一种非接触式的交流电取信装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种用于低成本、非接触式、安全的交流取信装置及方法。本发明专利技术解决其技术问题所采用的方案是：发明专利技术一种非接触式的交流取信装置，该装置具有交流信号采集，处理，仲裁，变送和传输功能，包括感应天线，电源管理，电源输入端子，调理电路，仲裁电路，MCU，变送电路，信号输出端子。感应天线感应交流火线产生的电磁信号，感应信号进入调理电路，调理信号机经过仲裁电路，MCU，变送电路，最终将取信结果输出到信号输出端子，外部设备可根据输出信号判断市电是否存在。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式的交流电取信装置及方法
本专利技术适用于非接触式市电的检测，具体涉及一种非接触式交流取信装置及方法。
技术介绍
传统的市电检测方法有的是接触式检测，将市电供电电线穿过检测装置，安装时需拆卸原有布线，实施风险高，需要专业电工操作，尤其对不允许断电的在网设备，此种方法不可行，使用交流电压互感器或者交流电流互感器进行市电取信存在有以下缺点，交流电压互感器同样需要对现有市电走线进行改造，电流互感器只能检测市电电流，但在走线电流较小的情况下，电流非常小，很难检测是否存在市电，会出现误判情况，且电压和电流互感器体积大，成本高，对于空间狭小的场景使用不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种用于低成本、非接触式、安全的交流取信装置。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：专利技术一种非接触式的交流取信装置，该装置具有交流信号采集，处理，仲裁，变送和传输功能，包括感应天线，电源管理，电源输入端子，调理电路，仲裁电路，MCU，变送电路，信号输出端子。感应天线感应交流火线产生的电磁信号，感应信号进入调理电路，调理信号机经过仲裁电路，MCU，变送电路，最终将取信结果输出到信号输出端子，外部设备可根据输出信号判断市电是否存在。感应天线感应交流市电产生的电磁场，并以正弦波形式传递给调理电路。调理电路将输入信号进行整流、滤波处理后，发给仲裁电路，仲裁电路根据硬件设定的判定逻辑，仲裁所输入的感应信号，输出+3.3V或者0V信号给MCU，+3.3V代表有市电，0V表示无市电；MCU接受仲裁电路发出的仲裁信号，根据内部设定的逻辑关系处理市电取信信号，MCU输出高低电平信号给变送电路，当MCU输出0V时，变送电路输出+2.5V，当MCU输出+3.3V时，变送电路输出+5V，变送输出信号通过信号输出端子被外部设备采集。本专利技术装置使用防拆扎带固定在市电的火线即可，无需改变原有市电布线，且为非接触式安装，安全方便，成本低。附图说明图1非接触式交流取信装置结构图图2非接触式交流取信装置与监控主机连接示意图具体实施方式如图1所示，本专利技术由以下部分组成：感应天线(1)，电源管理(2)，电源输入端子(3)，调理电路(4)，仲裁电路(5)，MCU(6)，变送电路(7)，信号输出端子(9)。感应天线一般是使用单芯铜线缠绕直径为4cm，匝数为6的感应线圈，作为交流市电电磁信号采集端，其一般使用扎带固定在交流火线上。电源管理为整个系统提供工作电源。电源管理芯片使用78L05，芯片输入端为+12V，输出端为VDD5V，输出端正负极之间添加一个10nF的贴片电容和10uF的贴片钽电容，VDD5V经过AMS1117-3.3转换为3.3V电源VDD3V3给MCU，调理电路，仲裁电路和变送电路；调理电路使用运放LM358对天线信号进行两级跟随，经过截止频率为100HZ的无源RC低通滤波器，再经过截止频率为20Hz的无源RC高通滤波器，使用运放LM358搭建信号放大器，将高通滤波器输出信号放大6倍，放大后信号经过整流和滤波网络，得到平滑稳定信号；使用LM358搭建比较器电路，将输入平滑信号和设定好的基准信号1.5V进行比较，比较器根据比较结果输出电压信号3.3V或者0V，后级添加由三极管2N5551组成的OC门，三极管基极通过10K电阻连接到VDD3V3，比较器输出3.3V时三级管基极输出0V，比较器输出0V时，三极管基极输出3.3V。OC门输出信号到MCU，MCU采用STM32F103C8T6，BOOT0和B00T1启动全部拉低，调试接口为SW方式，工作电源由VDD3V3提供，MCU根据OC门信号判断市电状态，当市电断电时，MCU控制红色LED灯闪烁，MCU控制引脚PB12_输出0V电平给变送电路，当市电恢复时，红色LED灭，绿色LED亮起，MCU控制引脚PB12输出3.3V电平给变送电路，当系统故障时，MCU控制引脚PB13输出3.3V电平给变送电路。变送电路由三个MOS管组成，其中MOS1的漏极和变送短路输出端连接，当系统故障时PB13输出3.3V，MOS1管饱和导通，将变送输出引脚拉低，变送电路输出0V信号；当系统无故障时，MOS1不起作用。MOS2栅极接受MCU的PB12控制信号，MOS2的漏极经过10K电阻连接到VDD5V，MOS2的漏极连接到MOS3的栅极，MOS3的漏极经过2个串联的20K电阻连接到VDD5V，两个串联电阻的中间点连接到变送电路输出端。当系统无故障，有市电时，变送电路输出5V，无市电时输出2.5V。信号输出端子是间距为3.5mm的两芯端子，电源输入端子是间距为3.5mm的两芯端子。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式的交流电取信装置，具有交流市电信号的非接触式采集、处理、仲裁、变送和传输功能，包括感应天线(1)、调理电路(4)、仲裁电路(5)、MCU(6)、变送电路(7)、电源输入端子(3)、电源管理(2)、信号输出端子(8)，其特征在于：感应天线信号进入调理电路，调理电路输出信号进入仲裁电路连接，仲裁电路信号进入MCU，MCU输出信号到变送电路，变送电路输出信号到输出端子连接，电源管理输入端与电源输入端子连接，输出端连接到调理电路、仲裁电路、MCU和变送电路。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式的交流电取信装置，具有交流市电信号的非接触式采集、处理、仲裁、变送和传输功能，包括感应天线(1)、调理电路(4)、仲裁电路(5)、MCU(6)、变送电路(7)、电源输入端子(3)、电源管理(2)、信号输出端子(8)，其特征在于：感应天线信号进入调理电路，调理电路输出信号进入仲裁电路连接，仲裁电路信号进入MCU，MCU输出信号到变送电路，变送电路输出信号到输出端子连接，电源管理输入端与电源输入端子连接，输出端连接到调理电路、仲裁电路、MCU和变送电路。2.根据权利要求1所述的一种非接触式的交流电取信装置，其特征在于：电源管理为仲裁电路(5)，MCU(6)和输出变送电路(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：高政，赵建勇，宋小平，吴国驭，
申请(专利权)人：杭州义益钛迪信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33