[發(fā)明專利]一種可通信恒流控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710043280.4
• 申請(qǐng)日: 2007-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN101097453A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁俊杰;阮于東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/10
• 分類號(hào): G05F1/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 白璧華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可通信恒流控制器，屬于現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

恒流控制器是電器元件溫度試驗(yàn)的主要設(shè)備，用于使流經(jīng)被試品的電流不受電源電壓波動(dòng)和被試品內(nèi)阻變化的影響保持恒定，它是試驗(yàn)設(shè)備具有公證性的關(guān)鍵。

由于被試品內(nèi)阻低，試驗(yàn)電流的變化范圍大，采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)自藕調(diào)壓器串接降壓變壓器得到低壓大電流是比較實(shí)用的方案?？刂破魍ㄟ^現(xiàn)場(chǎng)的電流互感器檢測(cè)流過被試品的實(shí)際電流，與寄存在控制器內(nèi)的設(shè)定電流比較，當(dāng)實(shí)際電流偏離設(shè)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)調(diào)壓器的伺服電機(jī)使電流回到設(shè)定值。

現(xiàn)在市場(chǎng)上常見的熔斷試驗(yàn)恒流控制器體積較大，實(shí)時(shí)性較差，而且在通信和顯示等其它方面功能也往往不滿足用戶目前的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可通信恒流控制器，該恒流控制器電路簡(jiǎn)單，輸出的波形效果好，達(dá)到控制準(zhǔn)確之目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決技術(shù)方案是：包括硬件和軟件兩部分。硬件包括電流電壓信號(hào)、信號(hào)處理、開關(guān)電源、主芯片的AD模塊、通信、顯示及按鍵、變比繼電器、穩(wěn)流繼電器、Eeprom。

首先電流和電壓信號(hào)通過信號(hào)處理后進(jìn)入主芯片的AD模塊進(jìn)行AD采樣以及頻率采集，主芯片根據(jù)當(dāng)前電流和目標(biāo)電流控制穩(wěn)流繼電器以及變比繼電器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到設(shè)定的需求。限位信號(hào)進(jìn)行顯示當(dāng)前的限位狀態(tài)。

同時(shí)控制器可以通過顯示面板顯示和設(shè)置各種參數(shù)。也可以和其他設(shè)備進(jìn)行通信傳輸各種數(shù)據(jù)。對(duì)于掉電保持的數(shù)據(jù)則保存在eeprom中。

軟件流程程序按此步驟進(jìn)行，以達(dá)到輸出恒定電流。

本發(fā)明的有益效果：由于可通信恒流控制器具有(1)恒流控制的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性：本產(chǎn)品采用32位高性能微芯片以每周波128次高速同步采樣測(cè)量交流電流的瞬時(shí)值，和實(shí)時(shí)計(jì)算每周波的電流有效值，并根據(jù)目標(biāo)電流的設(shè)定來控制繼電器動(dòng)作。(2)通電計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性：當(dāng)電流回路中出現(xiàn)電流時(shí)就要開始計(jì)時(shí)，沒有電流時(shí)就要停止計(jì)時(shí)。(3)自動(dòng)切換電流互感器變比：自動(dòng)切換變比就是根據(jù)當(dāng)前電流和目標(biāo)電流以及用戶預(yù)先設(shè)定的五檔變比值，控制繼電器自動(dòng)切換到合適的變比。(4)通信：本產(chǎn)品具有modbus通信接口，所以不僅可以單獨(dú)在穩(wěn)流柜中使用，也可以通過通信一個(gè)系統(tǒng)中使用。因此可通信恒流控制器具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的解決技術(shù)方案作比較詳細(xì)地說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的可通信恒流控制器的硬件構(gòu)成原理框圖；

圖2為本發(fā)明的可通信恒流控制器的調(diào)壓電路原理圖；

圖3為本發(fā)明的可通信恒流控制器的軟件流程圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，這是本發(fā)明可通信恒流控制器的硬件構(gòu)成原理框圖。

如圖所示，其硬件包括電流電壓信號(hào)輸入1、信號(hào)處理2、開關(guān)電源3、限位信號(hào)4、主芯片5、通信5、顯示及按鍵7、變比繼電器8、穩(wěn)流繼電器9、Eeprom10。

其中主芯片5，采用32位ARM芯片LPC2132，帶有10位A/D及常用的外設(shè)接口。

信號(hào)處理2，首先有一個(gè)頻率采集電路，用于測(cè)量頻率，來隨時(shí)調(diào)整采樣時(shí)間間隔。電流信號(hào)采用電流互感器配合運(yùn)放轉(zhuǎn)為電壓(電壓信號(hào)通過電壓互感器輸入)，采用偏置的方式抬升信號(hào)消除負(fù)極性，這樣需要一個(gè)穩(wěn)定的偏置電壓，但可以省去波形翻轉(zhuǎn)的麻煩。

顯示及按鍵7，使用兩行四位數(shù)碼管、10發(fā)光二極管及8個(gè)按鍵，用于顯示和設(shè)定各種參數(shù)。

繼電器8、9，四個(gè)常開繼電器控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)(快慢速)進(jìn)行恒流控制，五個(gè)繼電器用于自動(dòng)切換電流變比。

通信6，采用常見的EIA485電路，用光耦進(jìn)行隔離，協(xié)議為Modbus。

參照?qǐng)D2，這是本發(fā)明可通信恒流控制器調(diào)壓器電路圖。

如圖所示，該調(diào)壓器電路，包括變比繼電路、穩(wěn)流繼電器、調(diào)壓器電機(jī)、調(diào)壓器。穩(wěn)流繼電器控制調(diào)壓器上的電機(jī)正反轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)升降壓。變比繼電器用于控制五檔變比互感器的切換，選中的的電流變比作為電流信號(hào)輸入控制器。

參照?qǐng)D3，這是本發(fā)明可通信恒流控制器軟件流程圖。

如圖所示，其步驟如下：上電后首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的初始化，包括各種程序中用到的變量標(biāo)志以及從eeprom中讀取數(shù)據(jù)，之后就是按鍵掃描、顯示刷新、數(shù)據(jù)處理、繼電器控制、通信處理、EEprom處理各個(gè)程序，接著返回按鍵掃描不斷循環(huán)。當(dāng)然中間會(huì)穿插采樣定時(shí)中斷、基準(zhǔn)定時(shí)中斷、通信中斷、頻率采集中斷。

下面就各個(gè)程序和中斷分別說明。