CN106990283A - 一种灯具电流在线检测装置及方法 - Google Patents

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高群
王潇洵
荆雷
王尧
孙强
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种灯具电流在线检测装置及方法。该灯具电流在线检测装置包括：微控制器，第一多路开关，第二多路开关，AD转换芯片，电流传感器，第一接线端子，第二接线端子，第三接线端子，第一继电器组以及第二继电器组；所述AD转换芯片的输入端与电流传感器信号输出端相连；所述AD转换芯片输出端与微控制器相连；所述电流传感器电压输入端与第三接线端子的L端以及第一继电器组的常闭触点相连；所述电流传感器电压输出端与第二继电器组的常开触点相连；所述第一接线端子与第一继电器组的常闭触点和第二继电器组的常开触点相连；所述第二接线端子与第三接线端子相连；所述装置微控制器与计算机相连接。本发明还提供了一种灯具电流在线检测方法。本发明提供的灯具电流在线检测方法及灯具电流在线检测装置可实现多路灯具电流检测的需求。

Description

一种灯具电流在线检测装置及方法
技术领域
本发明涉及LED照明领域，具体涉及一种灯具电流在线检测装置及方法。
背景技术
随着LED半导体照明产业的高速发展，LED灯具的可靠性越来越受到重视。在LED灯具可靠性测试领域，一般需要对灯具进行不间断的长时间老化测试。灯具在恒压工作状态下输入电流的变化是评估LED灯具驱动性能退化及整灯寿命的一个重要的电学参数。为了提高测试的准确性，需要对灯具进行实时在线检测光学、电学等参数的退化。因此，亟需一种能够对灯具电流进行在线检测的装置及方法。
发明内容
本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种灯具电流在线检测装置。所述灯具电流在线检测装置包括：微控制器，第一多路开关，第二多路开关，AD转换芯片，电流传感器，第一接线端子，第二接线端子，第三接线端子，第一继电器组以及第二继电器组；所述AD转换芯片的输入端与电流传感器信号输出端相连；所述AD转换芯片输出端与微控制器相连；所述电流传感器电压输入端与第三接线端子的L端以及第一继电器组的常闭触点相连；所述电流传感器电压输出端与第二继电器组的常开触点相连；所述第一接线端子与第一继电器组的常闭触点和第二继电器组的常开触点相连；所述第二接线端子与第三接线端子相连；所述装置微控制器与计算机相连接；
在一些实施例中，所述AD转换芯片的输出端与微控制器的SPI接口相连。
在一些实施例中，所述装置微控制器通过RS232串口与计算机相连接；
在一些实施例中，所述电流传感器可分时复用。
在一些实施例中，所述AD转换芯片为具有12位的分辨率的AD转换芯片。
在一些实施例中，所述微控制器为具备SPI和RS232串口的89C51单片机。
在一些实施例中，所述电流传感器为量程为0～50mA的接线式电流互感器。
在一些实施例中，所述第一多路开关为16位多选一的多路开关。
在一些实施例中，所述第二多路开关为16位多选一的多路开关。
本发明还提供了一种灯具电流在线检测方法。所述灯具电流在线检测方法包括：S1:计算机向微控制器发送测试指令；S2:通过微控制器控制第一多路开关进而控制第二继电器组中某一路动作，使之为通路状态；S3:通过微控制器控制第二多路开关控制第一继电器组中与之对应的一路动作，使之为断路状态，使得被测灯具电流经由电流传感器被点亮；S4：通过微控制器控制AD转换芯片，采集电流传感器的输出电流信号；S5:将采集的输出电流信号传至计算机用于处理、显示与存储、显示与存储。
本发明的技术效果：本发明提供的灯具电流在线检测装置和方法能实现多路灯具电流检测的需求。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的灯具电流在线检测装置结构原理图；
图2为根据本发明一个实施例的灯具电流在线检测方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
参考图1所示，是本发明提供的一种灯具电流在线检测装置。所述灯具电流在线检测装置包括：
所述装置包含以下部件：微控制器(1)，第一多路开关(2)，第二多路开关(3)，AD转换芯片(4)，电流传感器(5)，第一接线端子(6)，第二接线端子(7)，第三接线端子(8)，第一继电器组RL1_1～RL16_1(9～24)，第二继电器组RL1_2～RL16_2(25～40)。其中，所述微控制器(1)的IO引脚与第一多路开关(2)和第二多路开关(3)相连；所述AD转换芯片(4)输入端与电流传感器(5)信号输出端相连；所述AD转换芯片(4)输出端与微控制器(1)的SPI接口相连；所述电流传感器(5)电压输入端与第三接线端子(8)的L端以及第一继电器组RL1_1～RL16_1(9～24)的常闭触点1相连；所述电流传感器(5)电压输出端与第二继电器组RL1_2～RL16_2(25～40)的常开触点1相连；所述第一接线端子(6)与第一继电器组RL1_1～RL16_1(9～24)的常闭触点2和第二继电器组RL1_2～RL16_2(25～40)的常开触点2相连；所述第二接线端子(7)与第三接线端子(8)相连；所述装置微控制器(1)通过RS232串口与计算机100相连接。
在一些实施例中，所述AD转换芯片(4)的输出端与微控制器(1)的SPI接口相连。
在一些实施例中，所述微控制器(1)通过RS232串口与计算机100相连接。本发明实施例所述电流检测过程可以通过RS-232串口通信，由计算机100直接向微控制器发送预定好的指令协议，通过微控制器来实现指定灯具的电流检测。
在一些实施例中，所述电流传感器(5)可分时复用。可以实现多个灯具分时共用一个电流传感器，提高了测试的一致性，并且对于同一批灯具测试可以实现灯具间电流性能的比对。在一些实施例中，多路灯具共用一个电流传感器，大大减小了装置的体积，并降低了装置的成本。所述电流传感器5只有在需要测试电流时才工作，与传统的电流传感器一直串入电路相比，可以大大提高电流传感器的使用寿命。
在一些实施例中，所述AD转换芯片(4)为具有12位的分辨率的AD转换芯片。可以检测灯具老化过程中电流的微小变化。
在一些实施例中，所述微控制器(1)为具备SPI和RS232串口的89C51单片机。
在一些实施例中，所述电流传感器(5)为量程为0～50mA的接线式电流互感器。
在一些实施例中，所述第一多路开关(2)为16位多选一的多路开关。
在一些实施例中，所述第二多路开关(3)为16位多选一的多路开关。
本领域技术人员应该了解，上述微控制器(1)，第一多路开关(2)，第二多路开关(3)，AD转换芯片(4)，电流传感器(5)，接线端子(6～8)，继电器(9～40)均为现有技术中已熟知的部件，因此，其具体结构及工作原理不再赘述。
具体的，在实施例中，所测试灯具为3-9W的LED灯具，额定工作电流在10～40mA左右，因此，电流传感器(5)选择量程为0～50mA的接线式电流互感器；测试灯具16盏，因此第一多路开关(2)和第二多路开关(3)选择16位多选一的多路开关；为了检测灯具老化过程中电流的微弱变化，AD转换芯片采用12位的模数转换芯片，并具有SPI接口。微控制器采用具备SPI和RS232串口的89C51单片机。
参考图2所示，是本发明提供的一种灯具电流在线检测方法。所述灯具电流在线检测方法包括：
S1：计算机向微控制器发送测试指令；
S2：通过微控制器控制第一多路开关进而控制第二继电器组中某一路动作，使之为通路状态；
S3：通过微控制器控制第二多路开关控制第一继电器组中与之对应的一路动作，使之为断路状态，使得被测灯具电流经由电流传感器被点亮；
S4：通过微控制器控制AD转换芯片，采集电流传感器的输出电流信号；
S5：将采集的输出电流信号传至计算机用于处理、显示与存储、显示与存储。
结合图1图2和在线测试一只灯具电流的为例进行说明。在实施例中，计算机100通过RS232串口像微控制器(1)发送测试第一只灯具电流指令。微控制器(1)在收到指令后，首先微控制器(1)控制第二多路开关(3)的第一路高电平输出，继电器RL1_2闭合，电流传感器(5)被并入电路中，然后，微控制器(1)控制第一多路开关(2)的第一路高电平输出，继电器RL1_1闭合，#1灯具流经第一接线端子(6)的通路被断开。接下来微控制器(1)控制AD转换芯片(4)采集电流传感器的输出值，打包通过RS232上传至计算机100用于处理、显示与存储。完成测试后，微控制器(1)先控制第一多路开关(2)的第一路低电平，继电器RL1_1断路，恢复#1灯具流经第一接线端子(6)的通路，然后微控制器(1)控制第二多路开关(3)的第一路低电平，继电器RL1_2断路，断开流经电流传感器的通路，完成#1灯具测试。测试过程中，灯具始终保持通路状态，因此实现了灯具电流的在线测试。同样，计算机100可以通过指令协议，完成对任意一只灯具电流的在线测试。
本发明提供的灯具电流在线检测方法以及灯具电流在线检测装置的有益效果：本发明实现了多路灯具电流检测的需求，通过继电器的开关控制实现了只需一个电流传感器即可完成多路灯具的在线电流测试。提高了测试的一致性，可以适应各种灯具电流测试的需求，体积小巧，成本低廉。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种灯具电流在线检测装置，其特征在于，包括：微控制器，第一多路开关，第二多路开关，AD转换芯片，电流传感器，第一接线端子，第二接线端子，第三接线端子，第一继电器组以及第二继电器组；
所述AD转换芯片的输入端与电流传感器信号输出端相连；
所述AD转换芯片输出端与微控制器相连；
所述电流传感器电压输入端与第三接线端子的L端以及第一继电器组的常闭触点相连；
所述电流传感器电压输出端与第二继电器组的常开触点相连；
所述第一接线端子与第一继电器组的常闭触点和第二继电器组的常开触点相连；
所述第二接线端子与第三接线端子相连；
所述装置微控制器与计算机相连接。
2.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述AD转换芯片的输出端与微控制器的SPI接口相连。
3.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述装置微控制器通过RS232串口与计算机相连接。
4.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述电流传感器可分时复用。
5.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述AD转换芯片为具有12位的分辨率的AD转换芯片。
6.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述微控制器为具备SPI和RS232串口的89C51单片机。
7.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述电流传感器为量程为0～50mA的接线式电流互感器。
8.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述第一多路开关为16位多选一的多路开关。
9.根据权利要求1所述的灯具电流在线检测装置，其特征在于，所述第二多路开关为16位多选一的多路开关。
10.一种灯具电流在线检测方法，其特征在于，包括：
S1:计算机向微控制器发送测试指令；
S2:通过微控制器控制第一多路开关进而控制第二继电器组中某一路动作，使之为通路状态；
S3:通过微控制器控制第二多路开关控制第一继电器组中与之对应的一路动作，使之为断路状态，使得被测灯具电流经由电流传感器被点亮；
S4：通过微控制器控制AD转换芯片，采集电流传感器的输出电流信号；
S5:将采集的输出电流信号传至计算机用于处理、显示与存储、显示与存储。
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