[实用新型]一种机车高压电网电能质量在线监测装置

摘要

一种机车高压电网电能质量在线监测装置，由感应器和监测器组成；感应器包括感应器电源电路、高压感应电极、感应信号放大电路、感应器控制器电路、无线发射电路；监测器包括监测器电源电路、无线接收电路、监测器控制器电路、LCD显示电路、报警电路、MICRO SD卡电路；安装在机车车顶的感应器通过高压感应电极采集机车高压电网电能信号形成无线数据包，通过无线发射电路发送给机车内部的监测器；监测器通过无线接收电路接收无线数据包，进行监测、显示、处理和存储，装置通过无线数字信号通讯传输电能质量监测数据，避免感应模拟信号传输过程中的衰减和失真。

主权项

一种机车高压电网电能质量在线监测装置，由感应器和监测器组成；感应器包括感应器电源电路、高压感应电极、感应信号放大电路、感应器控制器电路；监测器包括监测器电源电路、监测器控制器电路、LCD显示电路、报警电路、MICRO SD卡电路；其特征在于感应器还包括无线发射电路；监测器还包括无线接收电路；安装在机车车顶的感应器通过高压感应电极采集机车高压电网电能信号形成无线数据包，通过无线发射电路发送给机车内部的监测器；监测器通过无线接收电路接收无线数据包，进行监测、显示、处理和存储，装置通过无线数字信号通讯传输电能质量监测数据，避免感应模拟信号传输过程中的衰减和失真；所述感应信号放大电路由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第一运算放大器组成；第一运算放大器的电源正极脚VCC连接第一电源VD1，电源地脚GND连接第一电源公共地GND1，负极输入脚IN‑通过第三电阻、第一电容连接高压感应电极，同时负极输入脚IN‑通过第四电阻连接第一运算放大器的输出脚OUT，正极输入脚IN+通过第一电阻连接第一电源VD1，同时正极输入脚IN+通过第二电阻连接第一电源公共地GND1，输出脚OUT连接第一控制器的模数转换脚AD1；第一运算放大器组成由单电源供电的反向比例放大电路，第一电容是隔离直流的作用；所述无线发射电路由无线发射芯片、第一天线、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感组成；无线发射芯片的电源正极脚连接第一电源VD1，电源地脚GND连接第一电源公共地GND1；无线发射芯片的模式选择脚MODE连接感应器控制器电路的第一控制器的输出脚OUT3，第一控制器使无线发射芯片工作在频移键控模式；无线发射芯片与第一控制器通过单总线通信；无线发射芯片的数据接收使能脚ENABLE连接第一控制器的输出脚OUT2，数据输入脚DIN连接第一控制器输出脚OUT1；无线发射芯片的无线功放输出脚PAOUT通过第二电容、第二电感连接第一天线；同时无线功放输出脚PAOUT通过第一电感连接第一电源VD1；第一天线通过第四电容连接第一电源公共地GND1；第二电容的2脚通过第三电容连接第一电源公共地GND1；第一电感、第二电感、第二电容、第三电容、第四电容组成第一天线的匹配网络；所述无线接收电路由无线接收芯片、第五电容、第六电容、第二天线、第三电感组成；无线接收芯片的电源正极脚连接第二电源VD2，电源地脚GND连接第二电源公共地GND2；第二天线通过第三电感和第六电容连接无线接收芯片的无线输入脚RFIN；同时第二天线通过第五电容连接第二电源公共地GND2；第五电容、第六电容、第三电感组成第二天线的匹配网络；无线接收芯片和监测器控制器电路的第二控制器通过SPI通信，无线接收芯片的SPI时钟脚SCLK连接第二控制器的SPI时钟脚SCLK1；无线接收芯片的MOSI脚连接第二控制器的MOSI1脚；无线接收芯片的MISO脚连接第二控制器的MISO1脚；无线接收芯片的状态机复位脚RESETB连接第二控制器的输出脚OUT1。