[發明專利]一種小型電壓電流隔離監測模塊

在審

• 申請號: 201910976680.3
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110618310A
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 全浩軍;所玉君;崔建飛
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01K13/00;G05B19/042
• 代理公司: 11011 中國兵器工業集團公司專利中心
• 代理人: 劉二格

1.一種小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，包括：電壓采集子模塊、電流采集子模塊和單片機子模塊；所述電壓采集子模塊包括分壓電阻和隔離運放芯片；所述電流采集子模塊包括電流傳感IC、運放單元和外圍電路，其中運放單元搭建電壓跟隨器；電壓監測時，單片機子模塊采集隔離運放芯片輸出的電壓值，同時采集溫度，并根據溫度和隔離運放芯片的增益隨溫度變化數據得到當前隔離運放增益值，根據增益值和采集到的隔離運放輸出電壓值計算隔離運放輸入電壓值，之后根據分壓電阻分壓比例計算輸入監測電壓Vin+電壓值；電流監測時，單片機子模塊采集電壓跟隨器輸出的電壓值，并根據該電壓值和電流傳感IC的電流-電壓計算公式得到輸入電流量。

2.如權利要求1所述的小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，所述監測模塊對外引出如下管腳：

隔離運放芯片上的引腳有：隔離電壓監測5V供電引腳：VDD1；隔離電壓監測5V供電地引腳：GND1；隔離電壓監測電壓輸入引腳：Vin+；3.3V供電引腳：VDD2；3.3V供電地引腳：GND2；

電流傳感IC上的引腳有：隔離電流監測電流輸入引腳：Iin+；隔離電流監測電流輸出引腳：Iin-；

單片機子模塊上的引腳有：UART發送引腳：TX；UART接收引腳：RX；監測報警引腳：ALARM；可編程IO引腳：IO。

3.如權利要求2所述的小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，所述VDD1和GND1連接電壓采集子模塊，為其中的隔離運放輸入端供電；Vin+連接電壓采集子模塊，其通過高精度分壓電阻分壓后連接隔離運放輸入端；Iin+和Iin-連接電流采集子模塊，其分別接電流傳感IC的電流輸入和輸出端；VDD2和GND2連接電壓采集子模塊、電流采集子模塊和單片機子模塊，其為電壓采集子模塊的輸出端和電流采集子模塊、單片機子模塊供電；VDD2、GND2與VDD1、GND1完全隔離。

4.如權利要求3所述的小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，所述電流傳感IC電壓輸出引腳連接由運放單元搭建的電壓跟隨器的輸入端，電壓跟隨器的輸出端連接單片機子模塊上設置的一路ADC輸入引腳；電壓采集子模塊輸出電壓連接單片機子模塊上設置的另一路ADC輸入引腳。

5.如權利要求4所述的小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，所述監測模塊還具有報警功能，報警時，單片機子模塊在進行電壓、電流和溫度監測的同時根據單片機子模塊上設置的UART通訊接口傳入的報警條件設定信息進行實時判斷，當滿足報警條件時通過ALARM引腳輸出高電平或低電平，ALARM報警信號有效狀態為高電平還是低電平通過UART通訊接口進行設定，在默認條件下非報警狀態為低電平，報警狀態為高電平。

6.如權利要求5所述的小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，所述監測模塊還具有采集數據輸出功能，通過UART通訊接口輸出采集到的電壓、電流和溫度數據。

7.如權利要求6所述的小型電壓電流隔離監測模塊，其特征在于，所述監測模塊還具有可編程IO功能，通過UART通訊接口實時改變IO引腳的高、低電平狀態。