一種可切換量程電流型羅氏線圈積分器的制作方法

本實用新型涉及的是一種電流型羅氏線圈積分器。

背景技術：

目前羅氏線圈已普遍用于大電流測量，但存在幾個問題。問題一是在計量方面由于主流積分器產品輸出電壓信號，常用的數字電表計量采用交流電流輸入，無法兼容。問題二是由于羅氏線圈自身的結構特點，在測量小電流信號時不采用放大會加大電表的計量誤差。

例如，如圖1所示，羅氏線圈感應的信號輸入到積分電路，根據電阻R14確定信號增益以及電容C30確定積分電路時間常數。通過電容C3與電阻R17進行相位補償后輸出。這是目前常見的羅氏線圈積分電路。其在電表計量應用時存在一些問題： 1）電壓型輸出與數字電表的電流輸入采集無法通用；2）采用單量程測量時，大量程下小信號噪聲較大，不利于電表對信號進行計量。

技術實現要素：

因此，為保證電表測量兼容，又保證計量精度，本實用新型提出一種新的積分器來解決該應用上的問題。該積分器使用交流電流輸出，直接連接到數字電表，可拓展普通數字電表的應用場合，無需重新研發新的電表與之配套,同時多量程切換的設計可滿足多種不同的電流測量。

本實用新型提出的可切換量程的電流型羅氏線圈積分器包括依次順序連接的羅氏線圈，積分電路，相位補償電路，放大與量程切換電路，輸出微調電路，正反饋平衡電路，功率放大電路，還包括采樣電阻，其將功率放大電路的輸出反饋至正反饋平衡電路。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是根據現有技術的羅氏線圈積分電路。

圖2是根據本實用新型的羅氏線圈積分電路的結構圖。

圖3是根據本實用新型的羅氏線圈積分電路的電路圖。

圖4是根據本實用新型的羅氏線圈積分電路供電的電源電壓轉換模塊示意圖。

具體實施方式

為了更好的理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖詳細描述本實用新型提供的實施例。

本實用新型提出的可切換量程的電流型羅氏線圈積分器包括依次順序連接的羅氏線圈，積分電路，相位補償電路，放大與量程切換電路，輸出微調電路，正反饋平衡電路，功率放大電路，還包括采樣電阻，其將功率放大電路的輸出反饋至正反饋平衡電路。電路信號具體運行見圖2所示。

根據本實用新型的羅氏線圈積分電路的電路圖如圖3所示。

1）本電路輸入24V直流電源，通過電源模塊轉成7.2V（VDDA+），-7.2V(VDDA-)，2.5V，-2.5V，給積分電路供電，如圖4所示；

2）羅氏線圈感應到電流信號，輸入到由電阻R14、電阻R16、電容C30以及運算放大器U1B構成的積分電路；

3）積分后的信號通過電容C3、電阻R17進行相位補償；

4）轉換后的信號通過運算放大器U1A及外圍電阻進行放大，通過撥碼開關切換不同的放大倍數，切換量程；

5）將放大的信號通過精密電位器RL1進行幅度微調；

6）將信號進行功率放大，即讓信號經過三極管Q1,三極管Q2,三極管Q3,三極管Q5,三極管Q6,三極管Q7,二極管D1,二極管D3,電阻R13和電阻R20構成的互補射極跟隨器；

7）通過P11輸出回路流經采樣電阻R18（或電阻R27），采樣電阻兩端電位經過電壓跟隨器U1C反饋回由運放反相端U1D構成的正反饋平衡式的VI（電壓-電流）轉換電路， P11端輸出電流Io = Uo / R18 (或Io = Uo / R27)。

本實用新型技術先進，適合智能電氣應用市場的需求，帶來很大的社會效益和經濟效益。益處有如下幾點：

1）提高兼容性。可兼容各種交流電流輸入型數字電表。

2）測量范圍廣，應用場景廣

3）小型化結構設計，導軌卡扣式安裝，不斷電便可完成施工，降低施工成本。