【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力检测，尤其涉及一种直流剩余电流检测电路及方法。
技术介绍
1、目前，剩余电流保护技术广泛应用于各类用电场合，对直流剩余电流的检测主要是采用磁调制式原理对各类直流剩余电流进行检测，但结构较为复杂且体积较大。近年来，研究人员将基于磁电阻的传感技术引入到了电流测量领域，磁电阻传感器具有灵敏度高、体积小、功耗低、线性测量范围大等特点。现有直流剩余电流的检测，主要取样识别取样一个周期信号的1/4t或者3/4t采样点，即取样信号中心点的数据值来判断磁偏置信号来判断直流剩余电流，此种方式检测可靠性低，且容易受外部干扰。申请号为202020570662.4的专利文献公开了一种直流剩余电流检测方法、装置和存储介质。所述方法包括：检测第t时刻的互感器的电流值，其中，t≥1；当t＝1时，则记第1时刻的互感器的电流值为第1时刻的直流剩余电流实际值；当t＞1时，则记第t时刻的互感器的电流值为第t时刻的待滤波电流，根据预设的卡尔曼滤波处理规则，对第t时刻的待滤波电流进行滤波处理，以获得第t时刻的直流剩余电流实际值。因此，亟待提出一种直流剩余电流检测电路及方法，解决如何准确且快速的检测直流剩余电流，提高检测的可靠性的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出直流剩余电流检测电路及方法，旨在解决如何准确且快速的检测直流剩余电流，提高检测的可靠性的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种直流剩余电流检测电路，其中，所述直流剩余电流检测电路：控制模块、磁调制模块、
3、所述控制模块分别与磁调制模块和滤波电路连接，所述磁调制模块与采样电路连接，所述采样电路与滤波电路连接；
4、所述控制模块用于产生周期性的激励信号至磁调制模块激励磁环饱和，以及用于将电压信号转化为数字信号，并判断直流剩余电流是否存在；
5、所述采样电路用于采集磁调制模块二次侧采样信号，并转化为电压信号；
6、所述滤波电路用于对采样模块输出的电压信号进行滤波处理。
7、优选方案之一，所述磁调制模块包括磁调制磁环；所述磁调制磁环上分别绕设有激励线圈和采样线圈；所述激励线圈与控制模块连接，所述采样线圈与采样电路连接。
8、优选方案之一，所述磁调制磁环的中心穿设有直流供电线路；所述直流供电线路的一端与直流源连接，所述直流供电线路的另一端与负载连接。
9、优选方案之一，所述采样电路包括采样电阻r1；所述采样电阻r1的两端均分别与滤波电路和采样线圈连接。
10、优选方案之一，所述滤波电路包括电阻r2、电阻r3、电容c1和电容c2；
11、所述电阻r2的一端与采样电路连接，所述电阻r2的另一端分别与电容c1和控制模块连接；所述电容c1的另一端分别与电容c2和地端连接，所述电容c2的另一端分别与电阻r3和控制模块连接，所述电阻r3的另一端与采样电路连接。
12、优选方案之一，所述激励信号的频率为1khz，占空比为50％。
13、优选方案之一，所述控制模块的采样频率为7.2khz。
14、一种如所述的一种直流剩余电流检测电路的检测方法，包括以下步骤：
15、s1、控制模块产生周期性的激励信号至激励线圈激励磁调制磁环饱和；
16、s2、采样电路采集采样线圈二次侧采样信号，并将采样信号转化为电压信号；
17、s3、控制模块以激励信号为采样周期实时对采样信号进行模数采样，得到数字信号，基于数字信号计算采样周期内采样信号的均值，并通过采样信号的均值判断直流剩余电流是否存在。
18、优选方案之一，所述采样信号的均值为：
19、
20、其中，irms为采样信号的均值，i(n)为采样周期内第n个采样点数值，n为采样周期内采样点数。
21、优选方案之一，所述步骤s3通过采样信号的均值判断直流剩余是否存在，具体为：
22、设置阈值；
23、比较采样信号的均值与阈值的大小；若采样信号的均值大于阈值，则判定产生直流剩余电流；反之，则未产生。
24、本专利技术的上述技术方案中，该直流剩余电流检测电路包括：控制模块、磁调制模块、采样电路和滤波电路；所述控制模块分别与磁调制模块和滤波电路连接，所述磁调制模块与采样电路连接，所述采样电路与滤波电路连接；所述控制模块用于产生周期性的激励信号至磁调制模块激励磁环饱和，以及用于将电压信号转化为数字信号，并判断直流剩余电流是否存在；所述采样电路用于采集磁调制模块二次侧采样信号，并转化为电压信号；所述滤波电路用于对采样模块输出的电压信号进行滤波处理。本专利技术解决了如何准确且快速的检测直流剩余电流，提高检测的可靠性的技术问题。
25、在本专利技术中，所述控制模块周期性的输出一定周期的激励信号，进而在激励线圈上产生周期性的激励电流，激励回路的电流周期性的激励磁调制线圈不断在正负饱和区之间来回翻转，当外部直流/交流偏置来时，改变饱和曲线，激励电流的波形的线性区域偏置量与采样信号的大小成比例，从而实现调制，产生波形偏移的采样信号；采样信号通过采样电路转化为电压信号，进而被控制模块转化为数字信号，从而根据阈值判断直流剩余电流是否产生，结构简单，使用方便，可有效判断直流剩余电流是否产生；且激励信号周期自主可控，同时，采集到的数字信号功能扩展性强。
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1.一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述直流剩余电流检测电路包括：控制模块、磁调制模块、采样电路和滤波电路；
2.根据权利要求1所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述磁调制模块包括磁调制磁环；所述磁调制磁环上分别绕设有激励线圈和采样线圈；所述激励线圈与控制模块连接，所述采样线圈与采样电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述磁调制磁环的中心穿设有直流供电线路；所述直流供电线路的一端与直流源连接，所述直流供电线路的另一端与负载连接。
4.根据权利要求2所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻R1；所述采样电阻R1的两端均分别与滤波电路和采样线圈连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述滤波电路包括电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2；
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述激励信号的频率为1KHz，占空比为50％。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一
8.一种如权利要求1-7任一项所述的一种直流剩余电流检测电路的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种直流剩余电流检测方法，其特征在于，所述采样信号的均值为：
10.根据权利要求8所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述步骤S3通过采样信号的均值判断直流剩余是否存在，具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述直流剩余电流检测电路包括：控制模块、磁调制模块、采样电路和滤波电路；
2.根据权利要求1所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述磁调制模块包括磁调制磁环；所述磁调制磁环上分别绕设有激励线圈和采样线圈；所述激励线圈与控制模块连接，所述采样线圈与采样电路连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述磁调制磁环的中心穿设有直流供电线路；所述直流供电线路的一端与直流源连接，所述直流供电线路的另一端与负载连接。
4.根据权利要求2所述的一种直流剩余电流检测电路，其特征在于，所述采样电路包括采样电阻r1；所述采样电阻r1的两端均分别与滤波电路和采样线圈连接。
5.根据权利要求1-4任...
【专利技术属性】
技术研发人员：周为，刘新润，胡环，周宣，薛雷，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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