一种积成式小电流采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种积成式小电流采集系统，包括绝缘检测单元以及分别与绝缘检测单元连接的若干个智能感应单元，每一智能感应单元包括：处理单元、与处理单元连接的通信接口、与处理单元连接的与非门单元、分别与与非门单元连接的第一电流采集单元与第二电流采集单元、及若干无源传感器，每一无源传感器一端与第一电流采集单元连接，另一端与第二电流采集单元连接，第一电流采集单元与第二电流采集单元通过无源传感器采集待测线缆中电流的变化。本实用新型专利技术利用数字技术将原本分散于各支路直流小电流传感器的信号集中整合到智能感应单元里，用积成原理灵活地增加或减少各采集点，简化系统设计，提高检测速度与系统可靠性,降低系统成本，减少能耗。

An integrated small current acquisition system

【技术实现步骤摘要】
一种积成式小电流采集系统
本技术涉及检测
，尤其涉及一种积成式小电流采集系统。
技术介绍
直流电源(DCpower)有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持稳定的电压，从而在外电路中形成由正极到负极的电流。直流电源系统主要由蓄电池组、充电装置、直流馈线屏、直流配电柜、直流电源监测装置、直流分支馈线等部分组成，并由此形成一个庞大、遍布直流电源供电网络，为继电器保护装置、断路器跳合闸、信号系统、直流充电机、UPS、通信等等各个子系统提供安全、可靠的工作电源。目前，直流电流的检测方法一般分为直接式和非直接式，直接式一般是通过串联电阻检测电压的方法；非直接式测量一般通过检测电流产生的磁场实现的，由于电流周围会产生磁场，我们可以间接的通过测量磁场的大小得到被测电流的大小。现有技术在直流电源系统的非直接式小电流检测中，物理结构方面上，每个传感器直接与采集模块之间采用软导线相连，软导线数量多，且连接线路较长，连接方式太传统，连接材料成本、人工成本高。同时在检测点增加或减少方面也比较困难，并且由于终端检测单元结构设计过于复杂，造成系统整体故障率偏高，一旦传感器发生故障维修不易。在采样原理方面，采用传统模拟信号方式，普遍用直流漏电流传感器作为绝缘检测系统的末端检测单元，小电流传感器作为一个单独的电流检测器件，实现从信号采集、整流、磁振荡调制、解调捡波、放大处理等一系列功能，最后输出标准电压信号到采集板上，接入绝缘检测控制模块进行进一步处理并上传。现有同类技术的缺陷在于将过多的功能分散于小电流传感器中，造成部分信号处理电路被重复配置，功耗高，成本大大增加，且会造成器件工艺复杂、整体系统成本较高，一旦传感器出现故障，系统维修困难。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种积成式小电流采集系统。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：本技术提供一种积成式小电流采集系统，包括绝缘检测单元以及分别与所述绝缘检测单元连接的若干个智能感应单元，每一个所述智能感应单元包括：处理单元、与所述处理单元连接的通信接口、与所述处理单元连接的与非门单元、分别与所述与非门单元连接的第一电流采集单元与第二电流采集单元、以及若干个无源传感器，每一个所述无源传感器一端与第一电流采集单元连接，另一端与第二电流采集单元连接，所述无源传感器套在需检测的线缆上，所述第一电流采集单元与第二电流采集单元通过无源传感器采集需检测的线缆中电流的变化。所述绝缘检测单元采用485总线或can总线与若干个智能感应单元通信；当所述绝缘检测单元采用485总线与若干个智能感应单元通信时，所述智能感应单元的通信接口为485接口。所述无源传感器包括磁芯以及绕在所述磁芯上的若干匝线圈，所述磁芯呈环形，所述无源传感器具有两输出接口，所述两输出接口接于若干匝线圈的两端；所述小电流采集系统还包括：与所述绝缘检测单元连接的显示屏以及与所述绝缘检测单元通信连接的上位机。所述智能感应单元还包括：与所述处理单元电性连接的三个开关量采集单元、以及与每一所述开关量采集单元连接的若干电子开关，每一电子开关一端与一所述开关量采集单元连接，另一端连接至地线；所述处理单元、通信接口、与非门单元、第一电流采集单元、第二电流采集单元、以及三个开关量采集单元集成在同一PCB板上，所述第一电流采集单元、第二电流采集单元及三个开关量采集单元通过所述PCB板内的线路分别与相应的无源传感器、电子开关相连接。所述通信接口采用的芯片型号为7LCB184，所述处理单元采用的芯片型号为STC8F2K08S2，所述与非门单元采用型号为CD4011的与非门，所述第一电流采集单元与第二电流采集单元的芯片型号均为CD4051，三个开关量采集单元采用的芯片型号均为CD4051。采用上述方案，本技术提供一种积成式小电流采集系统，其具有以下有益效果：1、数据采用数字信号传输，抗干扰能力强。2、绝缘检测单元采用总线的方式连接各智能感应单元采集模块，智能感应模块以PCB板连线方式集束了各个传感器的采集信号，并以总线的方式将采集信号传输出去，形成了积成模块化的结构和智能化信号采集系统，极大地提高了的自动化程度和生产效率，大大降低了施工难度和生产成本，传感器信号采集线由原来的4根线降为现在的2根线，极大地减少设备成本和生产成本，形成了无源采集传感器，在系统维修时动力输出系统不用停电，由此提高了系统可靠性。3、终端检测器件为无源感应器，其它功能集成在同一连接信号的PCB板上和采集模块上，减少布线的复杂与繁琐，大大简化了安装，并且可以采用积成原理增加或减少智能感应单元来达到增加或减少采集点的目的。4、用积成式结构设计，测点增加、减少非常灵活。5、终端检测功能的方式多样花，可以有：电流信号、开关量信号、温度信号、电压信号等。6、简化系统设计，降低系统成本，减少能耗。7、终端的无源传感器不会出现故障，整个系统故障只可能出现在该采集单元上，系统维护非常方便，提升系统可靠性。附图说明图1为本技术积成式小电流采集系统的结构示意图。图2为本技术积成式小电流采集系统的功能框架图。图3为本技术积成式小电流采集系统中无源感应器的结构示意图。图4为本技术积成式小电流采集系统的电路图。图5为图4中A处处理单元的电路示意图。图6为图4中B处通信接口的电路示意图。图7为图4中C处第一电流采集单元的电路示意图。图8为图4中D处第二电流采集单元的电路示意图。图9为图4中E处三个开关量采集单元的电路示意图。图10为图4中F处与非门单元的电路示意图。图11为图4中G处降压保护电路的电路示意图。图12为本技术中若干无源传感器的连接示意图。图13为本技术中若干个电子开关的连接示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本技术进行详细说明。本技术提供一种积成式小电流采集系统，利用数字技术将原分散于各支路直流小电流传感器的信号集中整合到智能感应单元里，用数字智能技术、总线通讯方式并用PCB板汇线汇集各传感器的输出信号，用积成原理灵活地增加或减少各采集点，简化系统设计，降低系统成本，减少能耗。请参阅图1至图13，该小电流采集系统包括绝缘检测单元1以及分别与所述绝缘检测单元1连接的若干个智能感应单元2，该智能感应单元2能够将检测到线缆中电流发生变化得出的模拟信号转化为数字信号，再进行传送，可以提高抗干扰能力，从而可以与计算机技术有机地结合起来。每一所述智能感应单元2包括：处理单元21、与所述处理单元21连接的通信接口22、与所述处理单元21连接的与非门单元23、分别与所述与非门单元23连接的第一电流采集单元24与第二电流采集单元25、以及若干无源传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种积成式小电流采集系统，其特征在于，包括绝缘检测单元以及分别与所述绝缘检测单元连接的若干个智能感应单元，每一个所述智能感应单元包括：处理单元、与所述处理单元连接的通信接口、与所述处理单元连接的与非门单元、分别与所述与非门单元连接的第一电流采集单元与第二电流采集单元、以及若干无源传感器，每一个所述无源传感器一端与第一电流采集单元连接，另一端与第二电流采集单元连接，所述无源传感器套在需检测的线缆上，所述第一电流采集单元与第二电流采集单元通过无源传感器采集需检测的线缆中电流的变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种积成式小电流采集系统，其特征在于，包括绝缘检测单元以及分别与所述绝缘检测单元连接的若干个智能感应单元，每一个所述智能感应单元包括：处理单元、与所述处理单元连接的通信接口、与所述处理单元连接的与非门单元、分别与所述与非门单元连接的第一电流采集单元与第二电流采集单元、以及若干无源传感器，每一个所述无源传感器一端与第一电流采集单元连接，另一端与第二电流采集单元连接，所述无源传感器套在需检测的线缆上，所述第一电流采集单元与第二电流采集单元通过无源传感器采集需检测的线缆中电流的变化。


2.根据权利要求1所述的积成式小电流采集系统，其特征在于，所述绝缘检测单元采用485总线或can总线与若干个智能感应单元通信；
当所述绝缘检测单元采用485总线与若干个智能感应单元通信时，所述智能感应单元的通信接口为485接口。


3.根据权利要求1所述的积成式小电流采集系统，其特征在于，所述无源传感器包括磁芯以及绕在所述磁芯上的若干匝线圈，所述磁芯呈环形，所述无源传感器具有两输出接口，所述两输出接口接于若干匝线圈的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹武生，
申请(专利权)人：尹武生，
类型：新型
国别省市：广东;44