本發明涉及電氣技術領域，特別是涉及一種交流開關量信號采集電路。

背景技術：

交流開關量信號采集裝置在電氣技術領域被大量使用，傳統的交流開關量信號采集裝置使用繼電器搭接實現。但是在長達幾公里的遠程交流開關量信號采集過程中，由于線損和線間耦合的出現，極端情況下會導致繼電器的吸合出現誤動作。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供一種交流開關量信號采集電路，適用于長距離使用，結構簡單、可靠性強，并且成本低、功耗小、節省資源。

為此，本發明的技術方案如下：

一種交流開關量信號采集電路，包括電平變換電路和取值比較電路，所述電平變換電路為交流開關量信號采集模塊，連接在配電線路開關量信號兩側的端口A、C上；所述端口A與電阻器R1的第一端連接，所述端口C與電阻器R2的第一端連接，所述電阻器R1的第二端、電阻器R2的第二端分別與電流互感器L1的一次側連接；所述電流互感器L1的二次側分別于電阻器R3的第一端和電阻器R4的第一端連接，電阻器R3的第二端和電阻器R4的第二端之間串聯有電阻器；電流互感器L1的二次側分別與四個串聯的二極管的中點連接，將電壓固定為一恒值；電阻器R3的第二端還與電阻器R7的第一端連接，電阻器R7的第二端與電容器C1的第一端連接，電阻器R4的第二端還與電阻器R8的第一端連接，電阻器R8的第二端與電容器C2的第一端連接，電容器C1、C2的第二端分別與參考點連接；電阻器R4的第二端連接在參考點上；

所述電阻器R7和電容器C1的公共端為所述電平變換電路的輸出信號點，同時作為取值比較電路的輸入端口；

所述取值比較電路是將所述電平變換電路輸出的交直流耦合疊加信號變換成一個數字處理器能夠接受的低電壓信號。

進一步，所述取值比較電路的結構為：電阻器R11、R12并聯，再與電阻器R13、R14串聯連接，在公共點產生一個電壓基準值，也就是門限值，此門限值電平通過電阻器R15、R16之后，進入電阻組；所述電阻組包括四個電阻器，兩個電阻器R17、R19串聯后與另外兩個串聯的電阻器R18、R20并聯；所述電阻組還與運算放大器U1的輸出端相連接；所述運算放大器U1的負輸入端口與所述電阻器R7和電容器C1的公共端連接；電阻器R21作為上拉電阻，一端連接高電平，另一端連接運算放大器U1的輸出端。

進一步，電阻器R3的第二端和電阻器R4的第二端之間串聯有電阻器R5和電阻器R6。

進一步，所述電流互感器L1的二次側的電壓最大峰值低于串聯二極管串兩端的電壓。具體來說，電流互感器L1的二次側的電壓最大峰值為10V低于串聯二極管串兩端的12V的電壓。

本發明提供的交流開關量信號采集電路具有如下優點：

1)本電路可以在mA級的電流下工作，可以在長達數公里的范圍內可靠使用。

2)結構簡單可靠性高，能夠適用于大多數的惡劣場合。

3)本電路前端使用了電流互感器作為隔離元器件，具有強大的隔離能力，滿足IEC60664的相關規定。

4)成本低、功耗小、節省資源，可以大量推廣。

附圖說明

圖1為本發明提供的交流開關量信號采集電路的電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案進行詳細描述。

如圖1所示，一種交流開關量信號采集電路，包括電平變換電路和取值比較電路，所述電平變換電路為交流開關量信號采集模塊，連接在配電線路開關量信號兩側的端口A、C上；所述端口A與電阻器R1的第一端連接，所述端口C與電阻器R2的第一端連接，所述電阻器R1的第二端、電阻器R2的第二端分別與電流互感器L1的一次側連接；所述電流互感器L1的二次側分別于電阻器R3的第一端和電阻器R4的第一端連接，電阻器R3的第二端和電阻器R4的第二端之間串聯有電阻器R5和電阻器R6。

電流互感器L1的二次側分別與四個串聯的二極管的中點連接，將電壓固定為一恒值(具體來說，電流互感器L1的4點連接在串聯的二極管D1～D4的中間點上，電流互感器L1的3點連接在串聯的二極管D5～D8的中間點上，二極管D1～D4通過均壓，可以將電流互感器的第四輸出管腳的電壓中值點穩定在6V，當電流互感器輸出的交流信號與上述直流信號相疊加之后，會將交流信號變換成一個直流電信號，并且此信號可以通過傅里葉變換拆解成一個50HZ交流信號和直流信號。)；電阻器R3的第二端還與電阻器R7的第一端連接，電阻器R7的第二端與電容器C1的第一端連接，電阻器R4的第二端還與電阻器R8的第一端連接，電阻器R8的第二端與電容器C2的第一端連接，電容器C1、C2的第二端分別與參考點連接；電阻器R4的第二端連接在參考點上；電流互感器L1的二次側的電壓最大峰值為10V低于串聯二極管串兩端的12V的電壓；

電阻器R7和電容器C1的公共端為電平變換電路的輸出信號點，同時作為取值比較電路的輸入端口；

所述的取值比較電路是將電平變換電路輸出的交直流耦合疊加信號變換成一個數字處理器能夠接受的低電壓信號。當實際輸入電壓高于取值比較電路設置的閾值電壓之后，數字處理器接收到一個高電平，當實際輸入電壓低于取值比較電路設置的閾值電壓之后，數字處理器接收到一個低電平。

作為本發明的一個具體實施例，所述取值比較電路的結構為：電阻器R11、R12并聯，再與電阻器R13、R14串聯連接，在公共點產生一個電壓基準值，也就是門限值，此門限值電平通過電阻器R15、R16之后，進入電阻組；所述電阻組包括四個電阻器，兩個電阻器R17、R19串聯后與另外兩個串聯的電阻器R18、R20并聯；所述電阻組還與運算放大器U1的輸出端相連接；所述運算放大器U1的負輸入端口與所述電阻器R7和電容器C1的公共端連接；電阻器R21作為上拉電阻，一端連接高電平，另一端連接運算放大器U1的輸出端。

該交流開關量信號采集電路具有如下優點：

1)本電路可以在mA級的電流下工作，可以在長達數公里的范圍內可靠使用。

2)結構簡單可靠性高，能夠適用于大多數的惡劣場合。

3)本電路前端使用了電流互感器作為隔離元器件，具有強大的隔離能力，滿足IEC60664的相關規定。

4)成本低、功耗小、節省資源，可以大量推廣。