[实用新型]轨道交通牵引数据采集系统的电流采样电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轨道交通牵引数据采集系统，更具体地涉及一种新型电流传感器采样电路。

背景技术

在研究机车或者动车组的牵引性能的试验中，通过高精度电压和电流传感器测量电网端及牵引电机端的电压、电流信号。高精度传感器将高电压信号或者强电流信号转化为弱电的模拟信号，以方便后端采集设备的识别。

高精度电流传感器基于霍尔磁平衡（闭环）和霍尔直测式（开环）两种基本原理。原边电流IP产生的磁通被高品质磁芯聚集在磁路中，霍尔元件固定在很小的气隙中，对磁通进行线性检测，霍尔器件输出的霍尔电压经过特殊电路处理后，副边输出与原边波形一致的跟随输出电压，此电压能够精确反映原边电流的变化。但是一般机车使用的高精度电流传感器为了减少外部电磁干扰，传输更长的距离，将传感器副边的电压信号转化为电流信号进行传输。

在使用高精度电流传感器时，在负载终端串联高精度采样电阻将传感器输出的电流信号转化为数据采集设备能够识别的模拟电压信号，但是市场上的高精度采样电阻大多是几种固定的电阻值，有时不能得到期望的电压信号范围。另外采样电阻值需要和传感器输出信号进行匹配，特别地对于微小的电流信号，采样精度的提升就受到了限制。

通常的电流传感器转化电路，对空间的EMI干扰也缺乏相应的抑制，尤其空间中存在强射频信号和共模噪声时，会对采样波形和精度产生一定的影响。不能得到较好的测量结果。

实用新型内容

基于上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种实现简单、测量效果好、精度高且不易受到干扰的电流采样电路。为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案。

一种电流采样电路，其包括三运放拓扑结构的放大器模块，所述放大器模块包括顺次电连接的提供差分放大的前置放大器和消除共模电压的差动放大器。以基本实现排除干扰而对测量信号放大的基本功能。

进一步地，所述前置放大器模块包括作为精密电流反馈放大器的彼此连通的第一电路和第二电路。

更进一步地，所述第一电路和所述第二电路分别包括三极管以及连接在所述三极管的集电极和发射极的放大器元件和电阻。

另外，所述放大器模块还包括跨接在输入调节端的用于调节所述放大器模块的放大系数的电阻。

此外，优选地，所述电流采样电路还包括与所述放大器模块配合的外围的电阻采样电路、抗浪涌电路、抗射频干扰电路以及电压放大电路。

进一步地，所述抗浪涌电路包括正极和负极彼此连通的至少一组二极管，所述一组二极管包括两个瞬态二极管。

另外，所述电流采样电路还包括由芯片铁氧体磁珠、金属膜电阻、独石电容组成的低通滤波电路。

此外，所述电流采样电路还包括靠近各电源引脚的至少两个旁路贴片电容。

本实用新型提供了一种实现简单、测量效果好、精度高且不易受到干扰的电流采样电路。

附图说明

图1示出了本实用新型的电流采样电路的外围电路的连接结构框图；

图2示出了本实用新型的放大器模块的具体连接电路图；

图3示出了本实用新型的采样电路的具体连接电路图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种实现简单、测量效果好、精度高且不易受到干扰的电流采样电路。下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地说明。

本实用新型提供了一种电流采样电路，电流采样电路包括三运放拓扑结构的放大器模块，放大器模块包括顺次电连接的提供差分放大的前置放大器和消除共模电压的差动放大器。前置放大器模块包括精密电流反馈放大器的彼此连通的第一电路和第二电路。进一步地，第一电路和第二电路分别包括三极管以及连接在三极管的集电极和发射极的放大器元件和电阻。放大器模块还包括跨接在输入调节端的电阻。

另外，如图1所示，电流采样电路还包括配合外围的电阻采样电路、抗浪涌电路、抗射频干扰电路以及电压放大电路。其中，抗浪涌电路包括至少两个瞬态二极管。电流采样电路还包括由芯片铁氧体磁珠、金属膜电阻、独石电容组成的低通滤波电路。电流采样电路还包括靠近各电源引脚的至少两个旁路贴片电容。