一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，其特征在于：包括工频微小电流快速检测单元、嵌入式微控制单元和ZigBee无线收发单元；所述工频微小电流快速检测单元的输出端与嵌入式微控制单元的输入端连接，嵌入式微控制单元与ZigBee无线收发单元通信连接；所述工频微小电流快速检测单元包括电流检测器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器；所述嵌入式微控制单元上还连接有路由控制单元。基于ZigBee无线技术的工频微小电流快速检测智能传感器传感器克服了有线系统下的布线受限的难题，能随时随地构建移动通信网络,方便流动接入和临时调整监控地点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电流检测
，具体涉及一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器。
技术介绍
Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。在这种背景下提出基于ZigBee无线技术的工频微小电流快速检测传感器研制，克服了布线受限的难题,与有线系统相比,无线系统能够随时随地构建移动通信网络,方便流动接入和临时调整监控地点,可把实时监控数据发至上位机监控中心,极大地提高了监控效益。工频微小电流快速检测是工业控制中的一个细分
，与ZigBee 无线技术结合方面还没有相关专利和论文等成果。以嵌入式微控制单元为控制中心，将工频微小电流快速检测单元、ZigBee无线收发单元与嵌入式微控制单元结合起来，用ZigBee协议整合电流检测数据和控制数据结构，构成具备无线通信与控制功能的微小电流检测智能传感器。开辟微小电流检测与控制应用的新领域。
技术实现思路
本技术提供一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，客服了现有中布线受限的难题，且通过将工频微小电流快速检测单元、ZigBee无线收发单元与嵌入式微控制单元结合起来，用ZigBee协议整合电流检测数据和控制数据结构，构成具备无线通信与控制功能的微小电流检测智能传感器。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，其特征在于：包括工频微小电流快速检测单元、嵌入式微控制单元和ZigBee无线收发单元；所述工频微小电流快速检测单元的输出端与嵌入式微控制单元的输入端连接，嵌入式微控制单元与ZigBee无线收发单元通信连接；所述工频微小电流快速检测单元包括电流检测器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器；所述嵌入式微控制单元上还连接有路由控制单元。进一步：所述嵌入式微控制单元还与报警单元连接。优选的，所述报警单元采用蜂鸣器或LEＤ。进一步：所述嵌入式微控制单元还与显示单元连接。优选的：所述显示单元采用LCD。进一步：所述嵌入式微控制单元选用CC2430芯片。进一步：所述多阶有源低通滤波器为三阶有源低通滤波器。进一步：所述电流检测器采用电流互感器。进一步：所述模数转换器为基于STC12C516AD的模数转换器。本技术有益效果为：基于ZigBee无线技术的工频微小电流快速检测智能传感器克服了有线系统下的布线受限的难题，能随时随地构建移动通信网络,方便流动接入和临时调整监控地点。另外，本技术通过工频微小电流快速检测单元的电路检测器对电流进行实时数据采集，通过I/V变换对信号进行变换，通过多阶有源低通滤波器过滤掉高频和低频干扰信号，最后再经模数转换器将模拟信号转化为数字信号后输出到嵌入式微控制单元，嵌入式微控制单元具有很快的速度和很强的计算控制能力，能够实时快速检测电流峰值的变化，并通过与之连接的ZigBee无线收发单元与上位机进行通信，嵌入式微控制单元还将数字信号送到显示单元进行显示，送到报警单元进行报警。与现有技术相比，本技术所述传感器能实现低成本、低功耗和高检测度，工作效率提高。 附图说明图1是本技术整体结构示意图；图2是本技术工频微小电流快速检测单元的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1为本专利技术一个优选实施例，如附图1-2所示：一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，包括工频微小电流快速检测单元、嵌入式微控制单元和ZigBee无线收发单元。所述工频微小电流快速检测单元的输出端与嵌入式微控制单元的输入端连接，嵌入式微控制单元与ZigBee无线收发单元通信连接，本实施例中所述嵌入式微控制单元为嵌入CC2430芯片的嵌入式微控制单元。所述工频微小电流快速检测单元包括电流检测器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器。在本实施例中所述用于获得电流信号的电流检测器采用电流互感器，多阶有源低通滤波器为三阶有源低通滤波器，模数转换器为基于STC12C516AD芯片的模数转换器。由于电网工频交流中附加了各种频率的干扰信号，直接进行电流检测的误差较大而且不稳定，采用三阶有源低通滤波器能有效滤除电路高频和中低频干扰信号且不会对被测量的工频交流信号产生新的附加移相。所述嵌入式微控制单元上还连接有路由控制单元、报警单元和显示单元。所述路由控制单元负责协调传感器器节点与终端设备之间的数据信息；所述报警单元优选为蜂鸣器或LEＤ；所述显示单元优选为LCD。嵌入CC2430芯片的嵌入式微控制单元根据数字信号判断是否出现故障，若出现故障可通过报警单元发出报警信号，嵌入式微控制单元处理数字信号所得结果也可通过显示单元显示出来。本技术工作机理是：通过电流互感器采集电流信号，经过信号变换、有源滤波、模数变换后送嵌入式微控制单元进行快速检测与控制，并通过ZigBee无线收发单元通信将数据结果传送至上位机，嵌入式微控制单元还将数字信号送到显示单元进行显示，送到报警单元进行报警。快速控制的前提是快速检测，50Hz的交流电的半周期是10毫秒，通过使用本技术所述的电流传感器，能在半个工频周期内就能快速测量电流值。以上所述，仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本技术技术方案的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，其特征在于：包括工频微小电流快速检测单元、嵌入式微控制单元和ZigBee无线收发单元；所述工频微小电流快速检测单元的输出端与嵌入式微控制单元的输入端连接，嵌入式微控制单元与ZigBee无线收发单元通信连接；所述工频微小电流快速检测单元包括电流检测器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器；所述嵌入式微控制单元上还连接有路由控制单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，其特征在于：包括工频微小电流快速检测单元、嵌入式微控制单元和ZigBee无线收发单元；所述工频微小电流快速检测单元的输出端与嵌入式微控制单元的输入端连接，嵌入式微控制单元与ZigBee无线收发单元通信连接；所述工频微小电流快速检测单元包括电流检测器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器；所述嵌入式微控制单元上还连接有路由控制单元。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，其特征在于：所述嵌入式微控制单元还与报警单元连接。3.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测智能传感器，其特征在于：所述报警单元采用蜂鸣器或LEＤ。4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭淳芳，
申请(专利权)人：长沙民政职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖南;43