一种电网瞬变尖峰电压的测量系统及方法与流程

本发明涉及交流电网测试，尤其涉及一种电网瞬变尖峰电压的测量系统及方法。

背景技术：

1、船舶中的交流电网中存在着电压幅度100v～600v、脉宽约为10us的瞬变尖峰，需要将此瞬变尖峰安全、不失真的衰减后输出，供后级采集卡或者其他采集系统采集处理，以便电磁兼容的测试和后续改进。

2、目前的方法或者是直接使用示波器测量，此方法不利于硬件和数据的系统集成。或者是采用阻容器件组成高通滤波网络，将电压幅度按设定比例衰减后输出，此方法的缺陷是未能将交流高压和直流低压进行隔离，安全性较低，并且难以保证其平坦的通带内的幅频特性，容易造成测量不准确，对元器件的频响特性要求很高，电路的调试难度较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电网瞬变尖峰电压的测量系统及方法，旨在解决传统的测量系统测量电网瞬变尖峰电压准确度较差的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，包括供电接口、防反自恢复保护电路、电源转换电路、分压电路、滤波电路、隔离输出电路和信号输出接口；

3、所述防反自恢复保护电路的输入端与所述供电接口连接，所述防反自恢复保护电路的输出端与所述电源转换电路的输入端连接，所述电源转换电路的输出端与所述隔离输出电路的输入端，所述分压电路的输出端与所述滤波电路输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述隔离输出电路的输入端连接，所述信号输出接口与所述隔离输出电路的输出端连接。

4、其中，所述防反自恢复保护电路由二极管和自恢复保险丝，二极管的正极与供电接正极连接，所述二极管的负极与所述自恢复保险丝的正极连接，所述自恢复保险丝的负极与所述电源转换电路的输入端连接。

5、其中，所述电源转换电路由电感、第一电容和集成电路稳压器，所述电感的正极与所述自恢复保险丝负极连接，并与所述集成电路稳压器的正极连接，所述电感的负极与所述第一电容的正极连接，所述第一电容的正极与所述集成电路稳压器的负极连接，所述集成电路稳压器的正极和负极分别与所述隔离输出电路的输出端连接，所述电源集成电路的负极与所述隔离输出电路的输入端连接。

6、其中，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容和第三电容，所述第一电阻的负极分别与所述第三电阻和所述第五电阻的正极连接，所述第三电阻的负极与所述第二电容的正极连接，所述第二电容的负极与所述滤波电路输入端连接，所述第五电阻的负极与所述滤波电路的输入端连接，所述第二电阻的负极分别与所述第四电阻和所述第六电阻的正极连接，所述第四电阻的负极与所述第三电容的正极连接，所述第三电容的负极与所述滤波电路的输入端连接，所述第六电阻的负极与所述滤波电路的输入端连接。

7、其中，所述滤波电路包括第一可调电容、第二可调电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容和第九电容，所述第一可调电容的正极分别与所述第四电容、第五电容和所述第八电容的正极连接，并与所述分压电路的负极连接，所述第一可调电容的负极与所述第四电容、第五电容和所述第八电容的负极连接，并与所述电源转换电路的接地端连接，所述第二可调电源的正极分别与所述第六电容、所述第七电容和所述第九电容的正极连接，并与所述分压电路的负极连接，所述第二可调电源的负极分别与所述第六电容、所述第七电容和所述第九电容的负极连接，并与所述电源转换电路的接地端连接。

8、其中，所述隔离输出电路包括隔离运放、第七电阻和第八电阻，所述隔离运放的正极与所述集成电路稳压器的正极连接，所述隔离运放的负极与所述集成电路稳压器的负极连接，所述隔离运放的同向输入端与所述第一可调电容的正极连接，所述隔离运放的反向输入端与所述第二可调电容的正极连接，所述第七电阻的正极与所述隔离运放的反向输入端连接，所述第七电阻的负极与所述隔离运放的输出端连接，所述第八电阻的正极与所述第七电阻的正极连接，并与所述信号输出接口的正极连接，所述第八电阻的负极与所述信号输出接口的接地端连接。

9、第二方面，一种电网瞬变尖峰电压的测量方法，应用于第一方面所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，包括以下步骤：

10、外部电源通过供电接口引入过防反自恢复保护电路后送入电源转换电路；

11、所述电源转换电路输出正负电压至隔离输出电路的输入端为所述隔离输出电路提供正负供电；

12、通过所述分压电路对接收的输入信号电压进行衰减，并传输至所述滤波电路滤波，得到滤波信号；

13、所述隔离输出电路对所述滤波信号进行处理后从信号输出接口输出，完成电网瞬变尖峰电压的测量。

14、本发明的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统及方法，包括供电接口、防反自恢复保护电路、电源转换电路、分压电路、滤波电路、隔离输出电路和信号输出接口，外部电源通过供电接口引入过防反自恢复保护电路后送入电源转换电路，所述电源转换电路输出正负电压至隔离输出电路的输入端为所述隔离输出电路提供正负供，通过所述分压电路对接收的输入信号电压进行衰减，并传输至所述滤波电路滤波，得到滤波信号，所述隔离输出电路对所述滤波信号进行处理后从信号输出接口输出，完成电网瞬变尖峰电压的测量，本发明能有效实现交直流隔离，提高安全性，又具备平坦通带，使电网瞬变尖峰电压测量准确可靠，从而解决传统的测量系统测量电网瞬变尖峰电压准确度较差的问题。

技术特征：

1.一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，包括供电接口、防反自恢复保护电路、电源转换电路、分压电路、滤波电路、隔离输出电路和信号输出接口；

2.如权利要求1所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，

3.如权利要求2所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，

4.如权利要求3所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，

5.如权利要求4所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，

6.如权利要求5所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，

7.一种电网瞬变尖峰电压的测量方法，应用于权利要求书1-6任意一项所述的一种电网瞬变尖峰电压的测量系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及交流电网测试技术领域，具体涉及一种电网瞬变尖峰电压的测量系统及方法，包括供电接口、防反自恢复保护电路、电源转换电路、分压电路、滤波电路、隔离输出电路和信号输出接口，外部电源通过供电接口引入过防反自恢复保护电路后送入电源转换电路，电源转换电路输出正负电压至隔离输出电路的输入端为隔离输出电路提供正负供，通过分压电路对接收的输入信号电压进行衰减，并传输至滤波电路滤波，得到滤波信号，隔离输出电路对滤波信号进行处理后从信号输出接口输出，完成电网瞬变尖峰电压的测量，实现电网瞬变尖峰电压测量准确可靠，从而解决传统的测量系统测量电网瞬变尖峰电压准确度较差的问题。

技术研发人员：余鸿坤,陈春海,蔡金峰,韩成福,马宽荣
受保护的技术使用者：桂林星云电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15