[发明专利]一种高隔离耐压型交流电压传感器

说明书

本发明涉及自动化检测技术领域，具体涉及一种高隔离耐压型交流电压传感器。包括隔离变换电路、电源电路、整流滤波电路和输出变换电路，隔离变换电路用于将待测高压交流电压信号转换为1mA的交流电流信号传输至整流滤波电路，整流滤波电路用于对隔离变换电路输出的1mA的交流电流信号进行整流滤波处理，然后变换成1V直流电压信号传输至输出变换电路，输出变换电路用于将整流滤波电路输出的1V直流电压信号线性变换为4‑20mA标准直流信号进行输出，电源电路用于为整流滤波电路和输出变换电路提供工作电源。本发明绝缘隔离耐压高，可以直测高压交流电压信号，且检测线性度好、精度高。

技术领域

本发明涉及自动化检测技术领域，具体涉及一种高隔离耐压型交流电压传感器。

背景技术

众所周知，在自动化检测控制领域中，各种信号种类复杂多样，尤其是各种动力设备的升级催生了大量高压应用，自动化系统对高压信号进行实时监测和控制需求不断增多，很多传统的监测方法和装置也需要进一步升级，以满足自动化系统对高压信号的监测需求。电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。在各种自动检测、控制系统中，常常需要对高速变化的交、直流电压信号作跟踪采集，对于比较复杂的电压波形作频谱分析。这类信号可能是高电压、大电流等强电，也可能是负载能力很差的弱电或幅值很小的信号。在这些情况中，就需要采用合适的电压传感器对不能直接测量或不匹配的电压信号进行采集，从而得到标准化、电气隔离的电压信号。

对于交流电压测量，可用电压互感器作为传感元件，即使用一台电压互感器将被测电压降至到可利用的低电压，然后通过相关电路变换成与被测电压成线性关系的直流电压送入到数据采集系统和A/D转换器。电压传感器的作用是自动检测电压，从而使我们能够对设备或系统的电压进行控制和显示，必要时采取过电压、欠电压等自动保护措施。较为常用的电压传感器包括电压互感器和霍尔电压传感器：

(1)电压互感器

随着电力系统容量的日益扩大和电网电压运行等级的不断提高，电压互感器已经成为电力系统中电能计量和继电保护的重要设备之一，其测量精度及可靠性对电力系统的安全、稳定和经济运行有着重要的影响。电压互感器安装在电力系统中一次与二次电气回路之间，其主要功能就是按照一定的比例将输电线路上的高电压，降低到可以用仪表直接测量的标准数值，以便电压测量仪表直接进行测量；电压互感器除用作测量外，还可与继电保护和自动装置配合，对电网各种故障进行电气保护和自动控制。电压互感器实现一、二次系统的电气隔离。但是现有的电压互感器存在体积庞大、功耗大且绝缘隔离耐压不足的缺点。

(2)霍尔电压传感器。

霍尔电压传感器是当今电子测量领域中应用最多的传感器件之一，可广泛应用于电力、电子、交流变频调速、逆变装置、电子测量和开关电源等诸多领域。霍尔电压传感器是一种能够隔离主电流回路与电子控制电路的电压检测元件，具备优越的电性能，同一只检测元件既可以检测交流也可以检测直流，甚至可以检测瞬态电压峰值，是有望替代传统互感器的新一代产品。霍尔电压传感器按照不同的工作原理又可以分为：磁平衡式电压传感器、磁调制式电压传感器、光电隔离式电压传感器、高阻隔离式电压传感器。但是现有的霍尔电压传感器存在漂移大、功耗大、精度不高且绝缘隔离耐压不足的缺点。

因此，从技术和使用效果上看，在交流高压交流信号自动检测领域，现有较为常用的电压传感器大都存在绝缘隔离耐压不足、精度不高的缺点，值得进一步改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种高隔离耐压型交流电压传感器，其应用时，绝缘隔离耐压高，可以直测高压交流电压信号，且检测精度高。

本发明所采用的技术方案为：