本实用新型涉及电力线检测技术领域,尤其涉及一种电力线噪声采集电路。
背景技术:
目前,普遍的电力线载波信道噪声测试方法主要利用示波器进行时域噪声测试,利用频谱分析仪进行频域噪声测试。由于频谱分析仪和数字示波器都是高精密专业信号测试仪器,因此体积大,便携性差,只适用于实验室的环境,不适合在多种复杂的电力现场使用
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种电力线噪声采集电路,能快捷、方便的采集现场电力线中的噪声信号,方便现场运维人员判断现场电力线环境对载波通信的影响。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种电力线噪声采集电路,包括电力线,所述电力线与耦合电路相连,所述耦合电路依次与信号调理电路、pga电路,adc电路,dsp电路电性相连,所述dsp电路与上位机信号互连,所述信号调理电路包括分级电路、跟随器电路、第一模拟开关电路、第二模拟开关电路、第一lc高通滤波器电路、第二lc高通滤波器电路,所述耦合电路接入分级电路中,所述分级电路的输出端依次与跟随器电路、第一模拟开关电路电性相连,第一模拟开关电路具有两个输出端,其中一个输出端与所述第一模拟开关电路电性相连,另一个输出端与所述第二模拟开关电路电性相连,所述第一模拟开关电路、第二模拟开关电路的输出端均与第二模拟开关电路电性相连,所述第二模拟开关电路的输出端依次与pga电路,adc电路,dsp电路电性相连。
优选的,所述分级电路包括第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路,所述第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路两两之间互相串联,所述第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路用于将噪声信号幅度分为四个等级。
优选的,所述跟随器电路由带有opa353芯片的运算放大器组成。
优选的,所述pga电路使用ad8370芯片组成。
优选的,所述adc电路使用ti的adc10080芯片。
优选的,所述dsp电路包括由tms320c6748芯片构成的dsp控制电路。
优选的,所述dsp电路还与mcu控制器电性相连,所述mcu控制器通过蓝牙与上位机信号相连。
与现有技术相比,本实用新型达到的有益效果如下:
本实用新型提供的一种电力线噪声采集电路,通过耦合电路用来隔离电力线中的强电,同时通过信号调理电路中的分级电路可将噪声信号幅度分为4个等级,通过跟随器电路降低阻抗,通过第一lc高通滤波器电路、第二lc高通滤波器电路将噪声频段分为大于50k和大于700k两个频段,而第一模拟开关电路、第二模拟开关电路用于切换两个频段的噪声信号,根据需要所获得噪声信号经pga电路放大后,再被adc电路所采集,所采集的噪声信号被传输至dsp电路中进行分析。本实用新型分析出来噪声频点,并且可及时通知现场运维人员,方便现场运维人员判断现场电力线环境对载波通信的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种电力线噪声采集电路的结构图。
图2为本实用新型实施例提供的信号调理电路示意图;
图3为本实用新型实施例提供的pga电路示意图;
图4为本实用新型实施例提供的adc电路示意图。
图中,1-上位机,2-mcu控制器,3-蓝牙,4-dsp电路,5-耦合电路,6-信号调理电路,7-pga电路,8-adc电路.
具体实施方式
为了更好理解本实用新型技术内容,下面提供具体实施例,并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
参见图1至图4,一种电力线噪声采集电路,包括电力线,所述电力线与耦合电路5相连,所述耦合电路5依次与信号调理电路6、pga电路7,adc电路8,dsp电路4电性相连,所述dsp电路4与上位机1信号互连,所述信号调理电路6包括分级电路、跟随器电路、第一模拟开关电路、第二模拟开关电路、第一lc高通滤波器电路、第二lc高通滤波器电路,所述耦合电路5接入分级电路中,所述分级电路的输出端依次与跟随器电路、第一模拟开关电路电性相连,第一模拟开关电路具有两个输出端,其中一个输出端与所述第一模拟开关电路电性相连,另一个输出端与所述第二模拟开关电路电性相连,所述第一模拟开关电路、第二模拟开关电路的输出端均与第二模拟开关电路电性相连,所述第二模拟开关电路的输出端依次与pga电路7,adc电路8,dsp电路4电性相连。
具体的,电力线通过耦合电路5与信号调理电路6电性相连,耦合电路5用来隔离强电以及耦合电力线噪声信号和载波信号,所述信号调理电路6包括分级电路、跟随器电路、第一模拟开关电路、第二模拟开关电路、第一lc高通滤波器电路、第二lc高通滤波器电路,分级电路用于将耦合电路5所获得噪声信号幅度分为4个等级,同时通过跟随器电路降低输入阻抗;
如图1所示,第一lc高通滤波器电路为l5,l6,l7以及外围电容组成700k的lc高通滤波器,第二lc高通滤波器电路为l11,l12,l13以及外围电容组成50k的lc高通滤波器;
第一模拟开关电路、第二模拟开关电路用于切换两个频段的噪声信号,当第一模拟开关电路、第二模拟开关电路为双开状态时,即为选择第一lc高通滤波器电路,第一lc高通滤波器输出700k以上噪声信号;当第一模拟开关电路、第二模拟开关电路为双闭状态时,即为选择第二lc高通滤波器电路,第二lc高通滤波器电路输出50k以上噪声信号。
具体的,所述分级电路包括第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路,其中,通过继电器k1\k2\k3\k4以及分压电阻r1,r7,r16,r21分别组成第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路,并且所述第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路两两之间互相串联,所述第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路用于将噪声信号幅度分为四个等级。
具体的,所述跟随器电路由带有opa353芯片的运算放大器组成,所组成的跟随器电路可有效降低输入阻抗。
具体的,如图3所示,所述pga电路7由ad8370芯片以及外围电容、电感组成,其中ad8370芯片可将所获得的50k以上噪声信号或700k以上噪声信号进行放大,ad8370芯片具有2db的分辨率,低增益范围-11db到 17db,高增益范围6db到34db.带宽可以到750mhz。较高的分辨率,宽增益范围,使得测试数据更准确;
同时图3中pga电路7的外围电容c33,c34,c31,c32以及电感l2,l4,l3,l8,l10,l9构成一个低通滤波器,用于将放大的信号进行低通滤波,使得adc采集的数据更加准确。
具体的,所述adc电路8使用ti的adc10080芯片,差分输入方式,10位采样精度,80m的采样率,对于12m的宽带载波信号,采样点数大于6,可以分析出12m波形,通过adc电路8可实现对噪声信号的采样。
具体的,所述dsp电路4包括由tms320c6748芯片构成的dsp控制电路,且所述dsp电路4还与mcu控制器2电性相连,所述mcu控制器2通过蓝牙3与上位机1信号相连。
工作原理为:使用时,将耦合电路5连接电力线,其所获得噪声信号在第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路的作用下将噪声信号幅度分为四个等级,通过第一模拟开关电路、第二模拟开关电路选择第一lc高通滤波器电路或第二lc高通滤波器电路,当第一模拟开关电路、第二模拟开关电路为双开状态时,即为选择第一lc高通滤波器电路,第一lc高通滤波器输出700k以上噪声信号;当第一模拟开关电路、第二模拟开关电路为双闭状态时,即为选择第二lc高通滤波器电路,第二lc高通滤波器电路输出50k以上噪声信号,所输出的噪声信号由第二模拟开关电路送至pga电路7进行放大,放大后由adc电路8对前述噪声信号进行采集,并转化为数字信号后被传输到dsp芯片进行分析处理,所分析出的噪声数据通过mcu控制器2转换为被蓝牙3识别的信息,并通过蓝牙3发送至上位机1。
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,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型保护的范围之内。
1.一种电力线噪声采集电路,包括电力线,其特征在于,所述电力线与耦合电路相连,所述耦合电路依次与信号调理电路、pga电路,adc电路,dsp电路电性相连,所述dsp电路与上位机信号互连,所述信号调理电路包括分级电路、跟随器电路、第一模拟开关电路、第二模拟开关电路、第一lc高通滤波器电路、第二lc高通滤波器电路,所述耦合电路接入分级电路中,所述分级电路的输出端依次与跟随器电路、第一模拟开关电路电性相连,第一模拟开关电路具有两个输出端,其中一个输出端与所述第一lc高通滤波器电路电性相连,另一个输出端与所述第二lc高通滤波器电路电性相连,所述第一lc高通滤波器电路、第二lc高通滤波器电路的输出端均与第二模拟开关电路电性相连,所述第二模拟开关电路的输出端依次与pga电路,adc电路,dsp电路电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种电力线噪声采集电路,其特征在于,所述分级电路包括第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路,所述第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路两两之间互相串联,所述第一分类电路、第二分类电路、第三分类电路、第四分类电路用于将噪声信号幅度分为四个等级。
3.根据权利要求1所述的一种电力线噪声采集电路,其特征在于,所述跟随器电路由带有opa353芯片的运算放大器组成。
4.根据权利要求1所述的一种电力线噪声采集电路,其特征在于,所述pga电路使用ad8370芯片组成。
5.根据权利要求1所述的一种电力线噪声采集电路,其特征在于,所述adc电路使用ti的adc10080芯片。
6.根据权利要求1所述的一种电力线噪声采集电路,其特征在于,所述dsp电路包括由tms320c6748芯片构成的dsp控制电路。
7.根据权利要求1所述的一种电力线噪声采集电路,其特征在于,所述dsp电路还与mcu控制器电性相连,所述mcu控制器通过蓝牙与上位机信号相连。
技术总结