[發明專利]一種礦用CAN總線接口電流傳感器

無效

• 申請號: 201110310185.2
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN103048531A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 羅志宏
• 申請（專利權）人: 深圳市安貝爾科技有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種礦用行業的電流傳感器，特別指的是一種礦用CAN總線接口電流傳感器，主要應用于采煤機、掘進機、礦用組合開關的輸配電及電機電流的檢測和保護，同時測量單路或多路(如三相、多組三相)電流電壓。

背景技術：

目前采煤機、掘進機、礦用組合開關等采用的傳感器的輸出都是模擬信號，傳輸信號線多，傳輸的距離短，易受干擾。采煤機、掘進機和組合開關柜的控制處理器的模擬量接口非常有限，但需要采集的信息又非常多，從而造成接口不夠用，導致許多需要采集的信息無法采集。

為了解決以上技術中存在的問題，本發明提出了以下技術解決方案。

發明內容：

本發明由電流互感線圈(或霍爾環)、整流器、采集器、信號放大器、濾波器、A/D轉換器、CANBUS接口、數據微處理器、CAN驅動收發器和直流電源組成，首先對輸入電流經過電流互感線圈或霍爾原理轉換成方便處理的弱交流電流信號，然后經過整流和采樣得到直流信號并進行一定的放大和濾波處理，然后進行高精度A/D轉換，將其轉換成數字信號，再對數據進行軟件濾波和線性化軟件處理，通過抗干擾能力強且帶有CANBUS接口的微處理器將數據轉成CANBUS標準數據幀、擴展幀或CanOpen數據幀，采用CANBUS協議輸出數據。最后通過專用的CAN驅動收發器轉換成CANBUS電平信號發送。

供電電源可采用24V(實際可寬電壓輸入7～40V)或5V等直流電源，直流電源通過DC-DC集成IC轉成數字電路和微處理器所需的5V和3.3V電壓，提高轉換效率，降低功耗，使電路能更穩定長時間地工作。

采用CANBUS技術解決了采集設備的模擬量接口不足及傳感器模擬量傳輸距離短，易受干擾等問題。CANBUS接口技術采用數字信號傳輸數據，提高了數據的精度和抗干擾性；可以點對點，一點對多點(成組)及全局廣播幾種方式實時發送數據；接口簡單，多個CANBUS模塊僅需一對(2根)傳輸總線，且直接通訊距離遠，傳輸速度快，抗干擾能力強。

本發明的主要特點是：

1、減少設備的信息采集接口(多個CANBUS輸出電流傳感器和其它CANBUS輸出模塊只需一個CANBUS端口)，無需站地址編碼，代之以通訊數據編碼，信息節點數理論上不受限制。

2、采用CAN總線非破壞性仲裁技術，按優先級送數，節省總線沖突仲裁時間，保證數據傳輸實時，能保證采煤機、掘進機、礦用組合開關等設備需采集的信息在重負荷下的性能，極強糾錯能力，采用差分收發，可長距離傳輸，提高了數據的精度和抗干擾能力。

3、減少數據處理環節，后端采集設備對CANBUS模塊的數據，直接采集，即可應用。

4、CANBUS采用短幀結構，傳輸時間短，抗干擾能力強，重新收發時間短，可靠性高，實時性好。

本發明的有益效果是提高了數據的精度和抗干擾性，可以點對點，一點對多點(成組)及全局廣播幾種方式實時發送數據；接口簡單，多個CANBUS模塊僅需一對傳輸總線(2根)，且直接通訊距離遠，傳輸速度快，抗干擾能力強。

附圖說明：

圖(1)是本發明的工作原理圖。

具體實施方式：

本發明由電磁感應磁環1、整流電路2、采集器3、信號放大器4、濾波器5、A/D轉換器6、數據微處理器7、CANBUS接口8、CAN驅動收發器9和直流電源10組成，首先對輸入電流經過電磁感應磁環1通過互感原理或霍爾原理轉換成方便處理的弱交流電流信號，然后經過整流電路2整流，由采集器3采集部分信號傳送給信號放大器4進行放大，再經濾波器5進行濾波處理，然后進行高精度A/D轉換器6將其轉換成數字信號，再對數據進行軟件濾波和線性化軟件處理，通過抗干擾能力強且帶有CANBUS接口8的數據微處理器7，將數據轉成CANBUS標準數據幀、擴展幀或CanOpen數據幀，采用CANBUS協議由CANBUS接口8輸出數據。最后通過專用的CAN驅動收發器9轉換成CANBUS電平信號發送。