一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，电流模拟信号采集电路的输入端与电流传感器的两个信号线相连，信号经过RC低通滤波电路滤波后，乘法电路对采集到的模拟电压进行比例系数调整，该输出信号接入到比较器的负极，与比较器正极的过流基准电压比较后输出至故障综合处理电路，所述电流传感器电源欠压故障检测电路的输入端与电流传感器的两个电源线相连，经过第一电压调理电路和第二电压调理电路后连接至比较器的正极，与接入比较器负极的欠压基准电压比较后输出至故障综合处理电路，故障综合处理电路将电流模拟信号采集电路和电流传感器电源欠压故障检测电路的输出接在一起，输出为高电平则无故障，反之有故障。

An automatic detection circuit for poor contact of current sensor connector

【技术实现步骤摘要】
一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路
本技术涉及一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路。属于电力电子

技术介绍
电流传感器在工业设备领域应用非常广泛，其大多数应用形式如图1所示。电流传感器和控制印板之间通过4芯电缆或者双绞线进行连接。实际中，由于电线质量、制作工艺、两端的接插件品质、箱体震动等原因，信号线很容易发生虚焊或者松动。这样导致的结果就是控制印板接收到的电流信号不稳定，甚至消失，最终造成整机的系统故障。电流传感器共有4根电线，其中①②为电源线(+15V，-15V)，③④为信号线(IDC、GND)。在控制印板侧往往会对电流模拟信号进行处理，比如滤波、幅值调整等，再送入控制芯片或电流控制电路，我们称之为电流调理电路，图2即为一个典型的电流调理电路。其中R1和C1构成低通滤波电路，U1、R2和R3构成乘法电路，对采集到的模拟电压进行处理。实际应用中，当信号IDC或者GND发生虚焊或者断线时，IA信号悬空，IB得到的信号为0。这样，DSP或者电流控制电路会误以为采集的电流为0，而无法判断该信号到底是故障信号还是真实的零电流，进而可能使系统产生错误的动作，引起意想不到的结果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，使其能够自动识别虚焊或断线引起的错误电流信号，并进行相应的处理。本技术涉及解决上述问题所采用的技术方案为：一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，主要包括电流模拟信号采集电路、电流传感器电源欠压故障检测电路和故障综合处理电路。所述电流模拟信号采集电路的输入端与电流传感器的两个信号线相连，信号经过RC低通滤波电路滤波后，乘法电路对采集到的模拟电压进行比例系数调整(幅值放大或者缩小)，该输出信号接入到比较器的负极，与比较器正极的过流基准电压比较后输出至故障综合处理电路；所述电流传感器电源欠压故障检测电路的输入端与电流传感器的两个电源线相连，经过第一电压调理电路和第二电压调理电路后连接至比较器的正极，与接入比较器负极的欠压基准电压比较后输出至故障综合处理电路；故障综合处理电路将电流模拟信号采集电路和电流传感器电源欠压故障检测电路的输出接在一起，输出为高电平则无故障，反之有故障。优选地，所述电流模拟信号采集电路包括R1和C1构成低通滤波电路，U1、R2和R3构成乘法电路，比例系数为1.5，低通滤波电路的输入为电流传感器的两个信号端，低通滤波电路输出一端接到运算放大器U1的正极，另一端通过电阻R2接到运算放大器的负极，在所述电容C1的两端并联有下拉电阻R4，下拉电阻R4的一端连接上拉电阻R14，另一端通过参数电阻R2后接入运算放大器U1的负极，电阻R3接于U1的负极和输出端，运算放大器U1的输出接入比较器U2的负极，与接入比较器U2的过流基准电压进行比较，比较器U2输出低电平表示有故障。优选地，所述电流传感器电源欠压故障检测电路包括第一电压调理电路、第二电压调理电路和比较器U5，第一电压调理电路将电流传感器电源的反馈反向接入运算放大器U3，运算放大器U3的输出反向接入第二电压调理电路的运算放大器U4，经过运算放大器U3和运算放大器U4降压后接入比较器U5的正极，与负极的欠压基准电压进行比较，比较器U5输出为低电平则表示有故障。优选地，所述第一电压调理电路包括参数电阻R6、R7、R8和R9，运算放大器U3，其中参数电阻R6一端与电流传感器的电源正极端相连，另一端与运算放大器U3的负极相连，参数电阻R7一端与电流传感器的电源负极端相连，另一端与运算放大器U3的正极相连，参数电阻R8的两端接在运算放大器U3的负极和输出端之间，参数电阻R9的两端分别接在运算放大器U3的正极和接地；所述第二电压调理电路包括参数电阻R10、R11和R12，运算放大器U4，其中参数电阻R10一端与运算放大器U3的输出端相连，另一端与运算放大器U4的负极相连，参数电阻R12的两端分别接在运算放大器U4的负极和输出端之间，参数电阻R11的两端接在运算放大器U4的正极和接地。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术能自动识别电流传感器电源线和信号线的虚焊或断线故障，并作出相应的处理，防止系统误判断。附图说明图1为现有的电流传感器应用电路图。图2为现有的电流传感器电流调理电路图。图3为本技术实施例中电流传感器接插件接触不良自动检测电路示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。本实施例以电流传感器LEMHAL100-S为例进行介绍，但是本专利不局限于该型号，所有的霍尔电流传感器均适用于本电路。LEMHAL100-S的模拟电压和直流电流比为：4V/100A，即采集到的模拟电压4V对应电流100A。如图3所示，本实施例提供一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，主要包括电流模拟信号采集电路、电流传感器电源欠压故障检测电路和故障综合处理电路，其中各个电路的说明如下：1)电流模拟信号采集电路：当外部电缆接线正确，无虚焊和断线故障时，信号线③④之间电压即为电流模拟信号，由于下拉电阻R4远大于R1，R4上的电压远大于R1，因此接入R4并不影响运放U1正极的输入电压；上拉电阻R14和下拉电阻R4虽然有分压效果(此例为15V/2＝7.5V)，但由于③号线IDC有电压值(0～4V)，并低于R14和R4的分压值，因此U1正极输入电压依然为有效的电流传感器模拟电压。当发生故障，信号线③④中任意一根发生断线时，U1正极输入电压变为电阻R14和R4的分压值7.5V，另外过流基准电压可设置为7V，此时比较器U2输出为低电平，故障信号拉低。2)电流传感器电源欠压故障检测：传感器电缆线束中新增⑤⑥两根线，作为电流传感器电源的反馈采集电线。当电源线①②接线正确，无虚焊和断线故障时，电源采集线⑤⑥可以采集到电源电压，电压调理电路1和2对该电压进行比例系数调整(该系数的设置需要根据采集到的电压和实际DSP能处理的电压进行计算，此例比例系数为1)。而电压调理电路1和2中的运算放大器是从反向输入的，所以输出电压都是反的，所以为了保持符号不变，需要两个负系数的乘法电路。上述调理电路对采集的电压进行降压后再与欠压基准电压(此例为+25V)比较，比较器U5的输出为高电平，即无故障；当发生故障，①②两根线其中任意一根发生虚焊或断路，则电源采集线⑤⑥无法采集到电源电压，比较器U5正极电压低于欠压基准电压，其输出变为低电平，即有故障。3)故障综合处理电路：上文可知，运放U2输出为③④号线故障信号，运放U5输出为①②号线故障信号，这两个输出连接在一起。无故障情况下，运放U2和U5输出均为高电平，则故障信号为高电平，即表示无故障；当发生任意一个故障，比如U2和U5中任意一个输出变为低电平，则故障信号均会被拉低。这样的电路设计可以实现全部4根线电线的监测，不会发生漏检的情况。元器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，其特征在于：包括电流模拟信号采集电路、电流传感器电源欠压故障检测电路和故障综合处理电路，所述电流模拟信号采集电路的输入端与电流传感器的两个信号线相连，信号经过RC低通滤波电路滤波后，乘法电路对采集到的模拟电压进行比例系数调整，该输出信号接入到比较器的负极，与比较器正极的过流基准电压比较后输出至故障综合处理电路，所述电流传感器电源欠压故障检测电路的输入端与电流传感器的两个电源线相连，经过第一电压调理电路和第二调理电路电路后连接至比较器的正极，与接入比较器负极的欠压基准电压比较后输出至故障综合处理电路，故障综合处理电路将电流模拟信号采集电路和电流传感器电源欠压故障检测电路的输出接在一起，输出为高电平则无故障，反之有故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，其特征在于：包括电流模拟信号采集电路、电流传感器电源欠压故障检测电路和故障综合处理电路，所述电流模拟信号采集电路的输入端与电流传感器的两个信号线相连，信号经过RC低通滤波电路滤波后，乘法电路对采集到的模拟电压进行比例系数调整，该输出信号接入到比较器的负极，与比较器正极的过流基准电压比较后输出至故障综合处理电路，所述电流传感器电源欠压故障检测电路的输入端与电流传感器的两个电源线相连，经过第一电压调理电路和第二调理电路电路后连接至比较器的正极，与接入比较器负极的欠压基准电压比较后输出至故障综合处理电路，故障综合处理电路将电流模拟信号采集电路和电流传感器电源欠压故障检测电路的输出接在一起，输出为高电平则无故障，反之有故障。


2.根据权利要求1所述的一种电流传感器接插件接触不良自动检测电路，其特征在于：所述电流模拟信号采集电路包括滤波电阻R1和滤波电容C1构成低通滤波电路，运算放大器U1、参数电阻R2和上拉电阻R3构成乘法电路，比例系数为1.5，低通滤波电路的输入为电流传感器的两个信号端，低通滤波电路输出一端接到运算放大器U1的正极，另一端通过电阻R2接到运算放大器的负极，参数电阻R3接于U1的负极和输出端，在所述电容C1的两端并联有下拉电阻R4，下拉电阻R4的一端连接上拉电阻R14，另一端通过参数电阻R2后接入运算放大器U1的负极，运算放大器U1的输出接入比较器U2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红星，董诗阳，唐厚君，杨喜军，谢伟新，韩永馗，方万，孟祥群，田威，
申请(专利权)人：江阴市六和智能设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32