[發(fā)明專利]一種支持磁平衡電流傳感器及開(kāi)關(guān)量輸入的饋線監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010080369.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111208372B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雅慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R1/20;G01R27/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

1.一種支持磁平衡電流傳感器及開(kāi)關(guān)量輸入的饋線監(jiān)測(cè)裝置，特征在于，包括外殼(1)、蓋板(2)、第一側(cè)板(3)和第二側(cè)板(4)；

所述外殼(1)、蓋板(2)、第一側(cè)板(3)和第二側(cè)板(4)組成內(nèi)部為空腔的長(zhǎng)方體，所述第一側(cè)板(3)和第二側(cè)板(4)上均垂直設(shè)置有安裝板，所述安裝板上設(shè)置有若干用于安裝的通孔，所述外殼(1)內(nèi)部從上到下依次設(shè)置有第一電路板(13)、第二電路板(14)和第三電路板(15)，所述第一電路板(13)上設(shè)置有撥碼開(kāi)關(guān)(5)、電源指示燈(6)、通訊指示燈(7)和報(bào)警指示燈(8)，所述撥碼開(kāi)關(guān)(5)、電源指示燈(6)、通訊指示燈(7)和報(bào)警指示燈(8)均穿設(shè)于蓋板(2)且裸露在饋線監(jiān)測(cè)裝置表面；

所述第二電路板(14)上設(shè)置有第二數(shù)據(jù)接口(10)和第四數(shù)據(jù)接口(12)，所述第三電路板(15)上設(shè)置有第一數(shù)據(jù)接口(9)和第三數(shù)據(jù)接口(11)；所述第一數(shù)據(jù)接口(9)和第二數(shù)據(jù)接口(10)均穿設(shè)于第一側(cè)板(3)且裸露在饋線監(jiān)測(cè)裝置表面，所述第三數(shù)據(jù)接口(11)和第四數(shù)據(jù)接口(12)均穿設(shè)于第二側(cè)板(4)且裸露在饋線監(jiān)測(cè)裝置表面；所述第一側(cè)板(3)和第二側(cè)板(4)上均設(shè)置有若干散熱孔；

所述外殼(1)通過(guò)第一側(cè)板(3)和第二側(cè)板(4)與蓋板(2)連接，所述第一側(cè)板(3)通過(guò)螺絲分別與外殼(1)和蓋板(2)連接，所述第二側(cè)板(4)通過(guò)螺絲分別與外殼(1)和蓋板(2)連接；

所述第二電路板(14)上設(shè)置有第二電路，所述第二電路包括第一數(shù)據(jù)傳輸接口模塊、第一模擬輸入模塊、第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊和第一電源模塊；所述第一電源模塊分別與第一數(shù)據(jù)傳輸接口模塊、第一模擬輸入模塊和第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊連接，所述第一數(shù)據(jù)傳輸接口模塊分別與第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊和第一模擬輸入模塊連接；

所述第一數(shù)據(jù)傳輸接口模塊包括接線端子J1；

所述接線端子J1的第1引腳與-12V的輸入電壓連接，所述接線端子J1的第2引腳接地，所述接線端子J1的第3引腳與+12V的輸入電壓連接，所述接線端子J1的第4引腳分別與第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊中電阻R10的一端和電阻R11的一端連接，所述電阻R10的另一端和電阻R11的另一端分別與光耦OP4中發(fā)光二極管的正極連接，所述光耦OP4中發(fā)光二極管的負(fù)極和其三極管的發(fā)射極均接地，所述光耦OP4中三極管的集電極分別與電阻R101的一端和板間連接端子JP1的第12引腳連接，所述電阻R101的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J1的第5引腳分別與第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊中電阻R7的一端和電阻R8的一端連接，所述電阻R7的另一端和電阻R8的另一端分別與光耦OP3中發(fā)光二極管的正極連接，所述光耦OP3中發(fā)光二極管的負(fù)極和其三極管的發(fā)射極均接地，所述光耦OP3中三極管的集電極分別與電阻R9的一端和板間連接端子JP1的第11引腳連接，所述電阻R9的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J1的第6引腳分別與第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊中電阻R4的一端和電阻R5的一端連接，所述電阻R4的另一端和電阻R5的另一端分別與光耦OP2中發(fā)光二極管的正極連接，所述光耦OP2中發(fā)光二極管的負(fù)極和其三極管的發(fā)射極均接地，所述光耦OP2中三極管的集電極分別與電阻R6的一端和板間連接端子JP1的第10引腳連接，所述電阻R6的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J1的第7引腳分別與第一開(kāi)關(guān)量輸入模塊中電阻R1的一端和電阻R2的一端連接，所述電阻R1的另一端和電阻R2的另一端分別與光耦OP1中發(fā)光二極管的正極連接，所述光耦OP1中發(fā)光二極管的負(fù)極和其三極管的發(fā)射極均接地，所述光耦OP1中三極管的集電極分別與電阻R3的一端和板間連接端子JP1的第9引腳連接，所述電阻R3的另一端與+3.3V電壓連接；

所述第一模擬輸入模塊包括第一運(yùn)算放大芯片和第二運(yùn)算放大芯片，所述第一運(yùn)算放大芯片包括運(yùn)算放大器U5A、運(yùn)算放大器U5B、運(yùn)算放大器U5C和運(yùn)算放大器U5D；所述第二運(yùn)算放大芯片包括運(yùn)算放大器U6A、運(yùn)算放大器U6B、運(yùn)算放大器U6C和運(yùn)算放大器U6D；所述運(yùn)算放大器U5C空接；

所述第一數(shù)據(jù)傳輸接口模塊還包括接線端子J2；所述接線端子J2的第1引腳與電阻R37的一端連接，所述電阻R37的另一端分別與接地電阻R38、接地電容C26、第二運(yùn)算放大芯片的第12引腳、二極管D15的正極和二極管D16的負(fù)極連接，所述二極管D15的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D16的正極與-3.3V電壓連接，所述第二運(yùn)算放大芯片的第13引腳分別與其第14引腳和電阻R39的一端連接，所述第二運(yùn)算放大芯片的第4引腳分別與+5V電壓和接地電容C29連接，所述第二運(yùn)算放大芯片的第11引腳分別與-5V引腳和接地電容C28的一端連接，所述電阻R39的另一端分別與接地電容C27、電阻R40的一端和板間連接端子JP1的第19引腳連接，所述電阻R40的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J2的第2引腳與電阻R29的一端連接，所述電阻R29的另一端分別與接地電阻R30、接地電容C22、第二運(yùn)算放大芯片的第3引腳、二極管D11的正極和二極管D12的負(fù)極連接，所述二極管D11的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D12的正極與-3.3V電壓連接，所述第二運(yùn)算放大芯片的第2引腳分別與其第1引腳和電阻R31的一端連接，所述電阻R31的另一端分別與接地電容C23、電阻R32的一端和板間連接端子JP1的第18引腳連接，所述電阻R32的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J2的第3引腳與電阻R21的一端連接，所述電阻R21的另一端分別與接地電阻R22、接地電容C18、第二運(yùn)算放大芯片的第5引腳、二極管D7的正極和二極管D8的負(fù)極連接，所述二極管D7的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D8的正極與-3.3V電壓連接，所述第二運(yùn)算放大芯片的第6引腳分別與其第7引腳和電阻R23的一端連接，所述電阻R23的另一端分別與接地電容C19、電阻R24的一端和板間連接端子JP1的第17引腳連接，所述電阻R24的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J2的第4引腳與電阻R33的一端連接，所述電阻R33的另一端分別與接地電阻R34、接地電容C24、第二運(yùn)算放大芯片的第10引腳、二極管D13的正極和二極管D14的負(fù)極連接，所述二極管D13的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D14的正極與-3.3V電壓連接，所述第二運(yùn)算放大芯片的第9引腳分別與其第8引腳和電阻R35的一端連接，所述電阻R35的另一端分別與接地電容C25、電阻R36的一端和板間連接端子JP1的第16引腳連接，所述電阻R36的另一端與+3.3V電壓連接；

所述接線端子J2的第5引腳與電阻R25的一端連接，所述電阻R25的另一端分別與接地電阻R26、接地電容C20、第一運(yùn)算放大芯片的第12引腳、二極管D9的正極和二極管D10的負(fù)極連接，所述二極管D9的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D10的正極與-3.3V電壓連接，所述第一運(yùn)算放大芯片的第4引腳與+5V電壓連接，其第11引腳與-5V電壓連接，所述第一運(yùn)算放大芯片的第13引腳分別與其第14引腳和電阻R27的一端連接，所述電阻R27的另一端分別與接地電容C21、電阻R28的一端和板間連接端子JP1的第15引腳連接，所述電阻R28的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J2的第6引腳與電阻R17的一端連接，所述電阻R17的另一端分別與接地電阻R18、接地電容C16、第一運(yùn)算放大芯片的第3引腳、二極管D5的正極和二極管D6的負(fù)極連接，所述二極管D5的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D6的正極與-3.3V電壓連接，所述第一運(yùn)算放大芯片的第2引腳分別與其第1引腳和電阻R19的一端連接，所述電阻R19的另一端分別與接地電容C17、電阻R20的一端和板間連接端子JP1的第14引腳連接，所述電阻R20的另一端與+3.3V電壓連接；所述接線端子J2的第7引腳與電阻R12的一端連接，所述電阻R12的另一端分別與接地電阻R13、接地電容C14、第一運(yùn)算放大芯片的第5引腳、二極管D3的正極和二極管D4的負(fù)極連接，所述二極管D3的負(fù)極與+3.3V電壓連接，所述二極管D4的正極與-3.3V電壓連接，所述第一運(yùn)算放大芯片的第6引腳分別與其第7引腳和電阻R15的一端連接，所述電阻R15的另一端分別與接地電容C15、電阻R16的一端和板間連接端子JP1的第13引腳連接，所述電阻R16的另一端與+3.3V電壓連接；

所述第一電源模塊包括二極管D1、二極管D2、穩(wěn)壓芯片U1、穩(wěn)壓芯片U2、隔離電源芯片U3和并聯(lián)穩(wěn)壓芯片U4；所述二極管D1的正極與接線端子J1的第3引腳連接，所述二極管D1的正極與接線端子J1的第3引腳連接，所述二極管D1的負(fù)極分別與極性電容C1的正極、電容C3的一端和穩(wěn)壓芯片U1的Vin引腳連接，所述穩(wěn)壓芯片U1的Vout引腳為+5V電壓的輸出端，其分別與極性電容C5的正極和電容C7的一端連接，所述極性電容C1的負(fù)極、極性電容C2的正極、電容C3的另一端、電容C4的一端、穩(wěn)壓芯片U1的GND引腳、穩(wěn)壓芯片U2的GND引腳、極性電容C5的負(fù)極、極性電容C6的正極、電容C7的另一端和電容C8的一端均接地；所述二極管D2的負(fù)極與接線端子J1的第1引腳連接，所述二極管D2的正極分別與極性電容C2的負(fù)極、電容C4的另一端和穩(wěn)壓芯片U2的Vin引腳連接，所述穩(wěn)壓芯片U2的Vout引腳為-5V電壓輸出端，其分別與極性電容C6的負(fù)極和電容C8的另一端連接；所述二極管D1的負(fù)極為+12V電壓輸出端，所述二極管D2的正極為-12V電壓輸出端；

所述隔離電源芯片U3的Vin引腳分別與二極管D1的負(fù)極和電容C11的一端連接，所述隔離電源芯片U3的GND引腳和電容C11的另一端均接地，所述隔離電源芯片U3的+Vo引腳為+5V/1W的電壓輸出端，其分別與極性電容C12的正極和電容C13的一端連接，所述隔離電源芯片U3的O引腳、極性電容C12的負(fù)極和電容C13的另一端均與板間連接端子JP1的第2引腳連接，所述并聯(lián)穩(wěn)壓芯片U4的第1引腳接地，其第2引腳分別與接地電阻R42和電阻R102的一端連接，所述并聯(lián)穩(wěn)壓芯片U4的第3引腳分別與電阻R41的一端、-3.3V電壓、電阻R102的另一端和接地電容C10連接，所述電阻R41的另一端與-5V電壓連接；所述板間連接端子JP1的第1引腳與隔離電源芯片U3的+Vo引腳連接，所述板間連接端子JP1的第3引腳與穩(wěn)壓芯片U1的Vout引腳連接，所述板間連接端子JP1的第4引腳和第6引腳均接地，所述板間連接端子JP1的第5引腳與穩(wěn)壓芯片U2的Vout引腳連接，所述板間連接端子JP1的第7引腳與-3.3V電壓連接，所述板間連接端子JP1的第8引腳與+3.3V電壓和接地電容C9連接。