[实用新型]一种电流和电压采集设备

说明书

本实用新型涉及一种电流和电压采集设备，所述采集设备包括电流采样电路、电压采样电路以及采样基准源电路，所述电压采样电路和所述电流采样电路分别连接所述采样基准源，所述采集设备中具有一路电压采样电路、两路电流采样电路以及一个负载采样基准源。本实用新型能够为控制设备提供精准的电流和电压采集信号,以实现照明灯具的开关控制、灭灯故障的告警、大功率灯具调光，通过简单的电路设计即保证了设备的高可靠性、简化了生产工艺流程、又降低了设备器件成本和生产成本。

技术领域

本实用新型涉及智慧照明、智慧城市领域，尤其是一种电流和电压采集设备。

背景技术

在道路照明领域，大部分的路灯灯具采用交流接触器进行回路开关控制，通过定时时控设备控制接触器给路灯回路供电实现路灯灯具的供电开关，该路灯控制方法即不能实现路灯的独立开关控制，也不能实现路灯的调光控制，同时对回路中的路灯出现灭灯故障也不能及时发现，使得路灯维护需要投入大量的人力物力。

在家居照明领域和工业园区、厂房照明领域，大部分灯具采用墙面开关、合闸按钮灯进行手动开关，在使用过程中经常出现人员离开后照明灯具依然处于亮灯状态，即浪费的电能，又减少照明灯具的寿命。

当前市场上有部分的厂商为了实现路灯的自动化开关控制，设计的单灯控制器虽然能够实现自动化的照明灯具的开关控制和灯具的故障检测，但是这些产品几乎都采用电能计量芯片检测照明灯具耗电功率，根据灯具耗电功率来判断灯具是否故障；这些电能计量芯片通常外围电路复杂，价格昂贵，导致控制器故障点多，容易损坏；同时对于电能计量的电流、电压、功率、电能等参数，生产时每个设备都需要进行单独的计量校正，且校正仪器价格昂贵，生产工艺流畅复杂，导致生产成本高昂；有的电能计量芯片外围电路采用隔离的电流互感器和电压互感器进行电能参数采样，但这种单灯控制器通常体积较大，且隔离电流互感器和电压互感器缺一不可；有的电能计量芯片外围电路采用非隔离分压电路进行电能参数采样，但这种单灯控制器由于没有采用隔离电路，很容易导致其自身被线路上的感应雷电击坏或者线路上的高压静电、浪涌脉冲群击坏，这类单灯控制器在使用时需要额外配置昂贵的防雷模块才能保证其安全可靠的工作。

当前市场上的照明灯具通常对单灯控制器并不需要那么复杂那么高精度的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、电能统计等参数的采样，通常仅仅需要开关控制和灭灯故障判断即可，即是对于大功率灯具也仅仅需要一个调光功能，从电路设计可靠性角度出发，单灯控制器电路越简单，其故障率越低。

当前路灯灯杆上挂载了众多用电设备如摄像头、4G、5G微站、交通雷达等，这些设备都借用路灯的电源供电，为了保证设备白天供电时，路灯灯泡处于关闭状态，通常需要改单独给用电设备铺设供电电缆，施工工程量巨大。上述提到的这些缺陷已经成为了急需解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题,本实用新型设计了一种电流和电压采集设备，能够为控制设备提供精准的电流和电压采集信号,以实现照明灯具的开关控制、灭灯故障的告警、大功率灯具调光，通过简单的电路设计即保证了设备的高可靠性、简化了生产工艺流程、又降低了设备器件成本和生产成本。

本实用新型采用了如下技术方案：

一种电流和电压采集设备，所述采集设备包括电流采样电路、电压采样电路以及采样基准源电路，其特征在于：

所述电压采样电路和所述电流采样电路分别连接所述采样基准源，所述采集设备中具有一路电压采样电路、两路电流采样电路以及一个负载采样基准源。

进一步的，所述电流采样电路采用匝比1000:1的电流互感器将负载大电流进行转换为小电流，然后将电流信号转换为电压信号。

进一步的，所述电压采样电路采用1:1的电压互感器，然后串联一个200K的电阻进行电压采样。