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[运放] 互感器检测低频或直流剩余电流

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楼主
下面是一个IT配电系统的剩余电流检测仪的采样电路,从别人板上抄下来的,图2电路及器件参数已通过自已打的小板替到原板上验证没有问题,互感器用的是1:1000的电流互感器(非霍尔式电流互感器)
1. 图1的输入是通过MCU输出一个从10Hz过渡到500Hz的方波信号,大概有65个步进
    输出加在互感器的公共端
2. 图2的输入CHN1_CT1是电流互感器输入,CHN1_CTL是由MCU输出的一个100Hz的PWM,脉宽  占比感觉在过程中有微调
3. CHN1_CTL,CT_PWR_CTL这两个波形信号的变化只在启动初始化过程中,初始化完成后,CT_PWR_CTL为一个500Hz的50%占比的PWM信号,CHN1_CTL为100Hz的PWM,脉宽占比也已固定,CHN1_ADC_IN(即采集电路输出)停留在2.5V电平上。
4. 工作时在电流互感器的初级母线上叠加一个1mA,频率为0.5Hz的方波电流信号。但在启动过程上面三步未完成时,不加这个信号,这个信号只要收到其他报警信号后,触发叠加这个信号
5. 个人感觉上面的两个PWM信号只是在初始化过程中去消除电网中的原来有可能存在的背景噪声。即在未加第4点的剩余电流信号时,达到一个输出平衡点。
6. 触发第4点的电流信号后,CHN1_ADC_IN上会有一个与其同步的,波形不太好的方波信号,偏置为2.5V
7. 电流互感器无法用于检测20Hz以下的信号的,所以PWM信号感觉也起来一个激励的作用,使信号达到互感器的次级。
8. 霍尔式电流互感器可以检测直流信号,但零点飘移比较大,由于电流互感器初级叠加的信号过小,不适合使用霍尔式电流互感器。

                                                          图1

                                                          图2

1559628838(1).png (194.2 KB, 下载次数: 0)

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1559628892(1).jpg (214.07 KB, 下载次数: 0)

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沙发
 楼主 | 2019-6-4 14:23 | 只看该作者
之前有大侠说图1电路应该是一个激励信号和信号调制,CHN1_CTL是根据采集电路反馈,调整脉宽占比来调零点?

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板凳
| 2019-6-4 15:37 | 只看该作者
本帖最后由 叶春勇 于 2019-6-4 15:39 编辑
viseng 发表于 2019-6-4 14:23
之前有大侠说图1电路应该是一个激励信号和信号调制,CHN1_CTL是根据采集电路反馈,调整脉宽占比来调零点? ...

你是说10Hz的信号,是通过500Hz调制的,ask波形?
还是从10Hz慢慢增加到500Hz的变频信号?

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地板
 楼主 | 2019-6-4 15:55 | 只看该作者
本帖最后由 viseng 于 2019-6-4 15:58 编辑
叶春勇 发表于 2019-6-4 15:37
你是说10Hz的信号,是通过500Hz调制的,ask波形?
还是从10Hz慢慢增加到500Hz的变频信号?
...

图1电路的控制频率是从10Hz慢慢增加到500Hz的,中间大概有65次的逐次变大
CHN1_CTL这个信号倒是频率不变,只有占空比有调整,下图就是我用逻分抓的波形这个都只是在上电启动后的频骤,这时是没有在互感器初级端加电流信号的




1559634913(1).jpg (11.94 KB, 下载次数: 0)

1559634913(1).jpg

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5
 楼主 | 2019-6-4 16:02 | 只看该作者
而且,接不接电流互感器(接上时也没有在初始加电流信号)CHN1_CTL这个占空比是有差别的,而图1的过程是一样的,所以才觉得图1是一个激励信号,而CHN1_CTL信号的占空比调整是一个调整基点的过程

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6
| 2019-6-4 16:03 | 只看该作者
viseng 发表于 2019-6-4 15:55
图1电路的控制频率是从10Hz慢慢增加到500Hz的,中间大概有65次的逐次变大
CHN1_CTL这个信号倒是频率不变, ...

我前几天在看侃单片机论坛挖坟,看到超声波测距,有一位大牛讲到用线性调频信号chirp,用相关检测技术,把这个信号提取出来。
你这个类似。

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7
 楼主 | 2019-6-4 16:07 | 只看该作者
叶春勇 发表于 2019-6-4 16:03
我前几天在看侃单片机论坛挖坟,看到超声波测距,有一位大牛讲到用线性调频信号chirp,用相关检测技术, ...

早上请教一个工程师,他觉得这个是一个信号激励和调制,类似于逆变器的PWM调制,我找了份逆变器的PWM资料看了下,但没明白这个CHN1_CTL信号的占空比是依据什么反馈数据来调整的

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8
 楼主 | 2019-6-4 16:09 | 只看该作者
因为这个电路来说,互感器对直流或低频(20Hz)以下的信号无法直流检测,所以这中间还有个激励信号?

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9
| 2019-6-4 16:10 | 只看该作者
viseng 发表于 2019-6-4 16:07
早上请教一个工程师,他觉得这个是一个信号激励和调制,类似于逆变器的PWM调制,我找了份逆变器的PWM资料 ...

侃单片机分区,超声波下的秘密,你可以取看看,也许有帮助。就在第一页

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