一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，通过在信号调理电路中设置分压电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第一电压跟随器和第二电压跟随器，可以通过第一滤波电路对被测瞬态电压抑制元件的一端上的电压进行电流‑电压转换以及滤波处理；可以通过第一电压跟随器对第一滤波电路输出电压进行电压跟随，实现提高带载能力以及实现阻抗匹配的作用；通过分压电路将被测瞬态电压抑制元件另一侧上的电压进行衰减分压，使其降到适合单片机采集的低电压，并通过第二滤波电路对降压后的信号进行滤波处理；通过第二电压跟随器对第二滤波电路输出电压进行电压跟随，实现提高带载能力以及实现阻抗匹配的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统
本技术涉及车道控制器领域，尤其涉及一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统。
技术介绍
浪涌保护器也称SPD，它主要的构成元件是高能型氧化锌阀片，它的主要功能是限压，当我们的电力线路遭受雷电侵扰时，它能迅速启动，将附近线路上的过电流通过自身及和其相连的接地装置泄放至大地，从而保护了线路上的设备。目前，车道控制器的防雷系统中包含了浪涌保护器监测系统。现有的浪涌保护器监测系统主要分为数据采集处理模块、数据远程传输模块、监测终端显示平台三部分，其工作原理为：通过传感器检测浪涌保护器中被测瞬态电压抑制元件两端的电流信号，再由单片机对该电流信号进行放大滤波处理后通过数据远程传输模块传输至监测终端显示平台。其中，电流采样点设置在被测瞬态电压抑制元件的后端，由于单片机不能对高电压直接采样，必须将高电压经过信号调理电路降到适合单片机采集的低电压。但是现有的信号调理电路无法实现电流的高阻抗输入与低阻抗输出，因此，为解决上述问题，本技术提供一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，通过优化信号调理电路的结构，实现电流的高阻抗输入与低阻抗输出相匹配。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，通过优化信号调理电路的结构，实现电流的高阻抗输入与低阻抗输出相匹配。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，其包括被测瞬态电压抑制元件、单片机、信号调理电路、A/D转换器和通讯模块，信号调理电路包括分压电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第一电压跟随器和第二电压跟随器；被测瞬态电压抑制元件的一端通过第一滤波电路与第一电压跟随器的输入端电性连接，第一电压跟随器的输出端与A/D转换器的模拟输入端电性连接，A/D转换器的数字输出端与单片机电性连接，单片机的通信端与通讯模块电性连接；被测瞬态电压抑制元件的另一端通过分压电路与第一滤波器的输入端电性连接，第一滤波器的输出端通过第二电压跟随器与A/D转换器的模拟输入端电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，第一滤波电路包括：相互并联的电阻R82、电容C53和双向TVS管D12；被测瞬态电压抑制元件的一端分别与电容C53的一端和第一电压跟随器的输入端电性连接，电容C53的另一端接地。进一步优选的，第一电压跟随器包括AD8552M/TR放大器；AD8552M/TR放大器的引脚3分别与被测瞬态电压抑制元件的一端以及电容C53的一端电性连接，AD8552M/TR放大器的引脚1与A/D转换器的模拟输入端。在以上技术方案的基础上，优选的，分压电路包括电阻R83-R85和滑动电阻RP4；被测瞬态电压抑制元件的另一端通过电阻R84与滑动电阻RP4的一端电性连接，滑动电阻RP4的另一端通过电阻R85接地，滑动电阻RP4的滑片分别与电阻R83的一端和第二滤波电路的输入端电性连接，电阻R83的另一端接地。进一步优选的，第二滤波电路包括：相互并联的电容C54和双向TVS管D13；电容C54的一端分别与滑动电阻RP4的滑片以及电阻R83的一端电性接，电容C54的另一端接地。进一步优选的，第二电压跟随器包括AD8552M/TR放大器；AD8552M/TR放大器的引脚5与电容C53的一端电性连接，AD8552M/TR放大器的引脚6与其引脚7电性连接，AD8552M/TR放大器的引脚7与A/D转换器的模拟输入端。本技术的一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统相对于现有技术具有以下有益效果：(1)通过在信号调理电路中设置分压电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第一电压跟随器和第二电压跟随器，可以通过第一滤波电路对被测瞬态电压抑制元件的一端上的电压进行电流-电压转换以及滤波处理；可以通过第一电压跟随器对第一滤波电路输出电压进行电压跟随，实现提高带载能力以及实现阻抗匹配的作用；通过分压电路将被测瞬态电压抑制元件另一侧上的电压进行衰减分压，使其降到适合单片机采集的低电压，并通过第二滤波电路对降压后的信号进行滤波处理；通过第二电压跟随器对第二滤波电路输出电压进行电压跟随，实现提高带载能力以及实现阻抗匹配的作用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统的结构图；图2为本技术一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统中信号调理电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术的一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，其包括被测瞬态电压抑制元件、单片机、信号调理电路、A/D转换器和通讯模块。其中，信号调理电路采集被测瞬态电压抑制元件两端的电流大小，并将该电流信号转变为电压信号，再经过放大滤波处理后传输至A/D转换器，A/D转换器将该电压信号转换为数字信号，并将数字信号传输至单片机，单片机通过通讯模块传输至监测终端显示平台进行显示。进一步优选的，对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响，即输入阻抗越大的器件对前级电路的影响越小；输出阻抗指器件驱动后级电路时呈现的阻抗，输出阻抗越大越削弱器件的带载能力。而现有的信号调理电路无法做到高阻抗输入以及低阻抗输出，因为，为解决上述问题，本实施例中，信号调理电路包括分压电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第一电压跟随器和第二电压跟随器；其中，被测瞬态电压抑制元件的一端通过第一滤波电路与第一电压跟随器的输入端电性连接，第一电压跟随器的输出端与A/D转换器的模拟输入端电性连接，A/D转换器的数字输出端与单片机电性连接，单片机的通信端与通讯模块电性连接；被测瞬态电压抑制元件的另一端通过分压电路与第一滤波器的输入端电性连接，第一滤波器的输出端通过第二电压跟随器与A/D转换器的模拟输入端电性连接。进一步优选的，第一滤波电路，用于滤除被测瞬态电压抑制元件的一端采集的电流信号中的干扰信号。本实施例中，如图2所示，第一滤波电路包括：相互并联的电阻R82、电容C53和双向TVS管D12；具体的，被测瞬态电压抑制元件的一端分别与电容C53的一端和第一电压跟随器的输入端电性连接，电容C53的另一端接地。其中，电阻R82用于将电流转换成电压；电容C53为滤波电容；双向TVS管D12主要是限压保护作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，其包括被测瞬态电压抑制元件、单片机、信号调理电路、A/D转换器和通讯模块，其特征在于：所述信号调理电路包括分压电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第一电压跟随器和第二电压跟随器；/n所述被测瞬态电压抑制元件的一端通过第一滤波电路与第一电压跟随器的输入端电性连接，第一电压跟随器的输出端与A/D转换器的模拟输入端电性连接，A/D转换器的数字输出端与单片机电性连接，单片机的通信端与通讯模块电性连接；/n所述被测瞬态电压抑制元件的另一端通过分压电路与第一滤波器的输入端电性连接，第一滤波器的输出端通过第二电压跟随器与A/D转换器的模拟输入端电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，其包括被测瞬态电压抑制元件、单片机、信号调理电路、A/D转换器和通讯模块，其特征在于：所述信号调理电路包括分压电路、第一滤波电路、第二滤波电路、第一电压跟随器和第二电压跟随器；
所述被测瞬态电压抑制元件的一端通过第一滤波电路与第一电压跟随器的输入端电性连接，第一电压跟随器的输出端与A/D转换器的模拟输入端电性连接，A/D转换器的数字输出端与单片机电性连接，单片机的通信端与通讯模块电性连接；
所述被测瞬态电压抑制元件的另一端通过分压电路与第一滤波器的输入端电性连接，第一滤波器的输出端通过第二电压跟随器与A/D转换器的模拟输入端电性连接。


2.如权利要求1所述的一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，其特征在于：所述第一滤波电路包括：相互并联的电阻R82、电容C53和双向TVS管D12；
所述被测瞬态电压抑制元件的一端分别与电容C53的一端和第一电压跟随器的输入端电性连接，电容C53的另一端接地。


3.如权利要求2所述的一种用于车道控制器的浪涌保护器监控系统，其特征在于：所述第一电压跟随器包括AD8552M/TR放大器；
所述AD8552M/TR放大器的引脚3分别与被测瞬...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩金波，国威，王瑞，杨兴民，刘羿，
申请(专利权)人：武汉泰沃滋信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42