[实用新型]一种发电机残压频率检测模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种转速测控装置电气测速方式残压信号频率的检测模块，尤其是涉及一种发电机残压频率检测模块。

背景技术

随着发电机组自动控制系统的不断进步，对机组转速测量与保护的可靠性要求越来越高，目前大多数测速装置均在同一装置中采用机械与电气两种测速原理，由于电气测速时多采用PT互感器或电阻分压等方式把残压信号转换为适合后续电路处理的信号，这样就造成残压信号在超低幅、超低频时难以准确可靠的测量，虽然有采集小信号的PT或电路但又不能满足残压信号幅值较高时的信号测量，有很多机组测速装置采用机械测速原理与电气测速原理相结合的方式，在低频时取机械测速原理，高频时取电气测速原理，来保证装置在超低幅超低频时测量的准确与精度。这样对装置的可靠性、准确性及灵活性都产生了不良的影响。

因此，对于在残压信号超低幅超低频时如何准确可靠的测量同时又要求保证残压信号幅值与频率在一个较宽的范围内准确可靠测量就成了一个亟待解决的问题。

发明内容

1、发明目的

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种发电机残压频率检测模块，针对发电机残压信号超低幅超低频及较宽的范围内均能准确可靠测量。

2、技术方案

本实用新型是一种针对发电机残压频率的检测模块，主要用于解决发电机残压信号超低频、超低幅时难以准确可靠测量频率的检测问题。该模块电路由稳压器、采样电路、放大电路、保护电路、调整电路以及整形输出电路组成。所述保护电路包括一个霍尔传感器；所述调整电路包括一个运算放大器和一个滞后比较器；所述整形输出电路包括一个比较器。

3、有益效果

本实用新型解决了发电机残压信号超低幅、超低频以及信号幅值、频率宽范围内信号频率准确可靠测量的问题。本实用新型模块具有封装体积小、测量范围宽、测量准确可靠、抗干扰能力强以及低成本等特点，为要求越来越高的机组转速测控装置提供了一种性价比很高的检测方法。此外，如果去掉特制变压器T1，霍尔传感器通过其他方式比如距离等来检测变化的磁场强度，同时对霍尔传感器后续电路及参数进行适当的调整，可构成不同种类的霍尔开关电路，测量频率可高达十几K，满足大多数霍尔传感器作开关的检测功能。为后续处理电路提供可靠准确的检测信号。

附图说明

图1是本实用新型的示意图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

发电机残压信号IN1、IN2引入特制变压器T1绕组，在T1铁心中产生交变磁场B，通过霍尔传感器IC1检测变化的磁场B，当无外加残压信号时，特制变压器铁心中无磁场，霍尔传感器IC1输出一个稳定的电压值U，当IN1、IN2有残压信号输入时，T1铁心内产生交变的磁场，IC1检测到变化的磁场，其输出电压相应发生变化，其变化规律是从U上升或下降，上升或下降的电压值与磁场的极性与强度有关。

调整电路采用高性能的运放构成放大及滞后比较器功能电路，对采样到的电压信号进行处理，再经高性能比较器构成整形电路后输出与输入信号频率相同的开关信号来控制三极管的通断，最终模块输出同输入信号频率一致的开关信号。

通过计算和适当选取器件，该模块可对幅值在0.2V≤Uin≤250V(此值为有效值，对应电压峰峰值0.566V-707V)、频率在0.1Hz≤F≤150Hz内的信号频率进行可靠准确的测量。本使用新型模块电路IC器件均为SO8及SO14封装，电阻、电容器件均为0805封装，其余器件绝大部分均采用较小的表贴封装，将这些器件焊接于较小的PCB线路板上，并且置于金属屏蔽罩中固化封装，组成模块化电路，通过模块引出的5个管脚与前后电路完成连接。此外本实用新型模块各电路部分均有保护电路，如输入抗差模、共模保护电路，运放保护电路等，增强了模块电路的可靠性。本实用新型具有体积小、测量精度高、测量范围宽、可靠性好、抗干扰能力强以及超低频、超低幅时及幅值频率宽范围内均能准确可靠测量输入信号频率的特点。

对输入信号幅值在0.2V≤Uin≤250V(有效值)范围内、频率在0.1Hz≤F≤150Hz范围内均可以准确可靠的测量输入信号频率，一般电气残压信号都是正弦波，对于本实用新型输入信号也可以是非正弦波，但不可以是阶跃变化的脉冲信号，输入信号应该是关于交流零点的对称波形。在实际应用中，为防止输入信号幅值较高时损毁内部器件及电路，输入信号需要按下图所示外接限流电阻，R1、R2的电阻值选取，需要满足流入本使用模块电路的电流不超过200mA。