[發(fā)明專利]一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410329921.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN104062489A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁正華;楊少峰;李中輝;戈元江;任永杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司漯河供電公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

如今在各種電子設(shè)備或元件的生產(chǎn)及使用過(guò)程中，元件所承載的電流變化量已成為判斷元件性能的重要參數(shù)。傳統(tǒng)電流檢測(cè)方法主要依靠電流表計(jì)，利用人工手操方式進(jìn)行間歇采集，存在非實(shí)時(shí)、漏檢、誤檢等缺點(diǎn)，尤其一些特殊工況不利于現(xiàn)場(chǎng)人工測(cè)量，所以已不能適應(yīng)當(dāng)今生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的需要。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310474597.9的專利涉及一種用于配電系統(tǒng)的異常過(guò)電流在線檢測(cè)裝置，包括電流信號(hào)采集電路、集成電參數(shù)檢測(cè)單元電路、單片機(jī)系統(tǒng)電路，每一相的電流互感器兩端分別通過(guò)一個(gè)負(fù)載電阻連接電流信號(hào)輸出端，另有兩個(gè)負(fù)載電阻與電流互感器并聯(lián)，兩個(gè)整形電容在電流信號(hào)輸出端之間并聯(lián)，從兩個(gè)負(fù)載電阻的連接節(jié)點(diǎn)引出基準(zhǔn)電壓信號(hào)，從兩個(gè)整形電容的連接節(jié)點(diǎn)引出接地信號(hào)，對(duì)應(yīng)連接集成電參數(shù)檢測(cè)單元電路，三相電流信號(hào)輸出分別接入集成電參數(shù)檢測(cè)單元電路的輸入端，所述集成電參數(shù)檢測(cè)單元電路的輸出端連接單片機(jī)系統(tǒng)電路，但該發(fā)明局限性較大，僅適用于變配電場(chǎng)合，所以需要一種適用范圍較廣的、成本低、精度高的電流檢測(cè)裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)裝置，它基于傳感器采集和無(wú)線單片機(jī)控制傳輸?shù)脑恚軌驅(qū)崿F(xiàn)低成本、低功耗和較高的檢測(cè)精度，提高工作效率，保證設(shè)備制造及運(yùn)行的安全性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)裝置，包括數(shù)據(jù)發(fā)送單元和多個(gè)數(shù)據(jù)匯聚接收節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)發(fā)送單元由下位單片機(jī)以及與之通過(guò)接口電路相連的電流傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組成, 數(shù)據(jù)匯聚接收節(jié)點(diǎn)由上位單片機(jī)以及與之相連的電平轉(zhuǎn)換電路組成。

所述上位單片機(jī)與下位單片機(jī)為具有無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)芯片。

所述電流傳感器為閉環(huán)式霍爾電流傳感器。

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為電可擦可編程存儲(chǔ)器。

所述接口電路包括雙向串行總線。

所述電平轉(zhuǎn)換電路包括標(biāo)準(zhǔn)串行接口芯片。

一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)方法,包括如下步驟：

1)確定電流測(cè)量點(diǎn)，并在各電流測(cè)量點(diǎn)處安置數(shù)據(jù)發(fā)送單元，即無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)；

2)對(duì)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與存儲(chǔ)，并處理轉(zhuǎn)換為待發(fā)送數(shù)字信號(hào)；

3)建立數(shù)據(jù)發(fā)送單元與接收單元之間的無(wú)線互聯(lián)與數(shù)據(jù)傳輸；

4)將接收單元中的上位數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)與控制計(jì)算機(jī)通過(guò)串行通信接口互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流數(shù)據(jù)的檢測(cè)與處理。

本發(fā)明以低功耗無(wú)線單片機(jī)為核心，利用霍爾電流傳感器，融合計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)，對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、分析存儲(chǔ)與無(wú)線通信，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、低功耗和高檢測(cè)精度，提高了工作效率，保證了設(shè)備制造及運(yùn)行的安全性，具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明無(wú)線收發(fā)流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種基于無(wú)線單片機(jī)的電流檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，裝置包括數(shù)據(jù)發(fā)送單元1和多個(gè)數(shù)據(jù)匯聚接收節(jié)點(diǎn)2，數(shù)據(jù)發(fā)送單元1由下位單片機(jī)3以及與之通過(guò)接口電路相連的電流傳感器4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器5組成, 數(shù)據(jù)匯聚接收節(jié)點(diǎn)2由上位單片機(jī)6以及與之相連的電平轉(zhuǎn)換電路7組成，檢測(cè)方法包括如下步驟：

1)確定電流測(cè)量點(diǎn)，并在各電流測(cè)量點(diǎn)處安置數(shù)據(jù)發(fā)送單元，即無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)；

數(shù)據(jù)發(fā)送單元由下位單片機(jī)、電流傳感器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與接口電路組成，單片機(jī)為具有無(wú)線收發(fā)功能的單片機(jī)芯片，電流傳感器為閉環(huán)式霍爾電流傳感器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為電可擦可編程存儲(chǔ)器，接口電路由雙向串行總線連接。

發(fā)送單元中的電流傳感器采用串行兩線接口，采集電流信息并保存于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)雙向串行接口總線與下位單片機(jī)通用I/O引腳連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)。

接收單元中的數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)由上位單片機(jī)與電平轉(zhuǎn)換電路組成，通過(guò)對(duì)單片機(jī)通用引腳的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)UART的RXD、TXD功能，將收發(fā)引腳與電平轉(zhuǎn)換芯片連接實(shí)現(xiàn)電平匹配，用于與上位計(jì)算機(jī)的通信。

2)對(duì)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與存儲(chǔ)，并處理轉(zhuǎn)換為待發(fā)送數(shù)字信號(hào)；

傳感器單元主要負(fù)責(zé)電流信息的采集，它將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，所采集電壓信號(hào)由存儲(chǔ)器進(jìn)入單片機(jī)，經(jīng)內(nèi)置線性A/D轉(zhuǎn)換器，通過(guò)軟件控制采樣時(shí)間，實(shí)行啟動(dòng)/停止模式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，得到待發(fā)送數(shù)字信號(hào)。