[发明专利]一种电流互感器采样和状态检测电路的检测方法

说明书

本发明为一种电流互感器采样和状态检测电路的检测方法，针对现有检测电路成本高且方式不能兼顾电流有效值获得和互感器状态判断的问题，采用技术方案如下：一种电流互感器采样和状态检测的电路，包括连接在电流互感器的输出端的采样电阻，与所述采样电阻并联的信号处理单元，连接在采样电阻的一端和外接电源之间的上拉电阻，一端连接采样电阻的另一端、另一端接地的下拉电阻，电流互感器采样和状态检测电路的检测方法，包括步骤1，获得电流数字信号；步骤2，获得交流数据；步骤3，获得直流数据并判断是否短路；步骤4，判断是否断路。仅增加上拉电阻和下拉电阻，增加的物料成本较低，且能够获得正常状态下的电流有效值，并检测互感器状态。

技术领域

本发明专利涉及电流互感器采样和状态检测电路的检测方法，主要应用在产品需要外接互感器的场景。

背景技术

现有计量芯片或者ADC采样电流互感器主要用于电流有效值、功率、电能的计算。但互感器的接线的状态，通过计量芯片或者ADC采样直接计算不出来。互感器的接线的情况如正常接线、短路、断线监控，能够为正常电量参数的计算和电气安全报警提供有力的数据支撑。

现有专利提供一种互感器状态检测电路，包括互感器检测器，还包括多谐振荡电路、间歇驱动电路与开关电路；多谐振荡电路以输出多谐振荡信号；间歇驱动电路耦接于多谐振荡电路以接收多谐振荡信号，并输出间歇控制信号；开关电路耦接于间歇驱动电路以接收间歇控制信号，并响应于间歇控制信号以驱动互感器检测器工作，本发明的一种互感器状态检测电路，通过间歇性驱动以达到降低功耗，避免出现电路发热的情况，达到了稳定、节能的效果。但其具有一定问题：互感器的状态检查通过增加主动激励信号去检查信号的输出，需要增加比较多的电路元器件，算法较为复杂，会增加成本，并且只能获得正常状态下的电流有效值，并不能对互感器状态进行判断。

发明内容

本发明一种电流互感器采样和状态检测电路的检测方法，在现有电路基础上仅增加几个电阻，参数的选择以及检测方法，可以解决成本问题，还能在获得电流有效值同时对互感器状态进行判断。

本发明是通过以下技术方案来实现：一种电流互感器采样和状态检测的电路，包括：

采样电阻，连接在电流互感器的输出端，用于将电流互感器的输出装换为模拟电压值；

信号处理单元，其采样信号端与所述采样电阻并联，将采样电阻上的模拟电压信号转换为数字信号，以得到电流有效值以及其他电流相关的参量；

上拉电阻，连接在采样电阻的一端和外接电源之间；

下拉电阻，其一端连接采样电阻的另一端，另一端接地；目的是在采样电阻上固定产生一个额外的直流分量；

上述电流互感器采样和状态检测电路的检测方法，包括：

步骤1，获得电流数字信号：通过电流互感器和采样电阻在采样电阻上形成线性关系的模拟电压信号，根据采样电阻阻值、互感器内阻阻值、上拉电阻阻值、下拉电阻阻值在信号处理单元处设定短路阈值和断开阈值，通过信号处理单元将采样电阻上的模拟电压信号转换为数字信号，获得一个周波的全波波形数据；

步骤2，获得交流数据：信号处理单元采用高通滤波方式，滤除步骤1中模拟电压信号的直流偏置信号，通过方均根值获得交流分量的有效值、利用FFT 算法获得电流谐波畸变率、电流谐波有效值；

步骤3，获得直流数据并判断是否短路：将步骤1获得的模拟电压信号获取的原始采样波形数据求和后平均得到直流偏置值，判断直流偏置值是否连续多次小于短路阈值，是判断为短路故障；否，则进行步骤4；

步骤4，判断是否断路：剔除采样电阻上的模拟电压信号获取的原始采样数波形数据中的干扰数据，依次进行求和平均，获得直流偏置值，判断直流偏置值是否连续多次大于断开阈值，是，则判断为断开状态；否，则判断为正常状态，获得电流有效值。