[实用新型]电力无线数字传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别是涉及一种用于电力系统的多功能线路参数采集和传输的电力无线数字传感器。

背景技术

电力行业是一切经济活动的支柱，随着国家经济的快速发展，能源需求的大幅度增长，国家对电力建设投资的力度也逐年加大。目前用于电力输电线路的电压测量都是利用电压电流互感器。其存在着如下的问题：

1、安装困难，工程实施复杂，成本高；

2、不利于架空线上的分节点安装；

3、没有无线传输单元，需要线缆连接或者接触式测量；

4、没有单片机控制电路，控制不灵活。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够使电压测量采用非接触式电容传感器，电流测量采样电流感应线圈的电力无线数字传感器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种电力无线数字传感器，包括有低功耗微处理器，通过采样控制开关连接到低功耗微处理器的AD转换器上进行电压AD转换的电容式电压感应器电路；与低功耗微处理器的AD转换器相连用于进行电流AD转换的电流测量感应线圈电路；通过电流突增检测和充电电路连接到低功耗微处理器的充电及电流突增感应线圈，所述的电流突增检测和充电电路还通过储能电容连接锂电池；所述的低功耗微处理器还连接有无线收发器。

所述的电容式电压感应器电路，包括有电容式电压感应器，所述的电容式电压感应器通过插座接入电路，经过相串联的两个顺态抑制二极管保护、相串联的电阻和电位器调整以后，进入场效应管的栅极，并从场效应管的漏极进入低功耗微处理器进行AD转换。

所述的采样控制开关包括有第一三极管，第一电阻和第二电阻，所述的低功耗微处理器通过第一电阻对第一三极管进行开关控制，利用第一三极管的导通和截止通过第二电阻至场效应管的漏极来控制场效应管的输出。

所述的电流测量感应线圈电路，包括有电流感应线圈，所述的电流感应线圈连接由第四电阻和第三电阻组成分压电路分压后，再经电容、顺态抑制二极管和二极管进行滤波和保护以后输出电流信号ADC_I至测试点，所述的电流信号ADC_I信号连接到低功耗微处理器进行AD转换。

所述的电流突增检测和充电电路，包括有对构成充电及电流突增感应线圈的电流突增感应线圈的电流进行整流的由第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容和第三电容构成的倍压整流电路，整流后的信号经压敏电阻进行限幅保护，再经限流电阻和第三二极管进入由两个储能电容和一个起过压保护作用的压敏电阻相并联而构成的储能电路，再经过单向保护二极管输出充电信号BATT为锂电池充电；所述的倍压整流电路输出的信号同时通过第一稳压二极管进行突增门限，经过第四二极管钳位和第四电容滤除干扰后进入由第五电阻、第五电容和第六电阻组成的微分电路把电流突增转化为窄脉冲信号，所述的窄脉冲信号经过第二稳压二极管进行二次门限滤除交流分量和干扰信号，最后经过第二三极管整形为方波输出到WAKEUP，通过插座连接到低功耗微处理器。

本实用新型的电力无线数字传感器，结构简单，成本低廉，电压测量采用非接触式电容传感器，电流测量采样电流感应线圈。具有如下特点：

1、使用通用元器件，电路简单、成本低廉、元器件供货稳定，有利于推广；

2、电压信号采集使用非接触式电容传感器，安装使用方便；

3、使用了超低功耗元器件，并且可以从线路上感应取电，延长了电池寿命；

4、采用电压电流同步采样技术，可以实时计算电压和电流的相位差；

5、通过双向无线通信传输测量参数，并且支持无线组网；

6、用微处理器进行波形分析和计算，提高了测量精度；

7、支持无线远程更新程序和参数修改。

附图说明

图1是本实用新型的整体框图；

图2是本实用新型的电容式电压感应器电路的电路原理图；

图3是本实用新型的电流测量感应线圈电路的电路原理图；

图4是本实用新型的电流突增检测和充电电路的电路原理图；

图5本实用新型的低功耗微处理器的外部电路原理图。

其中：

1：电容式电压感应器电路      2：采样控制开关

3：电流测量感应线圈电路      4：充电及电流突增感应线圈

5：电流突增检测和充电电路    6：储能电容

7：锂电池                    8：低功耗微处理器

9：无线收发器

具体实施方式