[实用新型]一种接触网电压数字测量装置

说明书

本实用新型涉及电气测量技术领域，尤其涉及一种接触网电压数字测量装置，其特征在于：所述测量装置包括供电单元、抗干扰与电平转换单元、阻抗匹配与滤波单元、单片机和显示单元；所述抗干扰与电平转换单元、阻抗匹配与滤波单元、单片机和显示单元依次连接；所述抗干扰与电平转换单元输入端连接于接触网用于获得接触网电压，所述供电单元输入端连接于机车的直流操作电源；抗干扰与电平转换单元包括依次连接的噪声抑制电路、电平转换电路和钳位电路；所述阻抗匹配与滤波单元包括运算放大器U1和低通滤波电路。本实用新型抑制噪声，提高测量精度。

技术领域

本实用新型涉及电气测量技术领域，尤其涉及一种接触网电压数字测量装置。

背景技术

在轨道交通中机车供电为直流供电方式，即接触网供电，其原理是牵行所提供的35KV高压通过降压整流，转换成1500V的直流输送到接触网上，给机车提供动力电源；机车运行时，网压表实时检测接触网电压，保证机车正常供电和运行；机车配置电压互感器组件、整流组件和信号处理组件，从接触网获取网线电压参数，经信号变换与处理后，输出数值与网线电压成线性关系，符合工业标准0-10V电压，电压信号输送到网压表实现接触网电压测量与显示。

机车运行时，接触网提供大约10KA电流为机车供电，会产生强大电磁干扰，影响网压表测量精度；

鉴于此，为克服上述测量误差，提供一种接触网电压数字测量装置成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种接触网电压数字测量装置，抑制噪声，提高测量精度。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种接触网电压数字测量装置，所述接触网为机车提供动力电源，所述机车上设有直流操作电源，其特征在于：所述测量装置包括供电单元、抗干扰与电平转换单元、阻抗匹配与滤波单元、单片机和显示单元；所述抗干扰与电平转换单元、阻抗匹配与滤波单元、单片机和显示单元依次连接；所述抗干扰与电平转换单元输入端连接于接触网用于获得接触网电压，所述供电单元输入端连接于机车的直流操作电源，供电单元输出端连接于阻抗匹配与滤波单元、单片机和显示单元的电源输入端；其中，所述抗干扰与电平转换单元包括依次连接的噪声抑制电路、电平转换电路和钳位电路，所述噪声抑制电路连接于接触网；所述阻抗匹配与滤波单元包括运算放大器U1和低通滤波电路，所述运算放大器U1输入端连接于钳位电路输出端，所述低通滤波电路的输出端连接于单片机。

按以上方案，所述供电单元包括DC-DC转换单元和二次稳压单元，DC-DC转换单元输入端连接于机车的直流操作电源，DC-DC转换单元输出端与二次稳压单元输入端相连；DC-DC转换单元输出端还与所述阻抗匹配与滤波单元的电源输入端相连，二次稳压单元输出端与单片机电源输入端和显示单元电源输入端相连。

按以上方案，所述噪声抑制电路包括两个接触网采样电压输入端、共模电感L1、差模电容C1和C2、滤波电容C3和C4；所述电平转换电路包括分压电阻R1和R2，所述钳位电路包括稳压二极管D1；差模电容C1与接触网采样电压输入端并联抑制接触网采样电压中的差模噪声，共模电感L1与接触网采样电压输入端串联抑制接触网采样电压中的差模噪声，共模电感L1输出端并联差模电容C2进一步抑制接触网采样电压中的差模噪声，共模电感L1输出端串联分压电阻R1和R2，分压电阻R1和R2对抑噪后的接触网采样电压进行电平转换；分压电阻R1和R2的中间接点得到输出电压，分压电阻R2分别与稳压二极管D1和滤波电容C4并联后接地，其中，稳压二极管D1正端接地用于钳位，防止信号过大；共模电感L1与分压电阻R1之间的节点串联滤波电容C3后接地，滤波电容C3和C4用于滤除交流成分，使输出的直流电压信号更平稳。