[0051] 本实用新型的核心是提供一种检测电路，逻辑运算电路能够将待测电路的电压和电流转换为相位差方波信号，从而使处理器直接基于待测电路的电压和电流以及相位差方波信号确定待测电路的电压和电流之间的相位差，由于逻辑运算电路为硬件电路，无需处理器基于软件算法确定待测电路的电压和电流之间的相位差，也即解决了处理器确定电压和电流的正弦信号时失真的问题，减小了计算待测电路的电压和电流之间的相位差时的误差，提高了对待测电路的检测结果的准确度。
[0052] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0053] 请参照图1，图1为本实用新型提供的一种检测电路的结构示意图，该电路包括：
[0054] 与待测电路连接的电流采集模块1，用于采集待测电路的电流；
[0055] 与待测电路连接的电压采集模块2，用于采集待测电路的电压；
[0056] 分别与电压采集模块2和电流采集模块1连接的逻辑运算电路3，用于基于待测电路的电压和电流输出相位差方波信号；
[0057] 分别与电压采集模块2、电流采集模块1和逻辑运算电路3连接的处理器4，用于基于待测电路的电压和电流以及相位差方波信号确定待测电路的电压和电流之间的相位差。
[0058] 本实施例中，申请人考虑到现有技术中在对待测电路的故障进行分析时，有些是仅根据待测电路的电压和电流进行分析，但是这种分析方式的结果准确度并不高，因此，还有些是处理器4直接根据电流采集模块1和电压采集模块2采集到的待测电路的电流和电压来确定电压和电流之间的相位差时，是先对电流采集模块1和电压采集模块2采集到的电压和电流进行采样，并采样后的电流和电压分别转换成正弦形式的电压信号和正弦形式的电流信号，再通过正弦形式的电压信号和正弦形式的电流信号确定两个信号之间的相位差，从而能够确定电压和电流之间的相位差，以根据待测电路的电压、电流及电压和电流之间的相位差对待测电路的故障进行分析。
[0059] 然而，现有技术中确定电压和电流之间的相位差时，是根据软件算法对待测电路的电压和电流进行采样，采样速度较慢，而且存在失真，因此，计算得出的电压和电流之间的相位差也存在误差，还占用了处理器4的资源，降低了处理器4的运行速度。
[0060] 为了解决上述技术问题，本申请在确定电压和电流之间的相位差时，无需处理器4对待测电路的电压和电流进行采样，而是先由逻辑运算电路3对待测电路的电压和电流进行处理后，输出相位差方波信号，从而使处理器4根据相位差方波信号确定电压和电流之间的相位差,逻辑运算电路3为硬件电路，能够直接对待测电路的电压和电流分别进行转换，并基于转换后的电压和电流生成相位差方波信号，其中，当电压和电流同相时，相位差方波信号为高电平，当电压和电流不同相时，相位差方波信号为低电平，但是，能够保证相位差方波信号在电压和电流同相及不同相时的电平不同即可，本申请对此不作限定。
[0061] 基于此，处理器4可直接根据相位差方波信号以及电压和电流确定电压和电流的相位差，无需再对待测电路的电压和电流分别进行采样，相比于软件算法的采样，通过硬件生成的相位差方波信号获取的相位差更加准确，后续处理器4对待测电路进行故障分析时的分析结果也更加准确。
[0062] 综上，本申请中的逻辑运算电路3能够将待测电路的电压和电流转换为相位差方波信号，从而使处理器4直接基于待测电路的电压和电流以及相位差方波信号确定待测电路的电压和电流之间的相位差，由于逻辑运算电路3为硬件电路，无需处理器4基于软件算法确定待测电路的电压和电流之间的相位差，也即解决了处理器4确定电压和电流的正弦信号时失真的问题，减小了计算待测电路的电压和电流之间的相位差时的误差，提高了对待测电路的检测结果的准确度。
[0063] 在上述实施例的基础上：
[0064] 作为一种优选的实施例，电流采集模块1包括电流互感器、电流转换模块以及第一滤波模块；
[0065] 电流互感器的输入线圈与待测电路连接，第一输出线圈与逻辑运算电路3连接，用于采集待测电路的电流；
[0066] 电流转换模块设置于电流互感器的第二输出线圈L2及第一滤波模块之间，用于将待测电路的电流转换为电压信号；
[0067] 第一滤波模块与处理器4连接，用于对电压信号进行滤波处理，以输出第一滤波处理后的待测电路的电流；
[0068] 处理器4具体用于基于待测电路的电压、第一滤波处理后的待测电路的电流以及相位差方波信号确定待测电路的电压和电流之间的相位差。
[0069] 本申请中的电流采集电路也为硬件电路，其中，电流互感器设有输入线圈和输出线圈，输入线圈和待测电路连接，能够获取待测电路上的电流，通过互感，将电流感应至第一输出线圈和第二输出线圈L2，从而使第一输出线圈的电流输出至逻辑运算电路3，以使逻辑运算电路3基于待测电路的电压和电流输出相位差方波信号。
[0070] 此外，为了避免待测电路的电流中的杂波对处理器4确定电压和电流之间的相位差产生误差，本申请在电流互感器的第二输出线圈L2后设置了电流转换模块，能够将第二输出线圈L2上的电流转换为电压信号，并通过第一滤波模块将电压信号中的杂波滤除，以保证后续处理器4再确定电压和电流之间的相位差时的准确性。
[0071] 作为一种优选的实施例，电流转换模块包括第一电阻R1和第二电阻R2；
[0072] 第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端连接，并连接至电流互感器的第一输出线圈的第一端；第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端连接，并连接至电流互感器的第一输出线圈的第二端。
[0073] 本实施例中的第一电阻R1和第二电阻R2并联，并且并联在第一输出线圈的两端，以将第一输出线圈上的电流转换为电压信号，以便后续将转换后的电压信号中的杂波滤除。
[0074] 请参照图2，图2为本实用新型提供的一种电流采集模块的结构示意图。
[0075] 还需要说明的是，本实施例中的第一滤波模块由第一滤波电阻R11、第二滤波电阻R12、第三滤波电阻R13、第一滤波电容C11、第二滤波电容C12、第三滤波电容C13、第四滤波电容C14、第五滤波电容C15以及第六滤波电容C16构成。在电流转换模块和第一滤波模块之间还设置了防反二极管D11和防反二极管D12。
[0076] 作为一种优选的实施例，电压采集模块2包括：
[0077] 输入端与待测电路连接的电压互感器，用于采集待测电路的电压；
[0078] 输入端与电压互感器连接，输出端与逻辑运算电路3连接的电压处理电路，用于将待测电路的电压进行放大及滤波处理，输出放大及滤波处理后的待测电路的电压；
[0079] 输入端与电压处理电路连接，输出端与处理器4连接的第一杂波滤除模块，用于将放大及滤波处理后的待测电路的电压进行第一杂波滤除处理，以输出第一杂波滤除处理后的待测电路的电压；
[0080] 逻辑运算电路3具体用于基于待测电路的电流和放大及滤波处理后的待测电路的电压输出相位差方波信号；
[0081] 处理器4具体用于基于待测电路的电流、第一杂波滤除处理后的待测电路的电压以及相位差方波信号确定待测电路的电压和电流之间的相位差。
[0082] 本实施例中，为了避免由于电压互感器采集到的待测电路的电压信号幅值过低，不便于后续的处理，本申请中设置了电压处理电路，能够将待测电路的电压信号进行放大及滤波处理，不仅能够对待测电路的电压信号进行放大，还能够将待测电路的电压中的杂波滤除，以保证逻辑运算电路3能够更准确的确定待测电路的电压和电流之间的相位差方波信号。
[0083] 此外，为了避免处理器4由于待测电路的电压中的杂波导致确定的待测电路的电压和电流之间的相位差的不准确，本申请还在电压处理电路和处理器4之间设置了第一杂波滤除模块，以将待测电路的电压中的杂波滤除，以保证处理器4确定的待测电路的电压和电流之间的相位差的准确性。
[0084] 作为一种优选的实施例，电压处理电路包括：
[0085] 与电压互感器连接的接线端子K，用于接收待测电路的电压；
[0086] 第一输入端与接线端子K连接，第二输入端接地，输出端与逻辑运算电路3连接的第一运算放大模块U21，用于将待测电路的电压进行第一放大处理；
[0087] 第一端与第一运算放大模块U21的第一输入端连接，第二端与第一运算放大模块U21的输出端连接的第二滤波模块，用于对待测电路的电压进行滤波处理，以输出放大及滤波处理后的待测电路的电压。
[0088] 为了避免由于电压互感器采集到的待测电路的电压信号幅值过低，不便于后续的处理，本申请中的电压互感器和逻辑运算电路3之间还设置了第一运算放大模块U21，从而能够将待测电路的电压进行第一放大处理，以使逻辑运算电路3能够更加准确地确定待测电路的电压和电流之间的相位差。
[0089] 此外，第一运算放大模块U21的第一输入端和输出端之间连接了第二滤波模块，能够对待测电路的电压进行滤波处理，以输出放大及滤波处理后的待测电路的电压，从而避免待测电路的电压中的杂波对逻辑运算电路3输出的相位差方波信号的影响。
[0090] 请参照图3，图3为本实用新型提供的一种电压采集模块的结构示意图。
[0091] 还需要说明的是，本实施例中的接线端子K用于将电压互感器和第一运算放大模块U21之间的电路连接起来，以便第一运算放大模块U21能够接收电压互感器发送的待测电路的电压；第一运算放大模块U21和接线端子K之间还设有接地电阻R21，第二滤波模块包括第四滤波电阻R22和第七滤波电容C21。接地电阻R21的阻值可以但不限定为100KΩ，第七滤波电容C21的容值可以但不限定为75pF，第四滤波电阻R22的阻值可以但不限定为100KΩ，第三电阻R3的阻值可以但不限定为1KΩ，电容C的容值可以但不限定为7.5nF。
[0092] 作为一种优选的实施例，第一杂波滤除电路包括：
[0093] 第一端与第一运算放大模块U21的输出端连接，第二端与二极管D1的第一端连接的第三电阻R3；
[0094] 第二端接地的二极管D1；
[0095] 第一端与二极管D1的第一端连接且与处理器4连接，第二端与二极管D1的第二端连接的电容C；
[0096] 第三电阻R3、二极管D1及电容C用于对放大及滤波处理后的待测电路的电压进行第一杂波滤除处理，以输出第一杂波滤除处理后的待测电路的电压。
[0097] 本申请中的第一杂波滤除电路包括第三电阻R3、二极管D1和电容C，能够将待测电路的电压中的杂波滤除。
[0098] 作为一种优选的实施例，逻辑运算电路3包括：
[0099] 第一输入端与电压采集模块2连接，第二输入端接地的第二运算放大模块U31，用于将待测电路的电压进行第二放大处理，并输出放大后的待测电路的电压；
[0100] 第一输入端与第二运算放大模块U31的输出端连接，第二输入端接地的第一方波信号生成电路U32，用于将放大后的待测电路的电压转换为幅值以正弦波形变化的第一方波信号；
[0101] 输入端与电流采集模块1连接的第三运算放大模块，用于将待测电路的电流进行第三放大处理，并输出放大后的待测电路的电流；
[0102] 第一输入端与第三运算放大模块的输出端连接，第二输入端接地的第二方波信号生成电路U35，用于将放大后的待测电路的电流转换为幅值以正弦波形变化的第二方波信号；
[0103] 第一输入端与第一方波信号生成电路U32的输出端连接，第二输入端与第二方波信号生成电路U35连接，输出端与处理器4连接的第三方波信号生成电路U36，用于在第一方波信号和第二方波信号的方向相同时输出第一电平，在第一方波信号和第二方波信号的方向不相同时输出第二电平，以输出相位差方波信号。
[0104] 请参照图4，图4为本实用新型提供的一种逻辑运算电路的结构示意图。图中的逻辑运算电路3由第二运算放大模块U31、第一方波信号生成电路U32、第三运算放大模块、第二方波信号生成电路U35以及第三方波信号生成电路U36构成，通过分别对待测电路的电流和电压进行放大处理后，分别生成第一方波信号和第二方波信号，再生成相位差方波信号。
[0105] 还需要说明的是，第二运算放大模块U31的第一输入端与电压采集模块2之间设置的电阻的阻值可以但不限定为100KΩ。
[0106] 作为一种优选的实施例，电流采集模块1包括输入线圈与待测电路连接的电流互感器；
[0107] 第三运算放大模块包括：
[0108] 第一输入端与电流互感器的第一输出线圈的第一端连接，第二输入端与第二电流互感器的第一输出线圈的第二端连接且接地的第一运算放大器U33，用于对待测电路的电流进行初级放大处理，以输出初级放大处理后的待测电路的电流；
[0109] 第一端与第一运算放大器U33连接，第二端接地的第二杂波滤除电路，用于将初级放大处理后的待测电路的电流进行第二杂波滤除处理，以使输入至第二运算放大器中的电流为第二杂波滤除处理后的待测电路的电流；
[0110] 第一输入端与第二杂波滤除电路的第一端连接，第二输入端接地的第二运算放大器U34，用于对第二杂波滤除处理后的待测电路的电流进行次级放大处理，以输出次级放大后的待测电路的电流，即放大后的待测电路的电流。
[0111] 本实施例中，第三运算放大模块中包括第一运算放大器U33、第二杂波滤除电路以及第二运算放大器U34，不仅能够实现对待测电路的电流的放大，还能够滤除待测电路的电流中的杂波，以保证后续生成的相位差方波信号的准确性。
[0112] 作为一种优选的实施例，第一方波信号生成电路U32、第二方波信号生成电路U35和第三方波信号生成电路U36为反相器。
[0113] 本实施例中的第一方波信号生成电路U32、第二方波信号生成电路U35和第三方波信号生成电路U36为反相器，反相器不仅能实现对各个方波信号的生成，还具有功耗低且抗干扰能够力高的特点。
[0114] 当然，本申请对此不作限定。
[0115] 作为一种优选的实施例，处理器4为单片机。
[0116] 本实施例中的处理器4为单片机，单片机不仅能够确定待测电路的电压和电流的相位差，还具有集成度高，体积小，可靠性好的特点。
[0117] 当然，本申请并不限定处理器4为单片机，能够实现对待测电路的电压和电流的相位差的确定即可。
[0118] 还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0119] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
