一種光纖電流互感器的相位差檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)提供一種光纖電流互感器的相位差檢測裝置，包括：雙路A/D轉(zhuǎn)換器，在同一采樣時鐘下對同一調(diào)制周期相同相位的光電二極管輸出電信號進行采樣，獲得兩個采樣結(jié)果；數(shù)字信號補償模塊包括：第一減法器與雙路A/D轉(zhuǎn)換器相連，將兩個采樣結(jié)果作差，獲得一個調(diào)制周期的第一相位差；存儲單元與第一減法器相連，存儲多個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差；第二減法器與存儲單元相連，對2個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差作差，獲得相位差原始值；加權(quán)模塊與第二減法器相連，對相位差原始值進行權(quán)值運算獲得相位補償后的數(shù)字信號。本實用新型專利技術(shù)解決了單路A/D轉(zhuǎn)換帶來的精確度低下、噪聲大和不適應(yīng)光電二極管動態(tài)范圍大的問題。（*該技術(shù)在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)提供一種光纖電流互感器的相位差檢測裝置，包括：雙路A/D轉(zhuǎn)換器，在同一采樣時鐘下對同一調(diào)制周期相同相位的光電二極管輸出電信號進行采樣，獲得兩個采樣結(jié)果；數(shù)字信號補償模塊包括：第一減法器與雙路A/D轉(zhuǎn)換器相連，將兩個采樣結(jié)果作差，獲得一個調(diào)制周期的第一相位差；存儲單元與第一減法器相連，存儲多個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差；第二減法器與存儲單元相連，對2個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差作差，獲得相位差原始值；加權(quán)模塊與第二減法器相連，對相位差原始值進行權(quán)值運算獲得相位補償后的數(shù)字信號。本技術(shù)解決了單路A/D轉(zhuǎn)換帶來的精確度低下、噪聲大和不適應(yīng)光電二極管動態(tài)范圍大的問題。【專利說明】-種光纖電流互感器的相位差檢測裝置
本技術(shù)屬于光電檢測
，涉及一種光纖電流互感器的相位差檢測裝 置。
技術(shù)介紹
在基于閉環(huán)控制的光纖電流互感器系統(tǒng)中，對光電二極管輸出的電信號進行準(zhǔn)確 的采樣和處理是提高整個系統(tǒng)精度和相關(guān)指標(biāo)的關(guān)鍵所在。光電二極管輸出的電信號的幅 值相對較小，在實際系統(tǒng)設(shè)計中，常采用運算放大器加 A/D轉(zhuǎn)換器進行采樣，其中運放的帶 寬相對較大，在一定程度上可以滿足光電二極管輸出的帶寬要求;A/D采樣的精度和方法 則關(guān)系到對光電二極管輸出信號的還原的準(zhǔn)確性，工程實踐中常采用高位寬的A/D采樣器 和相關(guān)濾波方法來提高采樣精度和消除噪聲。通常情況下，都是采用單路A/D對于光電二 極管輸出信號進行采樣的。每個調(diào)制周期采樣一次，依次送入DSP或FPGA進行作差和相關(guān) 處理，這對A/D轉(zhuǎn)換器的采樣速度和精度都有較高的要求。一般的單路A/D會引入噪聲，而 且處理效率低下。單路A/D在兩個周期的采樣值的差值可能會比較大，較難符合CPLD和 DSP的動態(tài)處理能力，也不能在工程實踐中適應(yīng)多類光電二極管輸出的要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本技術(shù)的目的在于提供一種光纖電流互感器 的相位差檢測裝置，用于解決單路A/D轉(zhuǎn)換帶來的精確度低下、噪聲大和不適應(yīng)光電二極 管動態(tài)范圍大的問題。 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本技術(shù)提供一種光纖電流互感器的相位差 檢測裝置，所述光纖電流互感器的相位差檢測裝置包括：雙路A/D轉(zhuǎn)換器，在同一采樣時鐘 下對同一調(diào)制周期相同相位的光電二極管輸出電信號進行采樣，獲得兩個采樣結(jié)果；數(shù)字 信號補償模塊，包括第一減法器，存儲單元，第二減法器，加權(quán)模塊；所述第一減法器與所述 雙路A/D轉(zhuǎn)換器相連，將所述兩個采樣結(jié)果作差，獲得一個調(diào)制周期的第一相位差；所述存 儲單元與所述第一減法器相連，存儲多個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差；所述第二減法器 與所述存儲單元相連，對2個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差作差，獲得相位差原始值；所述 加權(quán)模塊與所述第二減法器相連，對所述相位差原始值進行權(quán)值運算獲得相位補償后的數(shù) 字信號。 優(yōu)選地，所述數(shù)字信號補償模塊為DSP或FPGA。 優(yōu)選地，所述雙路A/D轉(zhuǎn)換器由2個A/D轉(zhuǎn)換器并聯(lián)構(gòu)成。 優(yōu)選地，所述第一減法器的兩個輸入端分別與所述2個A/D轉(zhuǎn)換器相連。 優(yōu)選地，所述存儲單元包括2個寄存器，用于分別存儲兩個連續(xù)調(diào)制周期的第一 相位差。 優(yōu)選地，所述第二減法器的兩個輸入端分別與所述2個寄存器相連。 如上所述，本技術(shù)所述的光纖電流互感器的相位差檢測裝置，具有以下有益 效果： 本技術(shù)通過由雙路A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號補償模塊組成的檢測裝置對光纖 電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出信號進行采樣、處理，較好地解決了單路A/D轉(zhuǎn)換帶 來的精確度低下、噪聲大和不適應(yīng)光電二極管動態(tài)范圍大的問題，同時雙A/D采樣和處理 具有更高的精度、更低的噪聲和對更寬動態(tài)輸出適應(yīng)。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本技術(shù)所述的光纖電流互感器的相位差檢測裝置的第一種結(jié)構(gòu)示意 圖。 圖2為本技術(shù)所述的光纖電流互感器的相位差檢測裝置的第二種結(jié)構(gòu)示意 圖。 元件標(biāo)號說明 100 雙路A/D轉(zhuǎn)換器 110 A/D 轉(zhuǎn)換器 200 數(shù)字信號補償模塊 210 第一減法器 220 存儲單元 221 寄存器 230 第二減法器 240 加權(quán)模塊 【具體實施方式】 以下由特定的具體實施例說明本技術(shù)的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本 說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本技術(shù)的其他優(yōu)點及功效。 請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配 合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本技術(shù)可 實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào) 整，在不影響本技術(shù)所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本技術(shù)所 揭示的
技術(shù)實現(xiàn)思路
得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如"上"、"下"、"左"、"右"、 "中間"及"一"等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本技術(shù)可實施的范圍， 其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更
技術(shù)實現(xiàn)思路
下，當(dāng)亦視為本技術(shù)可實施的范疇。 實施例 本實施例提供一種光纖電流互感器的相位差檢測裝置，如圖1所示，所述光纖電 流互感器的相位差檢測裝置包括：雙路A/D轉(zhuǎn)換器100,數(shù)字信號補償模塊200。 所述雙路A/D轉(zhuǎn)換器100用于在同一采樣時鐘下對同一調(diào)制周期相同相位的光電 二極管輸出電信號進行采樣，獲得兩個采樣結(jié)果。 所述數(shù)字信號補償模塊200包括第一減法器210,存儲單元220,第二減法器230， 加權(quán)模塊240 ;所述第一減法器210與所述雙路A/D轉(zhuǎn)換器100相連，將所述兩個采樣結(jié)果 作差，獲得一個調(diào)制周期的第一相位差；所述存儲單元220與所述第一減法器210相連，存 儲多個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差；所述第二減法器230與所述存儲單元220相連，對2 個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差作差，獲得相位差（簡稱相差）原始值；所述加權(quán)模塊240 與所述第二減法器230相連，對所述相位差原始值進行權(quán)值運算獲得相位補償后的數(shù)字信 號。 在具體應(yīng)用中，所述數(shù)字信號補償模塊200可以由DSP或FPGA單獨實現(xiàn)，也可以 由獨立的第一減法器，存儲單元，第二減法器，加權(quán)模塊共同實現(xiàn)。 本技術(shù)通過雙路A/D轉(zhuǎn)換器對光纖電流互感器檢測端的光電二極管（以下簡 稱光電二極管）輸出電信號進行周期性、固定相位點同時采樣，對同一調(diào)制周期內(nèi)同時采 樣得到的結(jié)果進行作差，后再與下個周期的對應(yīng)差值進行作差，從而可以起到消除噪聲和 確定兩個相鄰調(diào)制周期內(nèi)的相位差的作用。具體來說，在一個調(diào)制周期內(nèi)，利用雙路A/D同 時對光電二極管輸出的信號的相同相位處同時進行采樣，采樣后送入數(shù)字信號補償模塊作 差；下個調(diào)制周期也可以得到相似的差值，最后在數(shù)字信號補償模塊里對這兩個差值再做 差，從而在消除噪聲的同時確定相差和閉環(huán)調(diào)制的參數(shù)。 本技術(shù)通過由雙路A/D轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號補償模塊組成的檢測裝置對光纖 電流互感器系統(tǒng)中的光電二極管輸出信號進行采樣、處理，較好地解決了單路A/D轉(zhuǎn)換帶 來的精確度低下、噪聲大和不適應(yīng)光電二極管動態(tài)范圍大的問題，同時本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種光纖電流互感器的相位差檢測裝置，其特征在于，所述光纖電流互感器的相位差檢測裝置包括：雙路A/D轉(zhuǎn)換器，在同一采樣時鐘下對同一調(diào)制周期相同相位的光電二極管輸出電信號進行采樣，獲得兩個采樣結(jié)果；數(shù)字信號補償模塊，包括第一減法器，存儲單元，第二減法器，加權(quán)模塊；所述第一減法器與所述雙路A/D轉(zhuǎn)換器相連，將所述兩個采樣結(jié)果作差，獲得一個調(diào)制周期的第一相位差；所述存儲單元與所述第一減法器相連，存儲多個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差；所述第二減法器與所述存儲單元相連，對2個連續(xù)的調(diào)制周期的第一相位差作差，獲得相位差原始值；所述加權(quán)模塊與所述第二減法器相連，對所述相位差原始值進行權(quán)值運算獲得相位補償后的數(shù)字信號。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王威，
申請(專利權(quán))人：淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類型：新型
國別省市：江蘇;32