一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路，属于电力监测设备【技术领域】。技术方案是：包含电网电压检测装置和高精度过零检测装置，所述电网电压检测装置包含低通滤波单元（1）、高频滤除单元（2）和运放单元（3），高精度过零检测装置包含输入滤波单元（4）、过零检测单元（5）和比较输出单元（6），电网电压检测装置和高精度过零检测装置通过运放单元（3）、输入滤波单元（4）互相连接。本实用新型的有益效果是：采用电网电压基波检测部分、高精度过零检测部分两部分结构进行测量，保证过零检测的精度。
【专利说明】—种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路，属于电力监测设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电力系统存在着大量非线性、冲击性和波动性负荷，比如大功率的变频设备及拖动装置、电气化铁路、电化工业的整流设备、感应加热炉，电弧炉等，这些负荷造成了电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡、非对称性，使得电网电能质量严重降低。同时，基于计算机，微处理器控制的精密电子仪器在国民经济企业中大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，对电能质量提出了更高的要求，从而使电能质量问题及其解决措施逐渐成为研究的热点。要对电网的电能质量进行改善，首先要对电能质量做出精确的检测和分析，测量电网的电能质量水平，并分析和判断造成各种电能质量问题的原因，为电能质量的改善提供依据，在电能质量监测中，对于无功功率、电压波动、三相不平衡度、谐波等的检测分析计算中，需要对电网电压的相位进行精确的检测，而在电网中存在着一些干扰源，影响过零检测的进度，传统的过零检测，采用分压电阻方式，分压比一般在1/100-1/200之间，即过零检测精度降低100-200倍，在比较器失调电压附近就难以保证精度。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的是提供一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路，采用电网电压基波检测部分、高精度过零检测部分两部分结构进行测量，解决【背景技术】中存在的上述问题。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路，包含电网电压检测装置和高精度过零检测装置，所述电网电压检测装置包含低通滤波单元、高频滤除单元和运放单元，高精度过零检测装置包含输入滤波单元、过零检测单元和比较输出单元，电网电压检测装置和高精度过零检测装置通过运放单元、输入滤波单元互相连接。
[0005]所述低通滤波单元包含电阻R183和电容C240，电阻R183的阻值为68千欧，电容C240的容值为4.7nF (纳法)。
[0006]所述高频滤除单元包含电容C237，容值为4.7nF。
[0007]所述运放单元包含运算放大器A15A和运放比例电阻R180、R186，运算放大器A15A的型号为运放TL084。
[0008]所述输入滤波单元包含电阻R196和电容Cl，电阻R196的阻值为4.7千欧，电容Cl的容值为4.7nF。
[0009]所述过零检测单元包含两个过零检测二极管，分别为过零检测二极管D1、过零检测二极管D2，型号为1N4148。
[0010]所述比较输出单元包含比较器A16和上拉电阻R197，比较器A16的型号为LM211D，上拉电阻R197的阻值为2千欧。
[0011]本实用新型的有益效果是:采用电网电压基波检测部分、高精度过零检测部分两部分结构进行测量，保证过零检测的精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型电网电压检测装置的结构示意图；
[0013]图2是本实用新型高精度过零检测装置的结构示意图；
[0014]图中:低通滤波单元I ;高频滤除单元2 ;运放单元3 ;输入滤波单元4 ;过零检测单元5 ;比较输出单元6。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路，包含电网电压检测装置和高精度过零检测装置，所述电网电压检测装置包含低通滤波单元1、高频滤除单元2和运放单元3，高精度过零检测装置包含输入滤波单元4、过零检测单元5和比较输出单元6，电网电压检测装置和高精度过零检测装置通过运放单元3、输入滤波单元4互相连接。
[0017]所述低通滤波单元I包含电阻R183和电容C240，电阻R183的阻值为68千欧，电容C240的容值为4.7nF (纳法)。
[0018]所述高频滤除单元2包含电容C237，容值为4.7nF。
[0019]所述运放单元3包含运算放大器A15A和运放比例电阻R180、R186，运算放大器A15A的型号为运放TL084。
[0020]所述输入滤波单元4包含电阻R196和电容Cl，电阻R196的阻值为4.7千欧，电容Cl的容值为4.7nF。
[0021]所述过零检测单元5包含两个过零检测二极管，分别为过零检测二极管D1、过零检测二极管D2，型号为1N4148。
[0022]所述比较输出单元6包含比较器A16和上拉电阻R197，比较器A16的型号为LM211D，上拉电阻R197的阻值为2千欧。
[0023]在实际应用中，当电压器低压侧得到电压UA时，UA电压经过R183、C240低通滤波，C237滤除高频，得到基波信号，此信号到达A15A第二脚，通过R180、R186与A15A进行比例缩小后从A15A第I脚输出UAJL
[0024]当UA_0过零电压降到0.7V之前，二极管D1、D2导通，比较器A16不动作，当UA_0过零电压降到0.7V之后，D1、D2 二极管截止，比较器A16相当于直接接市电，当比较器A16第二脚大于比较器A16第三脚时，比较器A16第7脚输出为高电平，当比较器A16第二脚小于比较器A16第三脚时，比较器A16第7脚输出为低电平。
【权利要求】
1.一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路，其特征在于:包含电网电压检测装置和高精度过零检测装置，所述电网电压检测装置包含低通滤波单元(I )、高频滤除单元(2 )和运放单元(3 )，高精度过零检测装置包含输入滤波单元(4 )、过零检测单元(5 )和比较输出单元(6)，电网电压检测装置和高精度过零检测装置通过运放单元(3)、输入滤波单元(4)互相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路,其特征在于:所述低通滤波单元(I)包含电阻R183和电容C240，电阻R183的阻值为68千欧，电容C240的容值为4.7nF。
3.根据权利要求1所述的一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路,其特征在于:所述高频滤除单元(2)包含电容C237，容值为4.7nF。
4.根据权利要求1所述的一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路,其特征在于:所述运放单元(3)包含运算放大器A15A和运放比例电阻R180、R186，运算放大器A15A的型号为运放TL084。
5.根据权利要求1所述的一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路,其特征在于:所述输入滤波单元(4)包含电阻R196和电容Cl，电阻R196的阻值为4.7千欧，电容Cl的容值为4.7nF。
6.根据权利要求1所述的一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路,其特征在于:所述过零检测单元(5)包含两个过零检测二极管，分别为过零检测二极管D1、过零检测二极管D2，型号为1N4148。
7.根据权利要求1所述的一种电能质量监测中提高交流过零检测精度的电路,其特征在于:所述比较输出单元(6)包含比较器A16和上拉电阻R197，比较器A16的型号为LM211D，上拉电阻R197的阻值为2千欧。
【文档编号】G01R19/00GK203798897SQ201420222690
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】张建军, 赵福旺, 蔡维, 曹晓辉, 袁燕岭, 穆勇 申请人:国家电网公司, 国网冀北电力有限公司唐山供电公司