[發明專利]一種帶電源電流監測功能的信號采集系統

在審

• 申請號: 201810339830.5
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108375743A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 李振華;李春燕;陶淵;李振興;邱立;熊奇
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R19/25
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，包括信號輸入端（1）、信號轉換模塊（2）、控制模塊（3）、信號傳輸模塊（4）；其特征在于：所述信號輸入端（1）連接信號轉換模塊（2），信號輸入端（1）用于連接被測信號，然后將信號傳輸給信號轉換模塊（2）；

所述信號轉換模塊（2）連接控制模塊（3），控制模塊（3）連接信號傳輸模塊（4），信號轉換模塊（2）接收到控制模塊（3）的控制指令，將被測信號轉換為數字量信號，控制模塊（3）接收到數字量信號后，對其進行分析處理，并通過信號傳輸模塊（4）傳輸給后續設備；

該系統包括電源監測傳感器，電源監測傳感器連接信號轉換模塊（2），電源監測傳感器用于實時監測供電電源（5）的輸入電流數據、輸出電流數據。

2.根據權利要求1所述一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，其特征在于：所述信號轉換模塊（2）有四個傳輸端子，包括兩個光纖傳輸端子和兩個電傳輸端子，其中：光纖傳輸端子一個用于接收后續設備發過來的指令或同步信號，另一個用于發送數據；電傳輸端子一個用于接收信號，一個用于發送數據，電傳輸端子的連接方式為USB傳輸線。

3.根據權利要求1所述一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，其特征在于：所述供電電源（5）用于對各個模塊進行供電，供電電源（5）為PCB面板安裝電源，輸入電壓為L和N兩個端子，輸出電壓為“+”和“-”兩個端子。

4.根據權利要求1所述一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，其特征在于：所述電源監測傳感器用于對供電電源（5）的輸入端子和輸出端子中電流進行實時監測；電源監測傳感器有兩個：第一電源監測傳感器（6）、第二電源監測傳感器（7）；第一電源監測傳感器（6）用于監測供電電源（5）輸入L端子的電流，第二電源監測傳感器（7）用于監測輸出“+”端子的電流；

所述電源監測傳感器的輸出直接傳給信號轉換模塊（2），由信號轉換模塊（2）傳輸給控制模塊（3）進行分析判斷，如果出現電流異常，控制模塊（3）將給后續設備發送告警信息。

5.根據權利要求1所述一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，其特征在于：所述電源監測傳感器采用基于印刷電路板技術的線圈構成，位于供電電源（5）的下方，電源監測傳感器包括布線（8）、回線（9）、輸出端子（10），供電電源（5）的電源管腳（11）直接焊接在焊盤（12）上，則電源管腳（11）中流過的電流其磁場方向沿著電源管腳（11）的徑向，剛好與電源監測傳感器正、反面布線形成的線匝界面垂直。

6.根據權利要求5所述一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，其特征在于：在PCB面板供電電源（5）下部的空余位置，設置基于PCB技術的電源監測傳感器，實現對供電電源（5）電流的實時監測，電源監測傳感器位于供電電源（5）下部，與PCB面板安裝的供電電源（5）及信號采集系統其它元器件共用一個PCB板。

7.根據權利要求5所述一種帶電源電流監測功能的信號采集系統，其特征在于：PCB板制作時一次成型即可直接在上面形成電源監測傳感器。

8.一種帶電源電流監測功能的信號采集方法，其特征在于：所述電源監測傳感器不僅可以監測供電電源（5）的電流，還可以監測其他插腳封裝型元器件的管腳電流，當元器件管腳間距離較小時，設計成非對稱形式，從而增大電源監測傳感器輸出，提高信噪比。

9.一種帶電源電流監測功能的信號采集方法，其特征在于：通過在PCB面板安裝電源下部的空余位置設計基于PCB技術的電源監測傳感器，實現對供電電源（5）電流的實時監測；

電源監測傳感器位于PCB面板安裝電源下部，與PCB面板安裝電源及信號采集系統其它元器件共用一個PCB板；電源監測傳感器輸出直接進入信號采集系統進行采集分析，實現電源工作狀態的監測。