M-bus通讯过载检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种M-bus通讯过载检测电路，包括比较器、控制器、基准电压调整电路和电流采样电路；电流采样电路采样M-bus总线的电流信号，转换为电压信号输入到比较器的同向输入端；标准电压源通过基准电压调整电路输出基准电压到比较器的反向输入端；比较器的输出端输出M-bus过载检测信号到控制器。本实用新型专利技术通过采用检测M-bus总线电流信号的方式来判断M-bus总线的过载情况，有效避免了M-bus总线电压浮动过大造成的误判问题；采用基准电压调整电路调整基准电压，能够根据M-bus总线的具体情况和电路特性需求进行基准电压调整，通用性好；采用专用比较器进行电路电压的比较，功耗小，有效防止器件的损坏。

【技术实现步骤摘要】


本技术具体涉及一种M-bus通讯过载检测电路。

技术介绍

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，各种智能计量表计也已经逐步深入人们的日常生活之中。现有的智能计量仪表功能多样，其中无人抄表功能已经成为了智能仪表的标准配置之一。
M-bus是一种总线方式，专用于抄表。M-bus简称仪表总线，具有两总线无极性，布线无拓扑要求,总线自供电，抗干扰能力强、中继级数多、带终端级数多，简单、可靠等优点。因此，广泛的应用在水表、气表、和热表的通信中，而M-bus总线分为主机端和从机端两种方式。对于过载检测装置，是安装在主机端侧得。目前，主机端的M-bus过载检测电路如图1所示：其过载检测方式主要是检测电压的大小。这种做法存在如下缺陷：一、由于M-bus总线上电压的浮动范围较大，通过检测电压容易使系统产生误判情况；二、比较器的输入电压范围过宽，本身功耗较大，易引起器件发热而损坏。

技术实现思路

本技术的目的在于提供一种检测准确、故障率低、电路简单可靠的M-bus通讯过载检测电路。
本技术提供的这种M-bus通讯过载检测电路，包括比较器和控制器，还包括基准电压调整电路和电流采样电路；电流采样电路采样M-bus总线的电流信号，转换为电压信号输入到比较器的同向输入端；标准电压源通过基准电压调整电路输出基准电压到比较器的反向输入端；比较器的输出端输出M-bus过载检测信号到控制器。
所述的M-bus通讯过载检测电路还包括滤波电路，滤波电路串接在电流采样电路和比较器之间，用于滤除电流采样电路输出信号中的干扰信号。
所述的M-bus通讯过载检测电路还包括保护电路，保护电路串接在电流采样电路和比较器之间，用于保证电路的正常运行。
所述的基准电压调整电路为电阻分压电路。
所述的电流采样电路为采样电阻。
所述的滤波电路为电容滤波电路。
所述的保护电路包括TVS管和下拉电阻。
所述的比较器为推挽输出比较器。
本技术通过采用检测M-bus总线电流信号的方式来判断M-bus总线的过载情况，有效避免了M-bus总线电压浮动过大造成的误判问题；采用基准电压调整电路调整基准电压，能够根据M-bus总线的具体情况和电路特性需求进行基准电压调整，通用性好；采用专用比较器进行电路电压的比较，功耗小，有效防止器件的损坏。本技术检测准确，故障率低，电路简单可靠。
附图说明
图1为
技术介绍
的电路原理图。
图2为本技术的功能模块图。
图3为本技术的一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示为本技术的功能模块图：本技术提供的这种M-bus通讯过载检测电路，包括比较器、控制器、基准电压调整电路、电流采样电路、滤波电路和保护电路；电流采样电路采样M-bus总线的电流信号，转换为电压信号输入到比较器的同向输入端；标准电压源通过基准电压调整电路输出基准电压到比较器的反向输入端；比较器的输出端输出M-bus过载检测信号到控制器；滤波电路串接在电流采样电路和比较器之间，用于滤除电流采样电路输出信号中的干扰信号；保护电路串接在滤波电路和比较器之间，用于保证电路的正常运行。
如图3所示为本技术的一种实施例的电路原理图：基准电压调整电路包括电阻R3和R4，电阻R5为比较器反向输入端的限流电阻；电阻R1为M-bus总线的电流采样电阻，将M-bus总线的负极的电流信号转换为电压信号进行采集；电容C1和C2均为滤波电容，电阻R6为下拉电阻，TVS管V1为保护器件；电阻R7为比较器输出端的限流电阻；C3为比较器的电源滤波电容，R2为比较器同向输入端的限流电阻。
本技术的负载检测装置包括R3、R4、R5组成的基准电压电路，接到比较器的反向输入端，M-bus信号的负端先经过功率型电流采样电阻下拉到地，再将电阻上的电压经过C1滤波后，通过R2的一端相连，R2的另一端连接到比较器的同向输入端，同时接到V1二极管和C2电容的一端，以及R6电阻的一端，其三个器件的另一端接地。比较器通过VCC的电压供电，并连接C3电容进行滤波处理。比较器的输出端经过R7限流后，输入到微控制器，控制器判断当前的状态，然后去执行相应的动作。所述比较器采用毫微瓦功耗推挽输出比较器。
M-bus总线的负端口经过R2电阻后，与比较器的同向输入端相连。工作时，当M-bus线上负载量超过预先设定某一极限值电流值时，其M-bus上的负载电流先经过电流采样电阻到地，通过采集电流采样电阻上面的电压，经过C1电容滤波后，通过限流电阻R2，连接到比较器的正向输入端，此正向输入端还连接有TVS管V1，滤波电容C2，和下拉电阻R6到地。VCC电压经R3和R4电阻分压，经过R5电阻后，接到比较器的反向输入端。由于负载量超过某一设定值，所以此时正向输入端的电压高压反向输入端的电压，比较器输出高电平。此时将高电平信号经电阻R7传输到控制器，控制器收到过载的信号后，去执行关闭相应通道的操作。
当M-bus线上负载量低于某一极限值时，比较器的正向输入端低于反向输入端，比较器的输出低电平，微控制器经过判断，继续进行该通道的抄读数据工作。
该过载检测装置中比较器采用毫微瓦功耗推挽输出比较器。
该过载检测装置中的电阻R3、R4起基准电压分压的作用；电阻R6起下拉的左右，使总线在不工作时，提供稳定低电压的作用，保证在没有过载或者没有连接负载的情况下，使比较器输出可靠的低电平。
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【技术保护点】
一种M‑bus通讯过载检测电路，包括比较器和控制器，其特征在于还包括基准电压调整电路和电流采样电路；电流采样电路采样M‑bus总线的电流信号，转换为电压信号输入到比较器的同向输入端；标准电压源通过基准电压调整电路输出基准电压到比较器的反向输入端；比较器的输出端输出M‑bus过载检测信号到控制器。

【技术特征摘要】
1.一种M-bus通讯过载检测电路，包括比较器和控制器，其特征在于还包括基准电压调整电路和电流采样电路；电流采样电路采样M-bus总线的电流信号，转换为电压信号输入到比较器的同向输入端；标准电压源通过基准电压调整电路输出基准电压到比较器的反向输入端；比较器的输出端输出M-bus过载检测信号到控制器。
2.根据权利要求1所述的M-bus通讯过载检测电路，其特征在于还包括滤波电路，滤波电路串接在电流采样电路和比较器之间，用于滤除电流采样电路输出信号中的干扰信号。
3.根据权利要求1所述的M-bus通讯过载检测电路，其特征在于还包括保护电路，保护电路串接在电流采样电路和比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：石英春，肖成，孙小进，于淑芬，李刚成，雷道仲，彭宏娟，
申请(专利权)人：湖南信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43