[發(fā)明專利]一種帶電源電流監(jiān)測功能的信號采集系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810339830.5
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108375743A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振華;李春燕;陶淵;李振興;邱立;熊奇
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 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(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

一種帶電源電流監(jiān)測功能的信號采集系統(tǒng)，包括信號輸入端、信號轉(zhuǎn)換模塊、控制模塊、信號傳輸模塊。所述信號輸入端連接信號轉(zhuǎn)換模塊，信號輸入端用于連接被測信號，然后將信號傳輸給信號轉(zhuǎn)換模塊；所述信號轉(zhuǎn)換模塊連接控制模塊，控制模塊連接信號傳輸模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊接收到控制模塊的控制指令，將被測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，控制模塊接收到數(shù)字量信號后，對其進(jìn)行分析處理，并通過信號傳輸模塊傳輸給后續(xù)設(shè)備；該系統(tǒng)包括電源監(jiān)測傳感器，電源監(jiān)測傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測供電電源的輸入電流數(shù)據(jù)、輸出電流數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過對自身電源電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷供電電源的工作狀態(tài)，提高信號采集系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性及可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種信號采集系統(tǒng)，具體是一種帶電源電流監(jiān)測功能的信號采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

信號采集系統(tǒng)在電力系統(tǒng)及其他領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。通過將被測信號采集過來，并通過傳輸導(dǎo)線或光纖傳給其他設(shè)備，實(shí)現(xiàn)被測信號的實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，進(jìn)而以被測信號為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、電能計(jì)量等功能。信號采集系統(tǒng)需要供電，而其供電可靠性則決定了信號采集系統(tǒng)自身的性能。因此，如果能對信號采集系統(tǒng)的供電電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測及診斷，則可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題并進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，從而有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性。

信號采集系統(tǒng)的電源一般為PCB面板安裝電源，如果采用目前常用的電流監(jiān)測傳感器對其進(jìn)行監(jiān)測，無疑會增大系統(tǒng)的整體尺寸，且傳感器如何與電源管腳相連也是不容易解決的問題。中國專利“CN103439647A”提供了一種動(dòng)態(tài)電源電流監(jiān)測的模擬電路故障診斷方法，通過采集電源電流信號，并對其離散化，然后對采集的信號進(jìn)行小波分析，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障診斷。然而，其重點(diǎn)在于對電流信號進(jìn)行分析處理，并未涉及到電流監(jiān)測傳感器。如果傳感器不能準(zhǔn)確的獲取電源電流信號，后面的分析處理算法再精確也無法進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和判斷。中國專利“CN105978121A”提供了一種基于功率調(diào)整電路的電流監(jiān)測式鋰電池用充電電源，通過設(shè)計(jì)啟動(dòng)電流監(jiān)測電路實(shí)現(xiàn)對電流的監(jiān)測，啟動(dòng)電流監(jiān)測電路包括兩個(gè)放大器、場效應(yīng)管、二極管及多個(gè)電阻電容等構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以保證監(jiān)測的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前信號采集系統(tǒng)中的供電電源監(jiān)測困難、傳感器設(shè)計(jì)復(fù)雜、傳感器接入導(dǎo)致系統(tǒng)尺寸變大等問題。本發(fā)明提供了一種帶電源電流監(jiān)測功能的信號采集系統(tǒng)，用于對被測信號實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的采集傳輸。通過對自身電源電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，判斷供電電源的工作狀態(tài)，提高信號采集系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性及可靠性。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種帶電源電流監(jiān)測功能的信號采集系統(tǒng)，包括信號輸入端、信號轉(zhuǎn)換模塊、控制模塊、信號傳輸模塊。所述信號輸入端連接信號轉(zhuǎn)換模塊，信號輸入端用于連接被測信號，然后將信號傳輸給信號轉(zhuǎn)換模塊；

所述信號轉(zhuǎn)換模塊連接控制模塊，控制模塊連接信號傳輸模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊接收到控制模塊的控制指令，將被測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號，控制模塊接收到數(shù)字量信號后，對其進(jìn)行分析處理，并通過信號傳輸模塊傳輸給后續(xù)設(shè)備；

該系統(tǒng)包括電源監(jiān)測傳感器，電源監(jiān)測傳感器連接信號轉(zhuǎn)換模塊，電源監(jiān)測傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測供電電源的輸入電流數(shù)據(jù)、輸出電流數(shù)據(jù)。

所述信號轉(zhuǎn)換模塊有四個(gè)傳輸端子，包括兩個(gè)光纖傳輸端子和兩個(gè)電傳輸端子，其中：光纖傳輸端子一個(gè)用于接收后續(xù)設(shè)備發(fā)過來的指令或同步信號，另一個(gè)用于發(fā)送數(shù)據(jù)；電傳輸端子一個(gè)用于接收信號，一個(gè)用于發(fā)送數(shù)據(jù)，電傳輸端子的連接方式為USB傳輸線。

所述供電電源用于對各個(gè)模塊進(jìn)行供電，供電電源為PCB面板安裝電源，輸入電壓為L和N兩個(gè)端子，輸出電壓為“+”和“-”兩個(gè)端子。輸入電壓一般為220V交流電，輸出電壓為5V直流電壓。

所述電源監(jiān)測傳感器用于對供電電源的輸入端子和輸出端子中電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；電源監(jiān)測傳感器有兩個(gè)：第一電源監(jiān)測傳感器、第二電源監(jiān)測傳感器；第一電源監(jiān)測傳感器用于監(jiān)測供電電源輸入L端子的電流，第二電源監(jiān)測傳感器用于監(jiān)測輸出“+”端子的電流；