電場(chǎng)傳感器及交流高壓信號(hào)相位非接觸式測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交流高壓信號(hào)相位測(cè)量，具體地，涉及一種電場(chǎng)傳感器及交流高壓信號(hào)相位非接觸式測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]交流電壓相位值是電力檢測(cè)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)中重要的測(cè)量對(duì)象。交流電壓相位快速精確測(cè)量已成為生產(chǎn)科研中重要的研宄課題，其對(duì)研宄諸如設(shè)備的絕緣介質(zhì)損耗、視在功率、有效功率、功率因數(shù)等有著重要的應(yīng)用價(jià)值。但對(duì)交流高壓信號(hào)而言，實(shí)現(xiàn)相位高精度測(cè)量并非易事。
[0003]目前對(duì)于高壓信號(hào)的測(cè)量，由于信號(hào)幅值過(guò)大，主要是通過(guò)電壓互感器(PT)低壓側(cè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。然而但由于PT本身相位差的存在，使得低壓側(cè)電壓與高壓側(cè)電壓間發(fā)生了相移，且運(yùn)行電壓、頻率以及負(fù)載的變化均會(huì)引起PT兩側(cè)相角差有較大的改變，影響高壓信號(hào)相位測(cè)量精度。此外，接觸式測(cè)量還存在很大的安全隱患，接線或操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致人員設(shè)備的損傷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種電場(chǎng)傳感器及交流高壓信號(hào)相位非接觸式測(cè)量裝置。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面提供的電場(chǎng)傳感器，包括第一極板、第二極板、絕緣模塊、測(cè)量電容和相位校正驅(qū)動(dòng)電路；
[0006]其中，所述第一極板和所述第二極板相對(duì)設(shè)置；所述測(cè)量電容的一端連接所述第一極板，另一端連接所述第二極板；所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接所述測(cè)量電容的兩端；
[0007]所述絕緣模塊設(shè)置在所述第一極板和所述第二極板之間；所述測(cè)量電容和所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置在所述絕緣模塊內(nèi)側(cè)。
[0008]優(yōu)選地，所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路包括相位校正電路部分和驅(qū)動(dòng)電路；
[0009]所述相位校正電路部分包括電阻R1和電容C1;所述驅(qū)動(dòng)電路包括運(yùn)放A 1、運(yùn)放A2、運(yùn)放A3、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R 8；
[0010]其中，電容C1和電阻R1的兩端均分別連接所述測(cè)量電容的兩端；運(yùn)放同相輸入端連接所述測(cè)量電容的一端，運(yùn)放A2的同相輸入端連接所述測(cè)量電容的另一端，所述電阻R2的一端連接所述運(yùn)放A ^勺反相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放A2的反相輸入端；所述電阻R3的一端連接所述運(yùn)放A i的輸出端，另一端連接所述運(yùn)放A i的反相輸入端；所述電阻R4的一端連接所述運(yùn)放4的輸出端，另一端連接所述運(yùn)放A2的反相輸入端；所述電阻1?5的一端連接所述運(yùn)放A3的同相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放輸出端；所述電阻1?6的一端連接所述運(yùn)放A3的反相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放A2的輸出端；所述電阻1?7的一端連接所述運(yùn)放A3的同相輸入端，另一端接地；所述電阻R 8的一端連接所述運(yùn)放A 3的反相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放A3的輸出端。
[0011]優(yōu)選地，所述第一極板平行所述第二極板。
[0012]優(yōu)選地，所述第一極板和所述第二極板采用金屬材料制成。
[0013]優(yōu)選地，所述絕緣模塊采用聚乙烯樹(shù)脂或碳制成。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面提供的交流高壓信號(hào)相位非接觸式測(cè)量裝置，包括所述的電場(chǎng)傳感器，還包括信號(hào)測(cè)量終端；所述電場(chǎng)傳感器中相位校正驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接所述信號(hào)測(cè)量終端。
[0015]優(yōu)選地，所述信號(hào)測(cè)量終端包括程控放大電路、四階帶通濾波電路、方波化電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、主處理器DSP和協(xié)處理器CPLD ；
[0016]其中，所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與程控放大電路的輸入端連接，程控放大電路的輸出端分別與四階帶通濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與主處理器DSP連接，四階帶通濾波電路的輸出端與方波化電路輸入端連接，方波化電路輸出端與協(xié)處理器CPLD相連；所述協(xié)處理器CPLD連接所述主處理器DSP。
[0017]優(yōu)選地，還包括EMIF并行總線；
[0018]所述協(xié)處理器CPLD通過(guò)所述EMIF并行總線連接所述主處理器DSP。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:
[0020]1、本實(shí)用新型設(shè)置有相位校正驅(qū)動(dòng)電路，一方面保證輸出信號(hào)與被測(cè)電壓信號(hào)零相位差；另一方面為電場(chǎng)傳感器增加驅(qū)動(dòng)能力，保障信號(hào)穩(wěn)定正確的輸出；
[0021]2、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)了高壓交流信號(hào)相位的非接觸式測(cè)量，不僅加強(qiáng)了測(cè)量的安全性，還極大地提高了高壓信號(hào)測(cè)量的精確度和準(zhǔn)確度；
[0022]3、本實(shí)用新型利用電場(chǎng)傳感器，能夠通過(guò)對(duì)電場(chǎng)的測(cè)量，間接地完成對(duì)高壓信號(hào)的非接觸式測(cè)量，有效的解決了接觸式測(cè)量方法中PT高低壓兩側(cè)相位差問(wèn)題的同時(shí)也避免了對(duì)電路接線的改裝，進(jìn)而提高了高壓信號(hào)相位測(cè)量的精度和安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0024]圖1為本實(shí)用新型中交流高壓信號(hào)相位非接觸式測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型中電場(chǎng)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型中相位校正驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0028]在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的電場(chǎng)傳感器，包括第一極板、第二極板、絕緣模塊、測(cè)量電容和相位校正驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述第一極板和所述第二極板相對(duì)設(shè)置；所述測(cè)量電容的一端連接所述第一極板，另一端連接所述第二極板；所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接所述測(cè)量電容的兩端；所述絕緣模塊設(shè)置在所述第一極板和所述第二極板之間；所述測(cè)量電容和所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置在所述絕緣模塊內(nèi)側(cè)，即絕緣模塊，將測(cè)量電容和相位校正驅(qū)動(dòng)電路包裹在其中。所述第一極板平行所述第二極板。所述第一極板和所述第二極板采用金屬材料制成。所述絕緣模塊采用聚乙烯樹(shù)脂或碳制成。
[0029]所述相位校正驅(qū)動(dòng)電路包括相位校正電路部分和驅(qū)動(dòng)電路；
[0030]所述相位校正電路部分包括電阻Rl和電容Cl ;所述驅(qū)動(dòng)電路包括運(yùn)放Al、運(yùn)放A2、運(yùn)放A3、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8 ；
[0031]其中，電容Cl和電阻Rl的兩端均分別連接所述測(cè)量電容的兩端；運(yùn)放Al的同相輸入端連接所述測(cè)量電容的一端，運(yùn)放A2的同相輸入端連接所述測(cè)量電容的另一端，所述電阻R2的一端連接所述運(yùn)放Al的反相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放A2的反相輸入端；所述電阻R3的一端連接所述運(yùn)放Al的輸出端，另一端連接所述運(yùn)放Al的反相輸入端；所述電阻R4的一端連接所述運(yùn)放A2的輸出端，另一端連接所述運(yùn)放A2的反相輸入端；所述電阻R5的一端連接所述運(yùn)放A3的同相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放Al的輸出端；所述電阻R6的一端連接所述運(yùn)放A3的反相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放A2的輸出端；所述電阻R7的一端連接所述運(yùn)放A3的同相輸入端，另一端接地；所述電阻R8的一端連接所述運(yùn)放A3的反相輸入端，另一端連接所述運(yùn)放A3的輸出端。所述相位校正電路部分用于通過(guò)匹配電阻值和電容值來(lái)調(diào)節(jié)整個(gè)電場(chǎng)傳感