专利名称：一种小电流信号检测电路及三相多功能电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电能计量技术领域，尤其涉及一种小电流信号检测电路及三相多功能电能表。
背景技术：
现有的三相多功能电能表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的。它能测量所有的常用电力参数，比如三相电流、电压，有压、无压功率、电度、谐波等。但是，目前市场上暂无精确检测停电异常电流的三相多功能电能表。·
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种小电流信号检测电路及三相多功能电能表，旨在解决现有技术提供的三相多功能电能表不能精确检测停电异常电流的问题。本实用新型是这样实现的，一种小电流信号检测电路，其特征在于，所述小电流信号检测电路包括第一基准电源VREF1、运放电源VCA、第一运放U1、第二运放U2、第三运放U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9 ；电阻Rl的一端与A相小电流信号输入端连接,另一端与第一运放Ul的同相端连接；电阻R2的一端与B相小电流信号输入端连接，另一端与第二运放U2的同相端连接；电阻R3的一端与C相小电流信号输入端连接，另一端与第三运放U3的同相端连接；其中，所述A、B、C相分别输出电流采样信号IA+、IB+、IC+至电阻R1、电阻R2和电阻R3 ；电阻R4的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第一运放Ul的反相端连接；电阻R5的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第二运放U2的反相端连接；电阻R6的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第三运放U3的反相端连接；其中，第一基准电源VREFl提供基准电压VREFl给第一运放Ul、第二运放U2和第三运放U3 ；电阻R7的一端与第一运放Ul的输出端连接,另一端接地；电阻R8的一端与第二运放U2的输出端连接，另一端接地；电阻R9的一端与第三运放U3的输出端连接，另一端接地；其中，运放电源VCA同时给所述第一运放UI、第二运放U2和第三运放U3的内部电路提供供电电源。进一步地，所述电路还包括用于防止所述小电流信号检测电路对三相多功能电能表中其他电路的电源造成影响的电压跟随电路。[0019]进一步地，所述电压跟随电路包括第二基准电源VREF、第四运放U4、电容Cl和电阻RlO ；其中，所述第四运放U4的同相端与第二基准电源VREF连接；所述电容Cl的一端连接运放电源VCA，所述电容Cl的另一端接地，所述运放电源VCA给第四运放U4的内部电路提供供电电源；所述第四运放U4的输出端分别与所述第四运放U4的反相端和电阻RlO的一端连接，所述电阻RlO的另一端与所述电阻R4、R5和R6分别串联，由该电压跟随电路提供基准电压VREFl至第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的反相端。本实用新型的另一目的在于提供一种三相多功能电能表，所述三相多功能电能表包括如上所述的小电流信号检测电路。在本实用新型中，在第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的同相端只需要连接电阻R1、电阻R2和电阻R3，反相端只需要连接电阻R4、电·阻R5和电阻R6，输出端只需要连接一个接地的电阻R7、电阻R8和电阻R9，使得运放的输出端与同相端和反相端之间处于差�？纷刺虼耍梢岳迷朔挪钅？贩糯蟊妒莆耷畲蟮奶氐悖诘缌ο呱系氖淙氲缭吹舻绾�(全失压)，使用锂电池给运放进行供电，此时，当电力线上有小电流信号输入时，经过无穷倍的放大，可以从第一运放Ul、第二运放U2和第三运放U3的输出端口得到近似于运放电源VCA的输出电压信号，从而可以判断出是否有异常电流。
图I是本实用新型实施例提供的小电流信号检测电路的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的电压跟随电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在本实用新型实施例中，在第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的同相端只需要连接电阻Rl、电阻R2和电阻R3，反相端只需要连接电阻R4、电阻R5和电阻R6，输出端只需要连接一个接地的电阻R7、电阻R8和电阻R9，使得运放的输出端与同相端和反相端之间处于差�？纷刺�。图I是本实用新型实施例提供的小电流信号检测电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了本实用新型实施例相关的部分。该小电流信号检测电路是内置于三相多功能电能表中的软件单元、硬件单元或者软、硬件结合的单元，在本实施例中，该小电流信号检测电路包括第一基准电源VREF1、运放电源VCA、第一运放U1、第二运放U2、第三运放U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9。其中，电阻Rl的一端与A相小电流信号输入端连接,另一端与第一运放Ul的同相端连接；电阻R2的一端与B相小电流信号输入端连接，另一端与第二运放U2的同相端连接；[0032]电阻R3的一端与C相小电流信号输入端连接，另一端与第三运放U3的同相端连接；其中，所述A、B、C相分别输出电流采样信号IA+、IB+、IC+至电阻R1、电阻R2和电阻R3 ；电阻R4的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第一运放Ul的反相端连接；电阻R5的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第二运放U2的反相端连接；电阻R6的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第三运放U3的反相端连接；其中，第一基准电源VREFl提供基准电压VREFl给第一运放Ul、第二运放U2和第三运放U3。电阻R7的一端与第一运放Ul的输出端连接,另一端接地；电阻R8的一端与第二运放U2的输出端连接，另一端接地；电阻R9的一端与第三运放U3的输出端连接，另一端接地； 其中，运放电源VCA同时给所述第一运放Ul、第二运放U2和第三运放U3的内部电路提供供电电源。在本实施例中，由于第一运放Ul、第二运放Ul和第三运放U3均处于差�？贩糯笞刺虼耍梢岳迷朔挪钅？贩糯蟊妒莆耷畲蟮奶氐悖诘缌ο呱系氖淙氲缭吹舻绾�(全失压)，使用锂电池给运放进行供电，此时，当电力线上有小电流信号输入时，经过无穷倍的放大，可以从第一运放UI、第二运放U2和第三运放U3的输出端口得到近似于运放电源VCA的输出电压信号，从而可以判断出是否有异常电流。另外，作为本实用新型的一个优选实施例，该小电流信号检测电路还包括一个电压跟随电路，具体结构如图2所示，包括第二基准电源VREF、第四运放U4、电容Cl、电阻R10。其中，所述第四运放U4的同相端与第二基准电源VREF连接；所述电容Cl的一端连接运放电源VCA，所述电容Cl的另一端接地，所述运放电源VCA给第四运放U4的内部电路提供供电电源；所述第四运放U4的输出端分别与所述第四运放U4的反相端和电阻RlO的一端连接，所述电阻RlO的另一端与所述电阻R4、R5和R6分别串联，由该电压跟随电路提供基准电压VREFl至第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的反相端，通过该电压跟随电路，可防止小电流信号检测电路对三相多功能电能表中其他电路的电源造成影响。在本实用新型实施例中，在第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的同相端只需要连接电阻Rl、电阻R2和电阻R3，反相端只需要连接电阻R4、电阻R5和电阻R6，输出端只需要连接一个接地的电阻R7、电阻R8和电阻R9，使得运放的输出端与同相端和反相端之间处于差�？纷刺虼耍梢岳迷朔挪钅？贩糯蟊妒莆耷畲蟮奶氐悖诘缌ο呱系氖淙氲缭吹舻绾�(全失压)，使用锂电池给运放进行供电，此时，当电力线上有小电流信号输入时，经过无穷倍的放大，可以从第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的输出端口得到近似于运放电源VCA的输出电压信号，从而可以判断出是否有异常电流。另外，在本实用新型实施例中，引入了输出端与电阻R4、R5和R6分别串联的电压跟随电路，可防止小电流信号检测电路对三相多功能电能表其他电路的电源造成影响。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种小电流信号检测电路，其特征在于，所述小电流信号检测电路包括第一基准电源VREF1、运放电源VCA、第一运放U1、第二运放U2、第三运放U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9 ； 电阻Rl的一端与A相小电流信号输入端连接，另一端与第一运放Ul的同相端连接； 电阻R2的一端与B相小电流信号输入端连接，另一端与第二运放U2的同相端连接； 电阻R3的一端与C相小电流信号输入端连接，另一端与第三运放U3的同相端连接； 其中，所述A、B、C相分别输出电流采样信号IA+、IB+、IC+至电阻R1、电阻R2和电阻R3 ；电阻R4的一端与第一基准电源VREFl连接,另一端与第一运放Ul的反相端连接；电阻R5的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第二运放U2的反相端连接；电阻R6的一端与第一基准电源VREFl连接，另一端与第三运放U3的反相端连接；其中，第一基准电源VREFl提供基准电压VREFl给第一运放Ul、第二运放U2和第三运放U3 ； 电阻R7的一端与第一运放Ul的输出端连接，另一端接地； 电阻R8的一端与第二运放U2的输出端连接，另一端接地； 电阻R9的一端与第三运放U3的输出端连接，另一端接地； 其中，运放电源VCA同时给所述第一运放Ul、第二运放U2和第三运放U3的内部电路提供供电电源。
2.如权利要求I所述的小电流信号检测电路，其特征在于，所述电路还包括 用于防止所述小电流信号检测电路对三相多功能电能表中其他电路的电源造成影响的电压跟随电路。
3.如权利要求2所述的小电流信号检测电路，其特征在于，所述电压跟随电路包括 第二基准电源VREF、第四运放U4、电容Cl和电阻RlO ； 其中，所述第四运放U4的同相端与第二基准电源VREF连接； 所述电容Cl的一端连接运放电源VCA，所述电容Cl的另一端接地，所述运放电源VCA给第四运放U4的内部电路提供供电电源； 所述第四运放U4的输出端分别与所述第四运放U4的反相端和电阻RlO的一端连接，所述电阻RlO的另一端与所述电阻R4、R5和R6分别串联，由该电压跟随电路提供基准电压VREFl至第一运放U1、第二运放U2和第三运放U3的反相端。
4.一种三相多功能电能表，其特征在于，所述三相多功能电能表包括如权利要求I至3任一项所述的小电流信号检测电路。
专利摘要本实用新型适用于电能计量技术领域，提供了一种小电流信号检测电路及三相多功能电能表，所述小电流信号检测电路包括第一基准电源、运放电源、第一运放U1、第二运放U2、第三运放U3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9；将三个运放分别与相应的电阻连接，使运放的输出端与同相端和反相端之间处于差模开环状态。本实用新型，利用运放差模开环放大倍数近似无穷大的特点，在电力线上的输入电源掉电后(全失压)，使用锂电池给运放进行供电，此时，当电力线上有小电流信号输入时，经过无穷倍的放大，可以从运放的输出端口得到近似于运放电源的输出电压信号，从而可以判断出是否有异常电流。
文档编号G01R22/00GK202693668SQ20122009158
公开日2013年1月23日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者赵勇, 侯庆全 申请人:深圳市航天泰瑞捷电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
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