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一种无线电流检测装置制造方法及图纸

技术编号:15238195 阅读:136 留言:0更新日期:2017-04-29 02:06
本实用新型专利技术涉及测量技术,具体涉及一种无线电流检测装置,其特征在于,包括交变电流输出和上位机,还包括电流型互感器系统、滤波器系统、辅助电源系统、单片机处理及蓝牙发送系统;电流型互感器系统、滤波器系统串联接入交变电流输出,滤波器系统的输出作为单片机处理及蓝牙发送系统的输入,单片机处理及蓝牙发送系统的输出作为系统输出,辅助电源系统分别连接电流型互感器系统、滤波器系统及单片机处理及蓝牙发送系统;单片机处理及蓝牙发送系统的输出接上位机。该装置能以高的精度进行含谐波的交变电流采样,系统功耗低,输出稳定而准确,并且可以进行人为校准,通过上位机实时显示。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于测量
,尤其涉及一种无线电流检测装置
技术介绍
无线电流检测技术是一种通过将传输线上的交变电流通过互感变压器转换成电压量,进而进行采集的技术。无线电流检测装置的用途主要有:1.工业应用:电网传输线上电流测量,发电机输出电流监控,电动机输入电流监控,三相交变电源等电力系统中电流量的测量。2.企业应用:对生产的恒流恒压源进行输出特性评估,包括其输出的谐波杂散程度等。3.民用:家用、车用便携电源的状态检测等。在现代化生产中,电网电压由于用电器的增多,阻抗特性的复杂,会使反馈回电网的电流含有很多丰富的谐波分量,同时一些交变电源由于负载特性的不同,也会使电源工作不正常,而且对于强电网络或者弱电网络,有线连接的电流检测装置为对主回路有一定干扰。因此有必要设计一种隔离式的具有谐波测量功能的电流传感装置,以适应不同场合的检测需求。从原理角度看,目前应用较多的是通过电流型互感器来检测交变电流,测量谐波的方法有基于模拟电路的滤波法和基于数字处理系统的傅里叶变换法。其中傅里叶变换法,可以通过数字系统将采样回来的交流信号进行傅里叶变换,进而在数字域进行滤波,系统较为简洁,但实时性不好,不同的处理系统延迟不一样。基于模拟电路的滤波法,是通过模拟滤波器将信号直接进行分离,数字系统的作用只是采样和显示,系统的实时性较好,稳定性较高。在目前的一些应用中,电流检测装置大多通过不同频带的滤波器将频率分开来,这样就使得滤波器系统变得较为复杂。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种采样精度高,实时性好,系统简洁,人机交互良好的中小交变电流检测装置。为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:一种无线电流检测装置,包括交变电流输出和上位机,还包括电流型互感器系统、滤波器系统、辅助电源系统、单片机处理及蓝牙发送系统;电流型互感器系统、滤波器系统串联接入交变电流输出,滤波器系统与单片机处理及蓝牙发送系统的输入端相连,单片机处理及蓝牙发送系统的输出端连接上位机,辅助电源系统分别连接电流型互感器系统、滤波器系统和单片机处理及蓝牙发送系统。在上述的无线电流检测装置中,电流型互感器系统包括变压器、放大器电路;变压器输入端连接交变电流输出,放大器电路连接变压器输出端。在上述的无线电流检测装置中,变压器原副线圈匝数比为1:14,磁芯为ZS157125铁硅铝,放大器电路核心运算放大器采用OPA313单电源运算放大器。在上述的无线电流检测装置中,滤波器系统包括三阶有源低通滤波器和三阶有源高通滤波器;三阶有源低通滤波器与三阶有源高通滤波器并联后接入放大器电路输出端。在上述的无线电流检测装置中,三阶有源低通滤波器和三阶有源高通滤波器的核心运放均选用OPA313单电源运放;三阶有源低通滤波器的截止频率为1300Hz,三阶有源高通滤波器的截止频率为2700Hz。在上述的无线电流检测装置中,辅助电源系统包括大电容充电电路,基于TPS61073的BOOST升压电路;大电容充电电路包括一个10欧姆限流电阻,低导通压降二极管B10100和2.2F电容,2.2F电容与一个10uf的坦电容并联以降低输出纹波,基于TPS61073的BOOST升压电路串联接入大电容充电电路之后,基于TPS61073的BOOST升压电路输入限制为1.8V以上,输出电压恒定为5V。在上述的无线电流检测装置中,单片机处理及蓝牙发送系统包括单片机系统和蓝牙数据发送系统,单片机系统连接滤波器系统输出口,蓝牙数据发送系统发送端连接单片机系统IO口,蓝牙数据发送系统接收端连接上位机USB口;辅助电源系统为单片机系统提供5V电压。在上述的无线电流检测装置中,单片机系统采用MSP430F5529,蓝牙数据发送系统采用TICC2650。本技术工作原理:以电流型互感器系统和滤波器系统为核心,完成交变电流采样和1000Hz基波,2000Hz二次谐波,3000Hz三次谐波的分离。使用单片机MSP430F5529进行滤波放大后的交流电压采样,同时通过蓝牙系统将基波幅值,二次谐波幅值以及三次谐波幅值发送到上位机。系统以2.2F电容作为系统储能元件以提供脱机工作时的电能,通过TPS61073升压芯片提供5V恒定输出电压为系统供电。无线测量10mA至1.5A有效值的交变电流,同时测量出交变电流所含有的基波以及二次,三次谐波幅度值,通过上位机实时显示。本技术的有益效果:能够以相当高的精度进行含谐波的交变电流采样,系统功耗低,输出稳定而准确,并可以进行人为校准。附图说明图1为本技术一个实施例结构示意图;图2为本技术一个实施例电流互感器系统电路图;图3(a)、图3(b)为本技术一个实施例滤波器系统电路图;图4为本技术一个实施例辅助电源系统结构电路图;图5为本技术一个实施例单片机处理和蓝牙发送系统电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式进行详细描述。所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本技术,而不能解释为对本技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本技术。此外,本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本技术提供了各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。本技术的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“相连”“连接\应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于相领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本实施例采用的技术方案如下:一种无线电流检测装置,包括交变电流输出和上位机,还包括电流型互感器系统、滤波器系统、辅助电源系统、单片机处理及蓝牙发送系统;电流型互感器系统、滤波器系统串联接入交变电流输出,滤波器系统与单片机处理及蓝牙发送系统的输入端相连,单片机处理及蓝牙发送系统的输出端连接上位机,辅助电源系统分别连接电流型互感器系统、滤波器系统和单片机处理及蓝牙发送系统。进一步,电流型互感器系统包括变压器、放大器电路;变压器输入端连接交变电流输出,放大器电路连接变压器输出端。进一步,变压器原副线圈匝数比为1:14,磁芯为ZS157125铁硅铝,放大器电路核心运算放大器采用OPA313单电源运算放大器。进一步,滤波器系统包括三阶有源低通滤波器和三阶有源高通滤波器;三阶有源低通滤波器与三阶有源高通滤波器并联后接入放大器电路输出端。进一步,三阶有源低通滤波器和三阶有源高通滤波器的核心运放均选用OPA313单电源运放;三阶有源低通滤波器的截止频率为1300H本文档来自技高网...
一种无线电流检测装置

【技术保护点】
一种无线电流检测装置,包括交变电流输出和上位机,其特征在于,还包括电流型互感器系统、滤波器系统、辅助电源系统、单片机处理及蓝牙发送系统;电流型互感器系统、滤波器系统串联接入交变电流输出,滤波器系统与单片机处理及蓝牙发送系统的输入端相连,单片机处理及蓝牙发送系统的输出端连接上位机,辅助电源系统分别连接电流型互感器系统、滤波器系统和单片机处理及蓝牙发送系统。

【技术特征摘要】
1.一种无线电流检测装置,包括交变电流输出和上位机,其特征在于,还包括电流型互感器系统、滤波器系统、辅助电源系统、单片机处理及蓝牙发送系统;电流型互感器系统、滤波器系统串联接入交变电流输出,滤波器系统与单片机处理及蓝牙发送系统的输入端相连,单片机处理及蓝牙发送系统的输出端连接上位机,辅助电源系统分别连接电流型互感器系统、滤波器系统和单片机处理及蓝牙发送系统。2.如权利要求1所述的无线电流检测装置,其特征在于,电流型互感器系统包括变压器、放大器电路;变压器输入端连接交变电流输出,放大器电路连接变压器输出端。3.如权利要求2所述的无线电流检测装置,其特征在于,变压器原副线圈匝数比为1:14,磁芯为ZS157125铁硅铝,放大器电路核心运算放大器采用OPA313单电源运算放大器。4.如权利要求2所述的无线电流检测装置,其特征在于,滤波器系统包括三阶有源低通滤波器和三阶有源高通滤波器;三阶有源低通滤波器与三阶有源高通滤波器并联后接入放大器电路输出端。5.如权利要求4所述的无线电流检测装置,其特征在于,三阶有源低通滤波器和三阶有源高通滤...

【专利技术属性】
技术研发人员:屈松云张家声于婧涵李高旭刘冰昊胡仕波陈小桥
申请(专利权)人:武汉大学
类型:新型
国别省市:湖北;42

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