[實(shí)用新型]用于檢測(cè)DC24V電壓穩(wěn)定性的隔離型直流電壓傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821891186.4
• 申請(qǐng)日: 2018-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209296804U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 生祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 美鉆深海能源科技研發(fā)（上海）有限公司;美鉆石油鉆采系統(tǒng)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)DC24V電壓穩(wěn)定性的隔離型直流電壓傳感器，包含：電壓采樣模塊，連接DC24V母線，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電流信號(hào)；信號(hào)線性隔離模塊，連接電壓采樣模塊，電氣隔離第一電流信號(hào)并輸出與其線性度一致的第二電流信號(hào)；信號(hào)線性放大模塊，連接信號(hào)線性隔離模塊，放大第二電流信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，連接設(shè)置在信號(hào)線性放大模塊和上位設(shè)備之間，將第二電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出信號(hào)和發(fā)送給上位設(shè)備的通訊信號(hào)，并根據(jù)上位設(shè)備的指令調(diào)整輸出信號(hào)；輸出隔離放大模塊，將輸出信號(hào)隔離放大作為外接設(shè)備的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；信號(hào)收發(fā)模塊，設(shè)置在信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊和上位設(shè)備之間，實(shí)現(xiàn)上位設(shè)備信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊之間雙向通訊。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及自動(dòng)化控制應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及檢測(cè)DC24V電壓穩(wěn)定性的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

信號(hào)采集是自動(dòng)化系統(tǒng)控制的重要環(huán)節(jié)，被采集到的信號(hào)的準(zhǔn)確度會(huì)影響對(duì)整個(gè)系統(tǒng)控制的精度和系統(tǒng)的可靠性。隨著科技的進(jìn)步，大量的控制過(guò)程都是在電子設(shè)備中發(fā)生的，給控制設(shè)備提供穩(wěn)定的工作電壓將是不可缺少的環(huán)節(jié)。而對(duì)供電電壓進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)可以有效地掌握當(dāng)前用電系統(tǒng)中的供電質(zhì)量，針對(duì)不同的情況對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)用電設(shè)備發(fā)生老化，其在工作時(shí)會(huì)使供電電壓產(chǎn)生異常的波動(dòng)，那么通過(guò)電壓傳感器將會(huì)在這個(gè)設(shè)備開(kāi)始工作的瞬間發(fā)現(xiàn)這個(gè)對(duì)系統(tǒng)供電電壓產(chǎn)生的影響的現(xiàn)象，并將發(fā)生問(wèn)題的數(shù)據(jù)發(fā)送給用于控制的處理單元，而后續(xù)的處理單元可以通過(guò)比對(duì)后發(fā)現(xiàn)，到底是哪個(gè)設(shè)備的使用壽命快到了，從而發(fā)出相對(duì)應(yīng)的信息，告知操作人員需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)或更換。實(shí)現(xiàn)在發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性遭到破壞的現(xiàn)象之前發(fā)現(xiàn)潛在的故障點(diǎn)。或者，系統(tǒng)的供電裝置由于不確定的因素突然停止了對(duì)控制系統(tǒng)的供電，那么電壓傳感器可以迅速的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，而后續(xù)的控制系統(tǒng)可以根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初的系統(tǒng)架構(gòu)，在當(dāng)前線路中的電壓值降低到無(wú)法維持系統(tǒng)運(yùn)作之前做出切換供電電源或是對(duì)現(xiàn)有控制參數(shù)進(jìn)行備份以便于供電恢復(fù)后快速恢復(fù)工作所需及其他的控制動(dòng)作。因此對(duì)控制設(shè)備供電質(zhì)量的監(jiān)測(cè)有助于提高整個(gè)系統(tǒng)在控制過(guò)程的可靠性與穩(wěn)定性。

目前市場(chǎng)上用于供電電壓檢測(cè)的常規(guī)設(shè)備通常具有體積大，可擴(kuò)展性差，價(jià)格昂貴，不利于高密度集成等等的不足。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于檢測(cè)DC24V電壓穩(wěn)定性的隔離型直流電壓傳感器。所述傳感器連接待檢測(cè)的24V直流電源母線，將所述母線電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為支持RS485協(xié)議的通訊信號(hào)和數(shù)字量的輸出信號(hào)，所述通訊信號(hào)發(fā)送給上位設(shè)備進(jìn)行電壓質(zhì)量分析，所述輸出信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)外接設(shè)備。由于所述母線的電壓信號(hào)發(fā)生變化會(huì)引起轉(zhuǎn)換的電流信號(hào)也產(chǎn)生變化，因此上位設(shè)備通過(guò)接收的通訊信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流24V母線電壓信號(hào)的穩(wěn)定性檢測(cè)。同時(shí)所述傳感器還根據(jù)上位設(shè)備指令調(diào)整所述數(shù)字量的輸出信號(hào)。

本實(shí)用新型所述的一種用于檢測(cè)DC24V電壓穩(wěn)定性的隔離型直流電壓傳感器，連接DC24V電源母線、上位設(shè)備和外接設(shè)備，將母線的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為發(fā)送給外接設(shè)備的數(shù)字量輸出信號(hào)和發(fā)送給上位設(shè)備的通訊信號(hào)，上位設(shè)備通過(guò)所述通訊信號(hào)檢測(cè)電源母線的電壓穩(wěn)定性，電壓波動(dòng)時(shí)所述傳感器還根據(jù)上位設(shè)備發(fā)出的指令調(diào)整輸出信號(hào)，包含：

電壓采樣模塊，連接DC24V電源母線，通過(guò)對(duì)所述電源母線的電壓采樣，將所述電源母線的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電流信號(hào)；

信號(hào)線性隔離模塊，包含輸入端和反饋補(bǔ)償端；所述信號(hào)線性隔離模塊的輸入端和反饋補(bǔ)償端均連接所述電壓采樣模塊；所述信號(hào)線性隔離模塊對(duì)所述第一電流信號(hào)進(jìn)行電氣隔離，輸出第二電流信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)所述第二電流信號(hào)線性度與第一電流信號(hào)線性度一致；

信號(hào)線性放大模塊，與所述信號(hào)線性隔離模塊連接，放大所述第二電流信號(hào)；

信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，連接設(shè)置在信號(hào)線性放大模塊和上位設(shè)備之間；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊集成有ADC設(shè)備和UART接口，將經(jīng)放大的第二電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成為UART接口數(shù)據(jù)發(fā)送給上位設(shè)備，同時(shí)還根據(jù)經(jīng)放大的第二電流信號(hào)生成數(shù)字量的輸出信號(hào)。