CN103018543A - 高精度多路交流电压、电流检测设备 - Google Patents

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邹建国
刘秀兰
邱惠昌
郝彬
杨新辉
王保文
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Abstract

本发明涉及高精度多路交流电压、电流检测设备，主机检测电路包括液晶显示模块和数据采集检测模块，所述的数据采集检测模块包括单片机、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器以及AD转换集成电路；被检测的交流电流接入霍尔电流传感器原边，由霍尔电流传感器副边输出感应交流电流，通过AD转换集成电路AD536A转换为0-0.5mA直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过单片机数据接口将数据处理结果传送给液晶显示模块，在液晶屏上显示；通过232串口将数据处理结果发送给外置控制设备，利用霍尔元器件和AD536A将交流电真有效值转换成直流电压信号，提高了检测精度，并简化了电路搭建工作。

Description

高精度多路交流电压、电流检测设备
技术领域
本发明涉及电压、电流检测设备，特别设计一种高精度多路交流电压、电流检测设备。
技术背景
现在，随着电子科技的发展，各种仪器设备随着对精度要求的提高，对电源的稳定性也随着提高，尤其是需要交流供电的设备。而这种发明专门针对需要交流供电设备所设计的。 本发明解决的问题：1、提高了所检测交流电压、电流的精度。2、实现多路检测并显示在液晶屏上。
发明内容
本发明的目的就是根据现有技术的需求，提供一种高精度多路交流电压、电流检测设备的设计方案，以求解决多路交流电压、电流的同时检测以及检测精度要提高的问题。
    为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：高精度多路交流电压、电流检测设备，包括主机箱和主机检测电路，其特征在于：所述的主机检测电路包括液晶显示模块和数据采集检测模块，所述的数据采集检测模块包括单片机、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器以及AD转换集成电路；
所述的单片机的模拟端口分别与多个AD转换集成电路的输出引脚相连接；所述AD转换集成电路的输入引脚分别与霍尔电压、电流传感器的输出口相连接；所述霍尔电压传感器、霍尔电流传感器输入口与被检测的交流电压、电流端相连接，所述的液晶显示模块与单片机的数据接口相连接；
    所述的单片机程序中包含数据采集处理软件和数据显示软件；
    被检测的交流电压接入霍尔电压传感器原边，霍尔电压传感器的副边输出感应交流电压，通过AD转换集成电路AD536A转换为0-5V直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过单片机数据接口将数据处理结果传送给液晶显示模块，在液晶屏上显示；同时，通过232串口将数据处理结果发送给外置控制设备；
 被检测的交流电流接入霍尔电流传感器原边，由霍尔电流传感器副边输出感应交流电流，通过AD转换集成电路AD536A转换为0-0.5 mA直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过单片机数据接口将数据处理结果传送给液晶显示模块，在液晶屏上显示；同时，通过232串口将数据处理结果发送给外置控制设备。
单片机采用  C8051F020；
    霍尔电压传感器采用 HNV-025A；
    霍尔电流传感器采用 HNC-50LA；
    AD转换集成电路采用AD536A；
本发明具有以下有益效果：利用霍尔元器件和AD536A将交流电真有效值转换成直流电压信号，提高了检测精度，并简化了电路搭建工作。其中利用单片机的软硬件一体化方案，实现对交流电压、电流数据采集，并且单片机将采集到的数据通过一定的计算处理，将各路交流电压、电流有效值显示到安装在主机箱面板的液晶屏上，同时，也将数据通过串口发送给外置控制设备。
附图说明
图1、本发明基本原理图；
图2、本发明工作流程图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明：
    如图1所示，高精度多路交流电压、电流检测设备的主机检测电路包括液晶显示模块和数据采集检测模块，数据采集检测模块包括单片机、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器以及AD转换集成电路
单片机采用  C8051F020     ；
霍尔电压传感器采用   HNV-025A；  
霍尔电流传感器采用 HNC-50LA    
AD转换集成电路采用AD536A；
单片机的A/D端口分别与多个AD转换集成电路AD536A的输出引脚相连接； AD转换集成电路AD536A的输入引脚分别与霍尔电压、电流传感器的输出口相连接；所述霍尔电压传感器、霍尔电流传感器输入口与被检测的交流电压、电流端相连接，所述的液晶显示模块与单片机的数据口相连接；
所述的单片机程序中包含数据采集处理软件和数据显示软件；
    被检测的交流电压接入霍尔电压传感器原边，霍尔电压传感器的副边输出感应交流电压，通过AD转换集成电路AD536A转换为（0-5V）直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过数据输出端连接的液晶屏上显示；同时，通过串口（23串口）将结果数据发送给外置控制设备；
    被检测的交流电流接入霍尔电流传感器原边，由霍尔电流传感器副边输出感应交流电流，通过AD转换集成电路AD536A转换为（0- 0.5mA）直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过数据输出端连接的液晶屏上显示；同时，通过串口（232串口）将结果数据发送给外置控制设备。
     检测多路交流电压、电流高精度设备基本原理如下：本系统是通过霍尔器件对交流信号进行衰减，然后通过AD536A将衰减得到的信号的真有效值转换成直流电压信号，再通过电阻分压输送给单片机的模拟输入端口，然后单片机通过A/D对采集的数据进行计算处理最后将计算的数据显示到液晶屏上。图1是一路交流电输入，如果是多路交流电输入原理图是一样的。利用AD536A（真有效值转换直流信号集成电路）可以有效地提高所检测的电压、电流的精度。
另外，此系统有很强的扩展性：由于本系统数据采集通道只是应用了单片机本身具有的模拟输入端口，所以只能检测四路交流电的电压、电流信号，如果想检测更多的交流电输入，可以引入多路模拟开关器件，由单片机来控制。
其工作流程如图2：
该系统首先是对输入的交流信号进行衰减，然后将衰减所得信号的真有效值转换成直流信号，单片机再采集直流信号，并对采集到的数据进行处理后显示到液晶屏上。同时，单片机将采集的数据通过串口发送给外置控制设备。
此外，本系统为了提高所检测的电压、电流信号精度，利用AD536A（真有效值到直流转换集成电路）将交流信号转换成直流电压信号，以便于单片机对交流信号的采集处理。
    根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (4)

1.高精度多路交流电压、电流检测设备，包括主机箱和主机检测电路，其特征在于：所述的主机检测电路包括液晶显示模块和数据采集检测模块，所述的数据采集检测模块包括单片机、霍尔电压传感器、霍尔电流传感器以及AD转换集成电路；
所述的单片机的模拟端口分别与多个AD转换集成电路的输出引脚相连接；所述AD转换集成电路的输入引脚分别与霍尔电压、电流传感器的输出口相连接；所述霍尔电压传感器、霍尔电流传感器输入口与被检测的交流电压、电流端相连接，所述的液晶显示模块与单片机的数据接口相连接；
所述的单片机程序中包含数据采集处理软件和数据显示软件；
    被检测的交流电压接入霍尔电压传感器原边，霍尔电压传感器的副边输出感应交流电压，通过AD转换集成电路AD536A转换为0-5V直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过单片机数据接口将数据处理结果传送给液晶显示模块，在液晶屏上显示；同时，通过232串口将数据处理结果发送给外置控制设备；
 被检测的交流电流接入霍尔电流传感器原边，由霍尔电流传感器副边输出感应交流电流，通过AD转换集成电路AD536A转换为0-0.5 mA直流信号，再由电阻分压送至单片机模拟输入端口，由单片机程序计算、处理，然后通过单片机数据接口将数据处理结果传送给液晶显示模块，在液晶屏上显示；同时，通过232串口将数据处理结果发送给外置控制设备。
2.如权利要求1所述高精度多路交流电压、电流检测设备，其特征在于：单片机采用C8051F020 。
3.如权利要求1所述高精度多路交流电压、电流检测设备，其特征在于：霍尔电压传感器采用 HNV-025A；霍尔电流传感器采用HNC-50LA。
4.如权利要求1所述高精度多路交流电压、电流检测设备，其特征在于：AD转换集成电路采用AD536A。
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