CN106287865A - 一种商用电磁灶负载检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种商用电磁灶负载检测装置，包括监控面板和上位机，监控面板上镶嵌有液晶触摸屏和操作按键，还连接有检测终端，检测终端包括绝缘外壳，绝缘外壳内固定安装有电源适配器和采样电路板，采样电路板上焊接有带鳄鱼夹接线柱；电源适配器内焊接有隔离变压器，变压器连接有整流桥，整流桥连接有高频谐振电路，高频谐振电路的输出端连接有电磁感应线盘；采样电路板上焊接有电流采样器、电压采样器和数字温度传感器，电流采样器和电压采样器的输出端连接有模数转换器；检测终端内安装有嵌入式处理器，嵌入式处理器连接有数据采集卡、功率驱动模块和无线通信模块。本装置能够方便地实现商用电磁灶负载检测。
Description
技术领域
本发明涉及电磁灶检测技术领域，具体为一种商用电磁灶负载检测装置及方法。
背景技术
商用电磁灶顾名思义指的是应用在商业厨房的电磁灶，如餐饮行业的饭店、酒楼、工厂、院校、机关、部队、企事业单位、火车、轮船等商用厨房，特别合适限制使用明火的所有商用厨房：如百货商场、地下室、地下商场、铁路车辆、油站、航空等。那么商用电磁灶的功率大小也与家庭用当然也不相同，其功率一般在3KW-35KW之间的电磁灶；由于商用电磁灶的功率较大，且多在人口密集场所使用，因此对于商用电磁灶的质量要求更加严格。对于商用电磁灶必须要进行负载检测，而现有的负载检测装置检测操作繁琐，测试效果也很难达到理想效果。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种商用电磁灶负载检测装置及方法，操作简单，检测结果直观可见，便于处理分析，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种商用电磁灶负载检测装置，包括监控面板和上位机，所述监控面板上镶嵌有液晶触摸屏和操作按键，监控面板还连接有检测终端，所述检测终端包括绝缘外壳，所述绝缘外壳内固定安装有电源适配器和采样电路板，采样电路板上焊接有接线柱，接线柱的上套接有鳄鱼夹；所述电源适配器内焊接有隔离变压器，隔离变压器的输出端连接有整流桥，所述整流桥的输出端连接有高频谐振电路，所述高频谐振电路的输出端连接有电磁感应线盘，电磁感应线盘安装在电磁灶内部；所述采样电路板上焊接有电流采样器和电压采样器，且还安装有数字温度传感器，所述电流采样器和电压采样器的输出端连接有模数转换器；所述检测终端内安装有嵌入式处理器，嵌入式处理器连接有数据采集卡、功率驱动模块和无线通信模块。
作为本发明一种优选的技术方案，所述隔离变压器的耦合比例为5∶1，所述整流桥的交流输入端连接到隔离变压器的输出端，整流桥的直流输出端连接到高频谐振电路的电压端。
作为本发明一种优选的技术方案，所述高频谐振电路由大功率晶闸管组成的RC振荡电路，其中大功率晶闸管的门极连接到功率驱动模块的输出端。
作为本发明一种优选的技术方案，所述功率驱动模块包括IGBT驱动器和IGBT全桥电路，所述IGBT驱动器采用EXB841系列光电耦合驱动器，IGBT驱动器的控制端连接在嵌入式处理器的信号输出端，IGBT驱动器的输出端连接到IGBT全桥电路的门极。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电流采样器由两级运放组成恒流电路，输入端连接到接线柱，输出端连接到数据采集卡，所述电压采样器由两级运放放大并且连接一个射极跟随器组成，输入端连接到接线柱，输出端连接到数据采集卡。
作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式处理器采用MSP430系列嵌入式处理器，该嵌入式处理器内置有编码解码模块，处理器的数据采集接口连接到数据采集卡和数字温度传感器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式处理器还连接有数据存储器，所述数据存储器采用TF卡，且TF卡插接在TF卡槽内，TF卡槽镶嵌在监控面板的侧边。
作为本发明一种优选的技术方案，所述无线通信模块包括无线网卡转换接口和无线网卡，所述无线网卡转换接口连接在嵌入式处理器的编码解码模块对应的通信接口，无线网卡连接在无线网卡转换接口的输出端，且无线网卡与上位机进行无线数据传输。
另外本发明还设计了一种商用电磁灶负载检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将鳄鱼夹夹在电磁感应线盘输出端，连接好检测终端与监控面板；
(2)打开监控面板，在液晶触摸屏中输入设定温度值，按下操作按键中的开始检测按键；
(3)等待约一分钟时间，可在液晶触摸屏上观察到检测到的电压值、电流值以及温度值；
(4)按下操作按键中的绘图按键，液晶触摸屏上出现曲线图，可以通过操作按键选择只显示某一条并进行具体分析；
(5)在操作按键中选择数据传输，打开上位机进行匹配后，即可以在上位机上获取所有信息，直接利用上位机做进一步处理研究。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该商用电磁灶负载检测装置，通过设置接线柱和鳄鱼夹，能够快速地将检测终端连接到待测电磁灶上，简单方便，无需做其他处理；设置无线网卡转换接口和无线网卡，能够将检测到的数据以无线方式发送至上位机，消除网线长度限制，提高装置灵活性；设置液晶触摸屏，提高装置人机交互性；本发明使用方便，操作简单，能够快捷有效地进行商用电磁灶的负载电压、电流、功率及温度等多项测试，排除不合格产品。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明电路结构示意图；
图3为高频谐振电路电路原理图；
图4为电压采样器电路原理图；
图5为电流采样器电路原理图。
图中：1-监控面板；2-上位机；3-液晶触摸屏；4-操作按键；5-检测终端；6-绝缘外壳；7-电源适配器；8-接线柱；9-鳄鱼夹；10-隔离变压器；11-整流桥；12-高频谐振电路；13-采样电路板；14-电流采样器；15-电压采样器；16-数字温度传感器；17-模数转换器；18-嵌入式处理器；19-数据采集卡；20-功率驱动模块；21-无线通信模块；22-IGBT驱动器；23-IGBT全桥电路；24-编码解码模块；25-数据存储器；26-TF卡槽；27-无线网卡转换接口；28-无线网卡。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种商用电磁灶负载检测装置，包括监控面板1和上位机2，所述监控面板1上镶嵌有液晶触摸屏3和操作按键4，监控面板1还连接有检测终端5，其特征在于：所述检测终端5包括绝缘外壳6，所述绝缘外壳6内固定安装有电源适配器7和采样电路板13，采样电路板13上焊接有接线柱8，接线柱8的上套接有鳄鱼夹9；所述电源适配器7内焊接有隔离变压器10，隔离变压器10的输出端连接有整流桥11，所述整流桥11的输出端连接有高频谐振电路12，所述高频谐振电路12的输出端连接有电磁感应线盘14，电磁感应线盘14安装在电磁灶内部，且鳄鱼夹9也夹在电磁感应线盘14的输出端；所述采样电路板13上焊接有电流采样器14和电压采样器15，且还安装有数字温度传感器16，所述电流采样器14和电压采样器15的输出端连接有模数转换器17；所述检测终端5内安装有嵌入式处理器18，嵌入式处理器18连接有数据采集卡19、功率驱动模块20和无线通信模块21；所述隔离变压器10的耦合比例为5∶1，所述整流桥11的交流输入端连接到隔离变压器10的输出端，整流桥11的直流输出端连接到高频谐振电路12的电压端；所述高频谐振电路12由大功率晶闸管组成的RC振荡电路，其中大功率晶闸管的门极连接到功率驱动模块20的输出端。
所述功率驱动模块20包括IGBT驱动器22和IGBT全桥电路23，所述IGBT驱动器22采用EXB841系列光电耦合驱动器，IGBT驱动器22的控制端连接在嵌入式处理器18的信号输出端，IGBT驱动器22的输出端连接到IGBT全桥电路23的门极；所述电流采样器14由两级运放组成恒流电路，输入端连接到接线柱8，输出端连接到数据采集卡19，所述电压采样器15由两级运放放大并且连接一个射极跟随器组成，输入端连接到接线柱8，输出端连接到数据采集卡19；所述嵌入式处理器18采用MSP430系列嵌入式处理器，该嵌入式处理器内置有编码解码模块24，处理器的数据采集接口连接到数据采集卡19和数字温度传感器16；所述嵌入式处理器18还连接有数据存储器25，所述数据存储器25采用TF卡，且TF卡插接在TF卡槽26内，TF卡槽26镶嵌在监控面板1的侧边；所述无线通信模块21包括无线网卡转换接口27和无线网卡28，所述无线网卡转换接口27连接在嵌入式处理器18的编码解码模块24对应的通信接口，无线网卡28连接在无线网卡转换接口27的输出端，且无线网卡28与上位机2进行无线数据传输。
本发明的工作原理：所述监控面板1通过操作按键4进行状态设置和命令输入，输入的命令可以通过液晶触摸屏3显示；所述检测终端5用于进行状态检测的数据收集；所述绝缘外壳6可以实现绝缘防漏电；所述电源适配器7用于控制实现电源转换和供电，所述隔离变压器10将220V市电转换成低压交流电，输出的低压交流电通过整流桥11进行整流，整流后输出直流电加到高频谐振电路12，高频谐振电路12在功率驱动模块20的控制下产生震荡交流电，交流电加到电磁感应线盘14上感应生热；所述采样电路板13用于采集当前的工作状态，鳄鱼夹9夹在电磁感应线盘14的输出端，通过接线柱8将信号传输到采样电路板13，所述电流采样器14采集输出电流，所述电压采样器15采集输出电压，所述数字温度传感器16采集当前电磁感应线盘14的温度；所述模数转换器17将模拟量转换成数字量，所述嵌入式处理器18通过数据采集卡19收集当前的状态信息，所述功率驱动模块20中的IGBT驱动器22用于驱动IGBT全桥电路23，IGBT全桥电路23产生PWM波，输出的PWM波传输到高频谐振电路12；所述TF卡槽26用于插接TF卡，所述数据存储器25用于存储数据；所述无线通信模块21用于实现数据传输，所述编码解码模块24将待发送数据进行编码，所述无线网卡转换接口27将编码后的数据转换成IP数据，所述无线网卡28转换后的数据发送到上位机2。
本发明的检测使用方法：
1、将鳄鱼夹9夹在电磁感应线盘14输出端，连接好检测终端5与监控面板1；
2、打开监控面板1，在液晶触摸屏3中输入设定温度值，按下操作按键4中的开始检测按键；
3、等待约一分钟时间，可在液晶触摸屏3上观察到检测到的电压值、电流值以及温度值；
4、按下操作按键4中的绘图按键，液晶触摸屏3上出现曲线图，可以通过操作按键4选择只显示某一条并进行具体分析；
5、在操作按键4中选择数据传输，打开上位机2进行匹配后，即可以在上位机2上获取所有信息，直接利用上位机2做进一步处理研究。
该商用电磁灶负载检测装置，通过设置接线柱8和鳄鱼夹9，能够快速地将检测终端连接到待测电磁灶上，简单方便，无需做其他处理；设置无线网卡转换接口27和无线网卡28，能够将检测到的数据以无线方式发送至上位机，消除网线长度限制，提高装置灵活性；设置液晶触摸屏3，提高装置人机交互性；本发明使用方便，操作简单，能够快捷有效地进行商用电磁灶的负载电压、电流、功率及温度等多项测试，排除不合格产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种商用电磁灶负载检测装置，包括监控面板(1)和上位机(2)，所述监控面板(1)上镶嵌有液晶触摸屏(3)和操作按键(4)，监控面板(1)还连接有检测终端(5)，其特征在于：所述检测终端(5)包括绝缘外壳(6)，所述绝缘外壳(6)内固定安装有电源适配器(7)和采样电路板(13)，采样电路板(13)上焊接有接线柱(8)，接线柱(8)的上套接有鳄鱼夹(9)；所述电源适配器(7)内焊接有隔离变压器(10)，隔离变压器(10)的输出端连接有整流桥(11)，所述整流桥(11)的输出端连接有高频谐振电路(12)，所述高频谐振电路(12)的输出端连接有电磁感应线盘(14)，电磁感应线盘(14)安装在电磁灶内部，且鳄鱼夹(9)也夹在电磁感应线盘(14)的输出端；所述采样电路板(13)上焊接有电流采样器(14)和电压采样器(15)，且还安装有数字温度传感器(16)，所述电流采样器(14)和电压采样器(15)的输出端连接有模数转换器(17)；所述检测终端(5)内安装有嵌入式处理器(18)，嵌入式处理器(18)连接有数据采集卡(19)、功率驱动模块(20)和无线通信模块(21)。
2.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述隔离变压器(10)的耦合比例为5∶1，所述整流桥(11)的交流输入端连接到隔离变压器(10)的输出端，整流桥(11)的直流输出端连接到高频谐振电路(12)的电压端。
3.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述高频谐振电路(12)由大功率晶闸管组成的RC振荡电路，其中大功率晶闸管的门极连接到功率驱动模块(20)的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述功率驱动模块(20)包括IGBT驱动器(22)和IGBT全桥电路(23)，所述IGBT驱动器(22)采用EXB841系列光电耦合驱动器，IGBT驱动器(22)的控制端连接在嵌入式处理器(18)的信号输出端，IGBT驱动器(22)的输出端连接到IGBT全桥电路(23)的门极。
5.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述电流采样器(14)由两级运放组成恒流电路，输入端连接到接线柱(8)，输出端连接到数据采集卡(19)，所述电压采样器(15)由两级运放放大并且连接一个射极跟随器组成，输入端连接到接线柱(8)，输出端连接到数据采集卡(19)。
6.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述嵌入式处理器(18)采用MSP430系列嵌入式处理器，该嵌入式处理器内置有编码解码模块(24)，处理器的数据采集接口连接到数据采集卡(19)和数字温度传感器(16)。
7.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述嵌入式处理器(18)还连接有数据存储器(25)，所述数据存储器(25)采用TF卡，且TF卡插接在TF卡槽(26)内，TF卡槽(26)镶嵌在监控面板(1)的侧边。
8.根据权利要求1所述的一种商用电磁灶负载检测装置，其特征在于：所述无线通信模块(21)包括无线网卡转换接口(27)和无线网卡(28)，所述无线网卡转换接口(27)连接在嵌入式处理器(18)的编码解码模块(24)对应的通信接口，无线网卡(28)连接在无线网卡转换接口(27)的输出端，且无线网卡(28)与上位机(2)进行无线数据传输。
9.一种商用电磁灶负载检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将鳄鱼夹夹在电磁感应线盘输出端，连接好检测终端与监控面板；
(2)打开监控面板，在液晶触摸屏中输入设定温度值，按下操作按键中的开始检测按键；
(3)等待约一分钟时间，可在液晶触摸屏上观察到检测到的电压值、电流值以及温度值；
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