，输出数字电压信号有效值的数字滤波电路，其连接所述模数转换电路。
专利摘要本实用新型提出一种用于电流互感器开短路状态检测的电路，其包括与电流互感器(T0)串联的第一信号耦合器(T1)和第二信号耦合器(T2)；用于产生频率可调整的方波信号的信号发射器，其与第一信号耦合器(T1)串联；与第二信号耦合器(T2)并联的电阻(R2)，且该电阻(R2)的一端连接用于检测电阻(R2)上电压的信号检测器。本实用新型具有电路结构简单、实现成本较低的优点，且在信号检测器中加入了数字滤波电路，从而大大提高了对电流互感器回路的开路、短路、正常状态检测的准确性。
文档编号G01R31/06GK202075369SQ20112006765
公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者苗书立, 蒋大龙, 陈强 申请人:深圳市锐能微科技有限公司