[发明专利]基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统

权利要求书

1.一种基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，该系统包括

电流互感模块，用于感应负载电路中剩余的电流并转化为剩余电流信号输出；

磁调制模块，接收电流互感模块输出的剩余电流信号，同时产生激励电流信号，并将剩余电流信号调制到激励电流信号中形成调制信号Vi输出；

磁解调模块，接收经过磁调制模块调制后的调制信号Vi并进行解调处理，得到剩余电流信号并输出；

信号处理模块，接收磁解调模块的剩余电流信号，进行AD采样并计算得到剩余电流大小与方向；

以及电源模块，用于给磁调制模块、磁解调模块以及信号处理模块供电。

2.根据权利要求1所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的电流互感模块包括磁芯以及绕制在磁芯上的绕组。

3.根据权利要求2所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的磁芯由纳米晶合金或者坡莫合金材料制得。

4.根据权利要求1所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的磁调制模块包括连接在电流互感模块上的第一运算放大器U1，所述的电流互感模块包括互感输入端以及互感输出端，所述的互感输出端连接于第一运算放大器U1的反向输入端；所述的第一运算放大器U1的输出端分为两路，第一路连接于互感输入端并依次通过电流互感模块以及第三电阻R3输出调制后的调制信号Vi，第二路依次通过第二电阻R2与第一运算放大器U1的同向输入端连接形成正反馈；所述的第一运算放大器U1的同向输入端通过第一电阻R1连接偏置电压；所述的第一运算放大器U1由电源模块供电。

5.根据权利要求2所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的绕组N2上伸出互感输入端以及互感输出端，所述的互感输出端连接于第一运算放大器U1的反向输入端；所述的第一运算放大器U1的输出端分为两路，第一路连接于互感输入端并依次通过绕组N2与第三电阻R3输出调制后的调制信号Vi，第二路依次通过第二电阻R2与第一运算放大器U1的同向输入端连接形成正反馈；所述的第一运算放大器U1的同向输入端通过第一电阻R1连接偏置电压；所述的第一运算放大器U1由电源模块供电。

6.根据权利要求1所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的磁解调模块由至少一个磁解调电路组成，所述的磁解调电路包括第二运算放大器U2，所述的磁调制模块输出的调制后的调制信号Vi通过第四电阻R4后分为三路，第一路通过第五电阻R5后与第二运算放大器U2的输出端连接，第二路通过第一电容C1后接地，第三路通过第七电阻R7后连接于第二运算放大器U2的反向输入端；在所述的第二运算放大器U2的反向输入端与输出端之间并联第二电容C2；所述的第二运算放大器U2的同向输入端通过第八电阻R8连接偏置电压；所述的第二运算放大器U2由电源模块供电。

7.根据权利要求6所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的磁解调模块由两个磁解调电路串联而成。

8.根据权利要求1所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的电源模块提供5V的电压输出。

9.根据权利要求4或5或6所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的偏置电压为2.5V。

10.根据权利要求1所述的基于单正电源供电的磁调制交直流剩余电流检测系统，其特征在于，所述的磁解调模块为二阶巴特沃斯低通滤波器。