亚星游戏官网-www.yaxin868.com

电压采样系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电压采样系统。该电压采样系统包含：电压采样装置、二光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含：分压电阻模块、抗共模干扰电路及模数转换模块。分压电阻模块借由电压源产生第一及第二分电压。抗共模干扰电路接收第一及第二分电压，以进行共模噪声消除处理，并产生输出电压。模数转换模块将输出电压由模拟量转换为数字量，以产生数字信号。二光纤传输线分别传送数字信号以及时钟信号。控制装置通过二光纤传输线，自模数转换模块接收数字信号以及时钟信号，以进行数据处理。
【专利说明】电压采样系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电压采样技术，且特别涉及一种电压采样系统。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，电网电压不断提高，对于电流或电压的检测装置的要求也相应地提高。在现有的技术中，通常采用电磁式互感器来对电压进行采样。然而电磁式互感器具有绝缘结构复杂、体积笨重、造价高的缺点。更严重的是电磁式互感器可能出现铁磁谐振而使设备损坏。
[0003]近年来电子式互感器的研究虽克服了电磁式互感器的许多缺点，但是在实际应用中还面临一些理论和关键技术问题。以混合型电子式互感器为代表，可以概括为电流，电压传感器的结构设计，高压侧电源供给，信号处理与接口数字化，传感器本身的故障保护等。随着混合型电子式高压电力互感器进入实用化，围绕实用化问题进行深入的研究，显得越发的必要和紧迫。
[0004]因此，如何设计一个新的电压采样系统，以解决上述的问题，乃是业界亟待解决的问题。

【发明内容】

[0005]因此，本发明一方面提供一种电压米样系统，包含:电压米样装置、二光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:分压电阻模块、抗共模干扰电路以及模数转换模块。分压电阻模块包含依序电性串联于电压源的两端间的第一分压电阻单元、中央分压电阻单元以及第二分压电阻单元，其中第一分压电阻单元以及第二分压电阻单元的阻值实质相同，中央分压电阻单元的中点电性连接于接地端，并电压源分别经第一分压电阻单元与第二分压电阻单元于中央分压电阻单元的第一端以及第二端分别产生第一分电压以及第二分电压。抗共模干扰电路接收第一分电压以及第二分电压，以进行共模噪声消除处理，并产生输出电压。模数转换模块将输出电压由模拟量转换为数字量，以产生数字信号。二光纤传输线分别传送数字信号以及时钟信号。控制装置通过二光纤传输线，自模数转换模块接收数字信号和时钟信号，以进行数据处理。
[0006]本发明的另一方面提供一种电压米样系统，包含:电压米样装置、光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:分压电阻模块、抗共模干扰电路、模数转换模块以及传送模块。分压电阻模块包含依序电性串联于电压源的两端间的第一分压电阻单元、中央分压电阻单元以及第二分压电阻单元，其中第一分压电阻单元以及第二分压电阻单元的阻值实质相同，中央分压电阻单元的中点电性连接于接地端，并电压源分别经第一分压电阻单元和第二分压电阻单元于中央分压电阻单元的第一端以及第二端分别产生第一分电压以及第二分电压。抗共模干扰电路接收第一分电压以及第二分电压，以进行共模噪声消除处理，并产生输出电压。模数转换模块将输出电压由模拟量转换为数字量，以产生数字信号。传送模块接收数字信号以及时钟信号并进行编码，以产生输出信号。光纤传输线传送输出信号。控制装置通过光纤传输线，自传送模块接收输出信号，以进行数据处理。
[0007]本发明的又一方面提供一种电压米样系统,包含:电压米样装置、光纤传输线以及控制装置。电压采样装置包含:第一分压电阻模块、第二分压电阻模块、抗共模干扰电路、模数转换模块以及传送模块。第一分压电阻模块包含具有第一端和第二端的第一分压电阻单元及具有第一端和第二端的第二分压电阻单元，第一分压电阻单元的第一端电性耦接于第一电压源的第一端，第一分压电阻单元的第二端与第二分压电阻单元的第一端串联连接于第一连接点，第二分压电阻单元的第二端连接接地端。第二分压电阻模块包含具有第一端和第二端的第三分压电阻单元及具有第一端和第二端的第四分压电阻单元，第三分压电阻单元的第一端电性耦接于第一电压源的第二端和第二电压源的第一端，第三分压电阻单元的第二端与第四分压电阻单元的第一端串联连接于第二连接点，第四分压电阻单元的第二端连接接地端。第三分压电阻模块包含具有第一端和第二端的第五分压电阻单元及具有第一端和第二端的第六分压电阻单元，第五分压电阻单元的第一端电性耦接于第二电压源的第二端，第五分压电阻单元的第二端与第六分压电阻单元的第一端串联连接于第三连接点，第六分压电阻单元的第二端连接接地端，其中，第一分压电阻单元、第三分压电阻单元及第五分压电阻单元 的阻值实质相同，第二分压电阻单元、第四分压电阻单元及第六分压电阻单元的阻值实质相同，并根据第一及第二电压源分别于第一连接点、第二连接点及第三连接点分别产生第一分电压、第二分电压以及第三分电压。抗共模干扰电路接收第一分电压、第二分电压以及第三分电压，以进行共模噪声消除处理，并产生第一输出电压以及第二输出电压。模数转换模块将第一输出电压以及第二输出电压由模拟量转换为数字量，以产生第一数字信号以及第二数字信号。传送模块接收第一及第二数字信号以及时钟信号并进行编码，以产生输出信号。光纤传输线用以传送输出信号。控制装置通过光纤传输线，自传送模块接收输出信号，以进行数据处理。
[0008]应用本发明的优点之一在于藉由电压米样系统中分压电阻模块与抗共模干扰电路的设计实现有效消除共模噪声的目的。并且，藉由模数转换模块及传送模块的处理，可在数据传输上提升可靠度，并降低成本，而轻易地实现上述的目的。
【专利附图】

【附图说明】
[0009]图1为本发明一实施例中，电压米样系统的方块图；
[0010]图2为本发明另一实施例中，电压采样系统的方块图；
[0011]图3为本发明一实施例中，电压米样系统局部的详细方块图；
[0012]图4为本发明另一实施例中，电压采样系统局部的详细方块图；以及
[0013]图5为本发明又一实施例中，电压米样系统的方块图。
[0014]附图标记说明:
[0015]1:电压采样系统 10:电压采样装置
[0016]100:分压电阻模块 102:抗共模干扰电路
[0017]104:模数转换模块 106:滤波器
[0018]12A、12B:光纤传输线 14:控制装置
[0019]140:接收模块142:处理模块
[0020]16:电压源18:高压隔离电源[0021]2:电压采样系统 20:电压采样装置
[0022]200:分压电阻模块 202:抗共模干扰电路
[0023]204:模数转换模块 206:传送模块
[0024]22:光纤传输线24:控制装置
[0025]240:接收模块242:处理模块
[0026]26:电压源28:高压隔离电源
[0027]30:滤波模块32:曼彻斯特编码模块
[0028]320:开始位322:数据位
[0029]324:校验码326:结束位
[0030]34:曼彻斯特解码模块 40:曼彻斯特编码模块
[0031]42:曼彻斯特解码模块 44:滤波模块
[0032]5:电压米样系统 50:电压米样装置
[0033]52:光纤传输线500A:第一分压电阻模块
[0034]500B:第二分压电阻模块500C:第三分压电阻模块
[0035]502:抗共模干扰电路 504:模数转换模块
[0036] 506:传送模块54:控制装置
[0037]540:接收模块542:处理模块
[0038]56A:第一电压源 56B:第二电压源
[0039]58:高压隔离电源
【具体实施方式】
[0040]请参照图1。图1为本发明一实施例中，电压采样系统I的方块图。电压采样系统I包含:电压采样装置10、二光纤传输线12A、12B以及控制装置14。
[0041]电压采样装置10电性连接于电压源16的两端。于一实施例中，电压源16为一高电压电源。运作于高压侧的电压采样装置10对电压源16的电压进行采样及处理，并通过二光纤传输线12A、12B传送至低压侧的控制装置14进行数据处理。以下将就各装置进行详细的说明。
[0042]于一实施例中，电压米样装置10上的各模块可形成于一米样电路板(未绘不)上。电压采样装置10包含:分压电阻模块100、抗共模干扰电路102以及模数转换模块104。分压电阻模块100包含依序电性串联于电压源16的两端间的第一分压电阻单元R1、中央分压电阻单元Rtl以及第二分压电阻单元R2。其中需注意的是，虽然上述的电阻单元均于图1中分别以单一电阻绘示，但在不同的实施例中，均可分别以数个电阻串联或并联形成等效于第一分压电阻单元R1、中央分压电阻单元Rtl以及第二分压电阻单元民的电阻单元，而不为图1绘示的所限。
[0043]于一实施例中，第一分压电阻单元R1及第二分压电阻单元R2的阻值实质相同。需注意的是，上述「实质相同」，是指对应的电阻间的阻值并非一定要完全相同，而可有一合理范围(本领域技术人员熟知)内的误差，例如但不限于5%的误差。中央分压电阻单元Rtl的中点电性连接于接地端GND，亦即中央分压电阻单元Rtl的第一部分和第二部分的电阻阻值实际相等，中央分压电阻单元RO的第一部分为一端连接于第一分压电阻单元R1的一端，另一端连接于接地端GND，同样中央分压电阻单元R0的第二部分为一端连接于第二分压电阻单元R2的一端，另一端连接于接地端GND。因此，中央分压电阻单元Rtl的第一端以及第二端将分别借由电压源16产生第一分电压V1以及第二分电压V2。
[0044]抗共模干扰电路102接收第一分电压V1以及第二分电压V2。于一实施例中，抗共模干扰电路102可包含共模电感(未绘示)。共模电感又称共模扼流圈，是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。由于在分压电阻模块100中，由第一分压电阻单元R1、第二分压电阻单元R2而来，大小相等且方向相同的噪声将随着第一分电压V1以及第二分电压V2传送至抗共模干扰电路102。噪声产生的共模噪声电流流经两个绕组时方向相同，产生的磁通量同向相加，扼流圈呈现高阻抗，从而起到抑制共模噪声的作用。因此抗共模干扰电路102可进行共模噪声消除处理，并产生输出电压V。。
[0045]模数转换模块104将输出电压V。由模拟量转换为数字量，以产生数字信号MDATA。其中，数字信号MDATA包含电压源16的电压幅值信息。
[0046]于一实施例中，模数转换模块104为一双通道的二阶delta-sigma(A-S)调制模块，包含积分器、比较器及数字至模拟转换器(未绘示)，以产生数字信号MDATA。二阶delta-sigma调制模块的特性在于其输出信号(即数字信号MDATA)能快速的且无衰减的跟踪输入信号(即抗共模干扰电路的输出电压V。)。
[0047]于部分实施例中，由于调制过程中所产生的噪声被移至高频频域，因此模数转换模块104可选择性地包含一滤波器106滤除数字信号MDATA的高频噪声。
[0048]二光纤传输线12A、12B分别传送上述的数字信号MDATA以及一时钟信号MCLK到控制装置14。于一实施例中，时钟信号可以由模数转换模块104产生，也可以由电压采集装置10中的时钟信号产生模块(图中未示出)产生，但不以此为限。
[0049]于一实施例中，电压采样系统I还包含高压隔离电源18，用以提供电源PWpPW2至抗共模干扰电路102以及模数转换模块104。于一实施例中，高压隔离电源18可接收一 24伏特的电源输入PWtl,以转换并产生10伏特及5伏特的电源PWp PW2。然而于其他实施例中，高压隔离电源18所接收及产生的电源可依不同需求而设计为不同的电压值，不为上述的数值所限。
[0050]于一实施例中，控制装置14上的各模块可形成于一控制电路板(未绘示)上。控制装置14包含接收模块140以及处理模块142。接收模块140通过二光纤传输线12A、12B接收数字信号MDATA以及时钟信号MCLK并进行低通滤波滤除高频的噪声，并根据数字信号MDATA以及时钟信号MCLK产生解码信号DE0UT。于一实施例中，接收模块140为复杂可编程逻辑装置(complex programmable logic device ；CPLD)、场域可编程逻辑门阵列(fieldprogrammable gate array ；FPGA)或微控制单兀(microcontroller unit ；MCU)。处理模块142接着对解码信号DEOUT进行数据处理。于一实施例中，处理模块142为微控制单元或数字信号处理模块(digital signal processor ；DSP)。
[0051]于一实施例中，由光纤传输线12A、12B传送的数字信号MDATA以10Mb/S(每秒百万位元组)的速度更新。因此，数字信号MDATA以及时钟信号MCLK从高压侧的电压采样装置10传送到低压侧的控制装置14时几乎没有延迟。
[0052]于一实施例中，为使接收模块140传送到处理模块142所进行的低通滤波将造成约19微秒的延迟,并对应精度为有效数据位(effective number of bits ；ΕΝ0Β) 12位。如果高压侧的电压采样装置10产生保护过压的信号，则其传递仍然是以精度为有效数据位12位及19微秒的延迟传送。并且，当模数转换模块104由delta-sigma调制模块实现时，需一定数量的采样值才会完全反映模拟的输入，因此在数字信号MDATA以及时钟信号MCLK的传送过程中，暂态的干扰可以被忽略。
[0053]请参照图2。图2为本发明另一实施例中，电压采样系统2的方块图。于本实施例中，电压采样系统2包含:电压采样装置20、光纤传输线22以及控制装置24。
[0054]如同图1的电压采样系统1，图2所绘示的电压采样系统2中，电压采样装置20电性连接于电压源26的两端。运作于高压侧的电压采样装置20对电压源26的电压进行采样及处理，并通过光纤传输线22传送至低压侧的控制装置24进行数据处理。以下将就各装置进行详细的说明。
[0055]电压采样装置20包含:分压电阻模块200、抗共模干扰电路202、模数转换模块204以及传送模块206。其中，分压电阻模块200、抗共模干扰电路202及模数转换模块204的架构与功能与图1所绘示的分压电阻模块100、抗共模干扰电路102及模数转换模块104大同小异，因此不再赘述。
[0056]于本实施例中，传送模块206自模数转换模块204接收数字信号MDATA以及时钟信号MCLK并进行编码，以产生输出信号D0UT，其中时钟信号MCLK可以来自模数转换模块204，也可以来自高压侧的时钟模块。于一实施例中，模数转换模块204为delta-sigma调制模块。于一实施例中，传送模块206为复杂可编程逻辑装置或场域可编程逻辑门阵列。
[0057]请同时参照图2及图3。图3为本发明一实施例中，电压采样系统2局部的详细方块图。
[0058]传送模块206于一实施例中包含滤波模块30及曼彻斯特编码模块32。于一实施例中，滤波模块30为串联积分梳状滤波器(cascaded integrator comb ；CIC),以对模数转换模块204所传送的lOMb/s的串行式的数字信号MDATA进行低通滤波，并根据时钟信号MCLK将MDATA抽取为低速率(低速率为MCLK/N = 10M/64 = 156K)的并行数据MDATA’。
[0059]滤波模块30进一步将15位元的并行数据MDATA’传送至曼彻斯特编码模块32进行曼彻斯特编码。于一实施例中，曼彻斯特编码包含开始位320、数据位322、校验码324以及结束位326。
[0060]其中，开始位320即为巾贞头,包含以一个下降沿(falling edge)为起始的连续三个
O。数据位322则是将并行数据MDATA’中的单一位元I编码为两位元10，并将单一位元O编码为两位元01。校验码324则是以编码后的数据为原始数据通过循环冗余校验(cyclicredundancy check ；CRC)产生校验码后,进一步对校验码进行曼彻斯特编码而形成。结束位326即为帧尾，是在校验码324完成后置为高态电压电平(即I)。
[0061]曼彻斯特编码模块32编码后将产生输出信号D0UT。由于采用曼彻斯特编码，曼彻斯特编码模块32仅需藉由单一光纤传输线22,以例如但不限于2.5Mb/s的速度将输出信号DOUT传送至控制装置24。
[0062]于一实施例中，电压采样系统2还包含高压隔离电源28，用以提供电源至抗共模干扰电路202、模数转换模块204以及传送模块206。于一实施例中，高压隔离电源28可接收一 24伏特的电源输入PW0，以转换并产生10伏特、5伏特及3.3伏特的电源PW1' Pff2及PW3分别提供至抗共模干扰电路202、模数转换模块204以及传送模块206。然而于其他实施例中，高压隔离电源28所接收及产生的电源可依不同需求而设计为不同的电压值不为上述的数值所限。
[0063]控制装置24如同前一实施例，包含接收模块240以及处理模块242。接收模块240于本实施例中包含曼彻斯特解码模块34，以通过光纤传输线22接收输出信号DOUT并进行曼彻斯特解码，并且产生解码信号DEOUT。处理模块242接着对解码信号DEOUT进行数据处理。于一实施例中，接收模块240为复杂可编程逻辑装置(complex programmable logicdevice ；CPLD)、场域可编程逻辑门阵列(field programmable gate array ；FPGA)或微控制单元(microcontroller unit ;MQJ)。处理模块242接着对解码信号DEOUT进行数据处理。于一实施例中，处理模块242为微控制单元或数字信号处理模块(digital signal processor ；DSP)。
[0064]于一实施例中，由于开始位320、数据位322、校验码324及结束位元326分别为3位元、30位元、16位元及3位元,此52位元的数据将产生52/2.5M = 20.8微秒的延迟。再加上滤波模块30进行低通滤波的19微秒的延迟共约为40微秒。对应的精确度为有效数据位12位。
[0065]于一实施例中，当电压源26出现过压状况时,传送模块206置低输出信号DOUT的输出电压电平，并使置低的输出电压电平维持一预设时间，亦即，在预设时间内，传送模块206输出低电平，以做为保护提示信号。在预设时间后，传送模块206维持一段时间地传送经曼彻斯特编码的输出信号D0UT，以便控制装置24能够得到电压源的电压幅值。在此之后，如果仍然检测到过压状况，则传送模块206将重复上述的过程。相反的，如果没有检测到过压状况，则传送模块206将正常地运作以传送经曼彻斯特编码的输出信号D0UT。
[0066]而当控制装置24的接收模块240判断连续接收到预设时间的置低输出电压电平时，将判断过压状况产生，并对电压源26进行过压保护。因此，保护提示信号的传递时间为滤波模块30进行低通滤波的19微秒的延迟加上置低输出电压电平的预设时间。
[0067]因此，相较于图1的实施例，本实施例的光纤传输线22的数量减少，且由于输出信号DOUT的传输速率降低为2.5Mb/s，可采用速度较低、成本较低的光纤传输线。然而传输的延迟及保护提示信号的延迟分别约为40微秒及22微秒，略大于图1的实施例中的19微秒。
[0068]请同时参照图2及图4。图4为本发明另一实施例中，电压采样系统2局部的详细方块图。
[0069]于本实施例中，传送模块206仅包含曼彻斯特编码模块40，以对模数转换模块204所传送的4Mb/s的串行数据进行曼彻斯特编码。于一实施例中，曼彻斯特编码模块40不对数据加帧头及帧尾，而直接将数字信号MDATA中的单一位I编码为两位10，并将单一位O编码为两位01，以产生输出信号D0UT。
[0070]控制装置24如同先前的实施例，包含接收模块240以及处理模块242。接收模块240于本实施例中包含曼彻斯特解码模块42以及滤波模块44。其中，曼彻斯特解码模块42通过光纤传输线22接收输出信号DOUT并进行曼彻斯特解码，并且产生解码信号DE0UT。滤波模块44于一实施例中，为串联积分梳状(CIC)滤波器，以对解码信号DEOUT进行低通滤波。处理模块242接着对解码信号DEOUT进行数据处理。
[0071]由于曼彻斯特编码模块40进行编码，因此本实施例亦仅需单一光纤传输线22。于一实施例中，当采用速度为5Mb/s的光纤传输线22并以2兆赫(MHz)的时钟驱动模数转换模块204，且精确度为有效数据位12位时，将造成96微秒的延迟。而当精确度为有效数据位10位时，将造成48微秒的延迟。于另一实施例中，当采用速度为50Mb/s的光纤传输线22并以10兆赫(MHz)的时钟驱动模数转换模块204，且精确度为有效数据位12位时，将造成19微秒的延迟。
[0072]请参照图5。图5为本发明又一实施例中，电压米样系统5的方块图。于本实施例中，电压米样系统5包含:电压米样装置50、光纤传输线52以及控制装置54。
[0073]在电压采样系统5中，电压采样装置50电性连接于第一电压源56A及第二电压源56B的两端。运作于高压侧的电压采样装置50对第一电压源56A及第二电压源56B的电压进行采样及处理，并通过光纤传输线52传送至低压侧的控制装置54进行数据处理。以下将就各装置进行详细的说明。
[0074]电压米样装置50包含:第一分压电阻模块500A、第二分压电阻模块500B、第三分压电阻模块500C、抗共模干扰电路502、模数转换模块504以及传送模块506。
[0075]第一分压电阻模块500A包含第一分压电阻单元R1及第二分压电阻单元R2。第一分压电阻单兀R1的第一端电性稱接于第一电压源56A的第一端,且第一分压电阻单兀R1的第二端与第二分压电阻单元R2的第一端串联连接于第一连接点P:。第二分压电阻单元R2的第二端连接接地端GND。
[0076]第二分压电阻模块500B包含第三分压电阻单元R3及第四分压电阻单元R4。第三分压电阻单兀R3的第一端电性稱接于第一电压源56A的第二端和第二电压源56B的第一端，第三分压电阻单元R3的第二端与第四分压电阻单元&的第一端串联连接于第二连接点P2，第四分压电阻单元R4的第二端连接接地端GND。
[0077]第三分压电阻模块500C包含第五分压电阻单元R5及第六分压电阻单元R6。第五分压电阻单元R5的第一端电性耦接于第二电压源56B的第二端，第五分压电阻单元R5的第二端与第六分压电阻单元R6的第一端串联连接于第三连接点P3。第六分压电阻单元R6的第二端连接接地端GND。
[0078]其中，第一分压电阻单元R1、第三分压电阻单元R3及第五分压电阻单元R5的阻值实质相同，第二分压电阻单元R2、第四分压电阻单元R4及第六分压电阻单元R6的阻值实质相同。
[0079]其中需注意的是，虽然上述的电阻单元均于图5中分别以单一电阻绘示，但在不同的实施例中，均可分别以数个电阻串联或并联形成等效的电阻单元，而不为图5绘示的所限。
[0080]第一分压电阻模块500A、第二分压电阻模块500B及第三分压电阻模块500C根据第一及第二电压源56A、56B的电压分别于第一连接点P1、第二连接点P2及第三连接点P3分别产生第一分电压Vs1、第二分电压Vs2以及第三分电压VS3。
[0081]抗共模干扰电路502接收第一分电压Vs1、第二分电压Vs2以及第三分电压VS3。如同先前的实施例，抗共模干扰电路502可包含共模电感以对第一分电压Vs1、第二分电压Vs2以及第三分电压Vs3进行共模噪声消除处理，并根据第一分电压Vs1、第二分电压Vs2以及第三分电压Vs3产生第一输出电压Vtjl及第二输出电压\2。
[0082]模数转换模块504将第一输出电压Vtjl及第二输出电压Vtj2由模拟量转换为数字量，以产生第一数字信号MDATAl、第二数字信号MDATA2。其中，第一数字信号MDATAl及第二数字信号MDATA2分别包含第一及第二电压源56A、56B的幅值信息。
[0083]于不同实施例中，传送模块506及控制装置54可由图3或图4的架构实现。传送模块506可在将第一数字信号MDATA1、第二数字信号MDATA2以及时钟信号MCLK进行编码后，通过单一光纤传输线52传送输出信号DOUT到控制装置14。
[0084]于一实施例中，电压采样系统5还包含高压隔离电源58，用以提供电源至抗共模干扰电路502、模数转换模块504以及传送模块506。于一实施例中，高压隔离电源58可接收一 24伏特的电源输入PW0，以转换并产生10伏特、5伏特及3.3伏特的电源PW1' Pff2及PW3分别提供至抗共模干扰电路502、模数转换模块504以及传送模块506。然而于其他实施例中，高压隔离电源58所接收及产生的电源可依不同需求而设计为不同的电压值，不为上述的数值所限。
[0085]因此,本实施例中的电压米样系统5可同时对第一电压源56A及第二电压源56B进行采样。相较设置两个电压采样系统分别对两个电压源取样的方式，电压采样系统5不但体积小，且仅需单一光纤即可实现传输的功效，不论是成本与体积都可大幅地下降。
[0086]虽然本
【发明内容】
已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本公开内容，任何本领域技术人员，在不脱离本公开内容的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本公开内容的保护范围当视权利要求所界定者为准。
【权利要求】
1.一种电压采样系统，其特征在于，包含: 一电压米样装置，包含: 一分压电阻模块，包含依序电性串联于一电压源的两端间的一第一分压电阻单元、一中央分压电阻单元以及一第二分压电阻单元，其中该第一分压电阻单元以及该第二分压电阻单元的阻值实质相同，该中央分压电阻单元的一中点电性连接于一接地端，并且该电压源分别经该第一分压电阻单元与该第二分压电阻单元于该中央分压电阻单元的一第一端以及一第二端分别产生一第一分电压以及一第二分电压； 一抗共模干扰电路，用以接收该第一分电压以及该第二分电压，以进行一共模噪声消除处理，并产生一输出电压；以及 一模数转换模块，用以将该输出电压由一模拟量转换为一数字量，以产生一数字信号; 二光纤传输线，分别传送该数字信号以及一时钟信号；以及 一控制装置，用以通过该二光纤传输线，自该模数转换模块接收该数字信号和该时钟信号，以进行一数据处理。
2.如权利要求1所述的电压采样系统，其特征在于，该控制装置包含: 一接收模块，用以接收该数字信号以及该时钟信号，并根据该数字信号和该时钟信号产生一解码信号；以及 一处理模块，用以对该解码信号进行该数据处理。
3.如权利要求2所述的电压采样系统，其特征在于，该接收模块为一复杂可编程逻辑装置、一场域可编程逻辑门阵列或一第一微控制单元，该处理模块为一第二微控制单元或一数字信号处理模块。
4.如权利要求1所述的电压米样系统，其特征在于，该模数转换模块为一delta-sigma调制t吴块。
5.如权利要求4所述的电压采样系统，其特征在于，还包含一滤波器，用以对该delta-sigma调制模块输出的该数字信号进行滤波。
6.如权利要求1所述的电压采样系统，其特征在于，还包含一高压隔离电源，用以提供电源至该抗共模干扰电路以及该模数转换模块。
7.一种电压采样系统，其特征在于，包含: 一电压米样装置，包含: 一分压电阻模块，包含依序电性串联于一电压源的两端间的一第一分压电阻单元、一中央分压电阻单元以及一第二分压电阻单元，其中该第一分压电阻单元以及该第二分压电阻单元的阻值实质相同，该中央分压电阻单元的一中点电性连接于一接地端，并且该电压源分别经该第一分压电阻单元和该第二分压电阻单元于该中央分压电阻单元的一第一端以及一第二端分别产生一第一分电压以及一第二分电压； 一抗共模干扰电路，用以接收该第一分电压以及该第二分电压，以进行一共模噪声消除处理，并产生一输出电压； 一模数转换模块，用以将该输出电压由一模拟量转换为一数字量，以产生一数字信号；以及 一传送模块，用以接收该数字信号和一时钟信号并进行编码，以产生一输出信号；一光纤传输线，用以传送该输出信号；以及 一控制装置，用以通过该光纤传输线，自该传送模块接收该输出信号，以进行一数据处理。
8.如权利要求7所述的电压采样系统，其特征在于，该传送模块包含一曼彻斯特编码模块，用以对该数字信号进行一曼彻斯特编码，以产生该输出信号。
9.如权利要求8所述的电压米样系统,其特征在于,该传送模块还包含一滤波模块，以于进行该曼彻斯特编码前对该数字信号进行滤波。
10.如权利要求8所述的电压采样系统，其特征在于，该曼彻斯特编码模块根据该数字信号产生包含一开始位、一数据位、一校验码以及一结束位的该输出信号。
11.如权利要求9所述的电压采样系统，其特征在于，该控制装置包含: 一接收模块，包含一曼彻斯特解码模块，用以接收该输出信号，以进行一曼彻斯特解码，并且产生一解码信号；以及 一处理模块，用以对该解码信号进行该数据处理。
12.如权利要求11所述的电压采样系统，其特征在于，该接收模块为一复杂可编程逻辑装置、一场域可编程逻辑门阵列或一第一微控制单元，该处理模块为一第二微控制单元或一数字信号处理模块 。
13.如权利要求11所述的电压米样系统，其特征在于，该传送模块于该电压源产生一过压状况时产生一保护提示信号，以使该处理模块根据该保护提示信号对该电压源进行一过压保护。
14.如权利要求13所述的电压采样系统，其特征在于，该保护提示信号是由该传送模块置低该输出信号的一输出电压电平，并使置低的该输出电压电平维持一预设时间。
15.如权利要求8所述的电压采样系统，其特征在于，该控制装置包含: 一接收模块，包含一曼彻斯特解码模块以及一滤波模块，其中该曼彻斯特解码模块用以接收该输出信号，以进行一曼彻斯特解码，产生一解码信号，该滤波模块用以对该解码信号进行滤波；以及 一处理模块，用以对该经滤波后的该解码信号进行该数据处理。
16.如权利要求15所述的电压采样系统，其特征在于，该接收模块为一复杂可编程逻辑装置、一场域可编程逻辑门阵列或一第一微控制单元，该处理模块为一第二微控制单元或一数字信号处理模块。
17.如权利要求7所述的电压采样系统，其特征在于，该传送模块为一复杂可编程逻辑装置或一场域可编程逻辑门阵列。
18.如权利要求7所述的电压采样系统，其特征在于，该模数转换模块为一delta-sigma调制模块。
19.如权利要求7所述的电压采样系统，其特征在于，还包含一高压隔离电源，用以提供电源至该抗共模干扰电路、该模数转换模块以及该传送模块。
20.—种电压米样系统,其特征在于,包含: 一电压米样装置，包含: 一第一分压电阻模块，包含一具有一第一端和一第二端的第一分压电阻单元及一具有一第一端和一第二端的第二分压电阻单兀，该第一分压电阻单兀的该第一端电性稱接于一第一电压源的一第一端，该第一分压电阻单兀的该第二端与该第二分压电阻单兀的该第一端串联连接于一第一连接点，该第二分压电阻单元的该第二端连接一接地端； 一第二分压电阻模块，包含一具有一第一端和一第二端的第三分压电阻单元及一具有一第一端和一第二端的第四分压电阻单元，该第三分压电阻单元的该第一端电性耦接于该第一电压源的一第二端和一第二电压源的一第一端，该第三分压电阻单兀的该第二端与该第四分压电阻单元的该第一端串联连接于一第二连接点，该第四分压电阻单元的该第二端连接该接地端； 一第三分压电阻模块，包含一具有一第一端和一第二端的第五分压电阻单元及一具有一第一端和一第二端的第六分压电阻单兀，该第五分压电阻单兀的该第一端电性稱接于该第二电压源的一第二端，该第五分压电阻单元的该第二端与该第六分压电阻单元的该第一端串联连接于该第三连接点，该第六分压电阻单元的该第二端连接该接地端，其中，该第一分压电阻单元、该第三分压电阻单元及该第五分压电阻单元的阻值实质相同，该第二分压电阻单元、该第四分压电阻单元及该第六分压电阻单元的阻值实质相同，并根据该第一及该第二电压源分别于该第一连接点、该第二连接点及该第三连接点分别产生一第一分电压、一第二分电压以及一第三分电压； 一抗共模干扰电路，用以接收该第一分电压、该第二分电压以及该第三分电压，以进行一共模噪声消除处理，并产生一第一输出电压和一第二输出电压； 一模数转换模块，用以将该第一输出电压以及该第二输出电压由一模拟量转换为一数字量，以产生一第一数字信号以及一第二数字信号；以及 一传送模块，用以接收该第一及该第二数字信号和一时钟信号并进行编码，以产生一输出信号； 一光纤传输线，用以传送该输出信号；以及 一控制装置，用以通过该光纤传输线，自该传送模块接收该输出信号，以进行一数据处理。
21.如权利要求20所述的电压采样系统，其特征在于，该传送模块包含一曼彻斯特编码模块，用以对该数字信号进行一曼彻斯特编码，以产生该输出信号。
22.如权利要求21所述的电压采样系统，其特征在于，该传送模块还包含一滤波模块，以于进行该曼彻斯特编码前对该数字信号进行滤波。
23.如权利要求21所述的电压采样系统，其特征在于，该曼彻斯特编码模块根据该数字信号产生包含一开始位、一数据位、一校验码以及一结束位的该输出信号。
24.如权利要求22所述的电压采样系统，其特征在于，该控制装置包含: 一接收模块，用以接收该输出信号，并根据该输出信号产生一解码信号；以及 一处理模块，用以对该解码信号进行该数据处理。
25.如权利要求24所述的电压采样系统，其特征在于，该接收模块为一复杂可编程逻辑装置、一场域可编程逻辑门阵列或一第一微控制单元，该处理模块为一第二微控制单元或一数字信号处理模块。
26.如权利要求24所述的电压米样系统,其特征在于,该传送模块于该第一电压源或该第二电压源产生一过压状况时产生一保护提示信号，以使该处理模块根据该保护提示信号对该电压源进行一过压保护。
27.如权利要求26所述的电压采样系统，其特征在于，该保护提示信号是由该传送模块置低该输出信号的一输出电压电平，并使置低的该输出电压电平维持一预设时间。
28.如权利要求20所述的电压采样系统，其特征在于，该传送模块为一复杂可编程逻辑装置或一场域可编程逻 辑门阵列。
29.如权利要求20所述的电压采样系统，其特征在于，该模数转换模块为一delta-sigma调制模块。
30.如权利要求20所述的电压采样系统，其特征在于，还包含一高压隔离电源，用以提供电源至该抗共模干扰电路、该模数转换模块以及该传送模块。
【文档编号】G01R19/00GK104034941SQ201410258394
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月11日 优先权日:2014年6月11日
【发明者】蒲波宇, 张怡, 王明, 甘鸿坚, 应建平 申请人:台达电子企业管理（上海）有限公司