CN108594002A - 电流传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电流传感器，包括：电流敏感元件，用于感应被测一次电流信号以得到感应信号；调理电路，用于对所述感应信号进行调理以得到模拟信号；模拟量输出接口，连接所述调理电路，用于外接二次仪表、并输出所述模拟信号给所述二次仪表；模数转换电路，连接所述调理电路；指示灯灯带，用于指示所述被测一次电流信号的大小；以及微处理器，连接所述模数转换电路和所述指示灯灯带，用于根据内部算法对所述数字信号进行运算处理得到所述被测一次电流信号的大小、以及根据预置程序驱动所述指示灯灯带以预置方式指示所述被测一次电流信号的大小。本发明实施例可以方便、快捷、直观地获取被测一次电流信号的大小信息。
Description
技术领域
本发明涉及电流测量技术领域，尤其涉及一种电流传感器。
背景技术
电流传感器普遍用于电流检验测试、工业控制等方面。电流传感器是一种能感受到被测一次电流信号的信息，将检测感受到的信息按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置，可以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。如图1所示，目前电流传感器主要采样前端被测一次电流信号，按照固定匝数比输出二次输出信号，二次输出信号一般为电压或电流量的模拟信号，由二次仪表采样电流传感器输出的二次输出信号，经过运算处理从而获取当前被测一次电流信号大小。
现有的电流传感器一般配置有显示灯，指示灯主要有电源通电指示灯(当电源导通则灯亮，关闭则灯灭)或电流传感器状态指示灯(当电流传感器正常工作，传输数据则灯亮，电流传感器故障则灯灭)两种功能属性。因此，现有的电流传感器并不具备直接显示被测一次电流信号大小的功能，其所附带的指示灯仅指示电流传感器当前工作状态。也即，现有的电流传感器仅配置显示电源导通以及传感器工作状态的指示灯，在现场测试中仅能直观的了解当前电流传感器工作运行与否，不能了解当前被测一次电流信号大小。通常，为了获取当前被测一次电流信号大小，需要通过二次仪表接入，采样电流传感器输出的二次输出信号后才可以获得，往往需要进行系统搭建和繁杂的线路连接。
因此，急需提出一种能够直观地了解当前被测一次电流信号大小的电流传感器。
发明内容
本发明的实施例提供一种电流传感器，通过对电流传感器的结构进行重新设计，根据电流传感器就可以方便、快捷、直观地获取被测一次电流信号的大小信息。
一方面，本发明实施例提供的一种电流传感器，包括：电流敏感元件，用于感应被测一次电流信号以得到感应信号；调理电路，连接所述电流敏感元件，用于对所述感应信号进行调理以得到模拟信号；模拟量输出接口，连接所述调理电路，用于外接二次仪表、并输出所述模拟信号给所述二次仪表；模数转换电路，连接所述调理电路，用于将所述模拟信号转换为数字信号；指示灯灯带，包括多个指示灯，用于指示所述被测一次电流信号的大小；以及微处理器，连接所述模数转换电路和所述指示灯灯带，用于根据内部算法对所述数字信号进行运算处理得到所述被测一次电流信号的大小、以及根据预置程序驱动所述指示灯灯带以预置方式指示所述被测一次电流信号的大小。
在本发明的一个实施例中，所述预置方式选自指示灯亮度指示电流大小方式、指示灯旋转速度指示电流大小方式、指示灯灯带编码指示电流大小方式和指示灯闪烁速度指示电流大小方式。
在本发明的一个实施例中，所述指示灯亮度指示电流大小方式为通过被点亮的指示灯的亮度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯旋转速度指示电流大小方式为通过指示灯被循环点亮的速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯灯带编码指示电流大小方式为通过代表不同二进制位的指示灯的点亮熄灭组成的二进制数的大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯闪烁速度指示电流大小方式为通过指示灯被点亮熄灭的闪烁速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。
在本发明的一个实施例中，所述多个指示灯包括多个不同颜色的指示灯。
在本发明的一个实施例中，所述预置方式选自指示灯亮度指示电流大小方式、指示灯颜色指示电流大小方式、指示灯旋转速度指示电流大小方式、指示灯灯带编码指示电流大小方式和指示灯闪烁速度指示电流大小方式。
在本发明的一个实施例中，所述指示灯亮度指示电流大小方式为通过被点亮的指示灯的亮度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯颜色指示电流大小方式为通过点亮不同颜色的指示灯来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯旋转速度指示电流大小方式为通过指示灯被循环点亮的速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯灯带编码指示电流大小方式为通过代表不同二进制位的指示灯的点亮熄灭组成的二进制数的大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯闪烁速度指示电流大小方式为通过指示灯被点亮熄灭的闪烁速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。
在本发明的一个实施例中，所述电流传感器还包括壳体，所述指示灯灯带设置在所述壳体的外表面、或者设置在所述壳体内且所述多个指示灯的发光面裸露在所述壳体外。
在本发明的一个实施例中，所述壳体中部形成有贯穿孔，所述指示灯灯带为环形、且环绕所述贯穿孔设置。
在本发明的一个实施例中，所述电流传感器还包括：通讯接口，所述通讯接口连接所述微处理器且用于接收外部输入的所述预置程序。
在本发明的一个实施例中，所述电流传感器还包括电源，用于为所述电流传感器供电。
上述技术方案可以具有如下一个或多个优点：通过对电流传感器的结构进行重新设计，根据电流传感器就可以方便、快捷、直观地获取被测一次电流信号的大小信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为现有技术的一种电流传感器的应用场景图；
图2A为本发明一个实施例的一种电流传感器的电路结构示意图；
图2B为本发明一个实施例的电流传感器的一种外观结构示意图；
图2C为本发明一个实施例的工作在指示灯旋转速度指示电流大小方式下的指示灯带的指示过程示意图；
图2D为本发明一个实施例的工作在指示灯灯带编码指示电流大小方式下的指示灯带的指示过程示意图。
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作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。
在此需要说明的是，在图2C和2D中，空白圆圈代表处于熄灭状态的指示灯，有“X”形填充线的圆圈表示处于点亮状态的指示灯。
如图2A所示，本发明一个实施例提供的一种电流传感器100，主要包括：电流敏感元件110、调理电路120、模拟量输出接口130、模数转换电路150、指示灯灯带160和微处理器170。
其中，电流敏感元件110例如用于感应被测一次电流信号以得到感应信号并输出给后级电路。此处的感应信号例如为模拟量。
调理电路120例如连接电流敏感元件110，以接收电流敏感元件110输出的所述感应信号，并对所述感应信号进行调理以得到模拟信号。通常，电流敏感元件输出的感应信号不能直接转换为数字信号，因为电流敏感元件输出的感应信号是相当小的电流变化，因此，在将其变换为数字信号之前必须进行调理，例如进行放大、缓冲或定标感应信号等。
模拟量输出接口130例如连接调理电路120，接收调理电路120输出的所述模拟信号并输出给与模拟量输出接口130连接的外部电路，具体地，模拟量输出接口130例如外接二次仪表、并输出所述模拟信号给所述二次仪表，从而电流敏感元件110、调理电路120和模拟量输出接口130共同实现了现有技术中的传统电流传感器的作用。二次仪表例如为电流表，从而可以显示所述被测一次电流信号的大小。
模数转换电路140例如连接调理电路120，接收调理电路120输出的所述模拟信号，并对所述模拟信号进行模数转换使其转换为数字信号。
指示灯灯带150例如包括多个指示灯151，用于指示所述被测一次电流信号的大小。具体地，多个指示灯151例如串联在一起，然后连接微处理器160。当然，在其他一些实施例中，多个指示灯151例如还可以是多个独立的指示灯151，每个指示灯151例如分别与微处理器160连接。通过多个指示灯151按照一定规则点亮和熄灭从而配合起来指示所述被测一次电流信号的大小。
微处理器160例如连接模数转换电路140和指示灯灯带150，用于根据内部算法对所述数字信号进行运算处理得到所述被测一次电流信号的大小，以及根据预置程序驱动指示灯灯带140以预置方式指示所述被测一次电流信号的大小。微处理器160例如为MPU(Micro Processor Unit)芯片。
具体地，所述预置方式例如选自指示灯亮度指示电流大小方式、指示灯旋转速度指示电流大小方式、指示灯灯带编码指示电流大小方式和指示灯闪烁速度指示电流大小方式。
在此，所述指示灯亮度指示电流大小方式例如为通过被点亮的指示灯151的亮度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。具体地，通过控制驱动电流大小来调节指示灯灯带150中的部分或全部指示灯151的亮度。例如，被点亮的指示灯151的亮度越高，则指示被测一次电流信号越大；被点亮的指示灯151的亮度越低，则指示被测一次电流信号越小。在其他一些实施例中，当所述预置方式为所述指示灯亮度指示电流大小方式时，指示灯灯带150还可以仅包括一个指示灯151。
所述指示灯旋转速度指示电流大小方式例如为通过指示灯151被循环点亮的速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。具体地，如图2C所示，通过控制指示灯灯带150中的部分或全部指示灯151循环点亮，循环点亮的速度越快，则指示被测一次电流信号越大；循环点亮速度越慢，则指示被测一次电流信号越小。
所述指示灯灯带编码指示电流大小方式例如为通过代表不同二进制位的指示灯151的点亮熄灭组成的二进制数的大小来指示所述被测一次电流信号的大小。具体地，指示灯灯带150中的每个指示灯151均代表一个二进制位。指示灯151被点亮则代表该指示灯151所代表的二进制位上的数值为1，指示灯151被熄灭则代表该指示灯151所代表的二进制位上的数值为0，则指示灯灯带150的所有指示灯151被点亮或被熄灭的状态可组成一个N位二进制数，其中N等于指示灯灯带150中的指示灯151的个数。N位二进制数的数值越大，则指示被测一次电流信号越大，N位二进制数的数值越小，则指示被测一次电流信号越小。举例来说，如图2D所示的一个包括8个指示灯的环形指示灯灯带，定义从最上方那个指示灯开始，顺时针遍历所有的指示灯得到的指示灯顺序为：151a、151b、151c、151d、151e、151f、151g和151h，分别代表一个8位二进制数例如为B7B6B5B4B3B2B1B0从左至右的8位二进制位B7、B6、B5、B4、B3、B2、B1、和B0。图中显示的状态为指示灯151a被点亮代表二进制位B7的值为1，其余指示灯全部被熄灭，代表二进制位B6、B5、B4、B3、B2、B1、和B0的值均为0，因此，对应的二进制数的大小为10000000(十进制数为27)。在其他一些实施例中，也可以仅仅选择指示灯灯带150中的部分指示灯151来实现所述指示灯灯带编码指示电流大小方式。
所述指示灯闪烁速度指示电流大小方式例如为通过指示灯灯带150中的部分或全部的指示灯151被点亮熄灭的闪烁速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。通过控制指示灯点151亮熄灭形成的闪烁来指示电流大小，闪烁速度越快，指示被测电流越大，闪烁速度越慢，指示被测电流越小。当所述预置方式为所述指示灯闪烁速度指示电流大小方式时，指示灯灯带150还可以仅包括一个指示灯151。
进一步地，多个指示灯151例如包括多个不同颜色的指示灯151。对应地，所述预置方式还可以为指示灯颜色指示电流大小方式。
其中，所述指示灯颜色指示电流大小方式例如为通过点亮不同颜色的指示灯151来指示所述被测一次电流信号的大小。具体地，通过配置不同颜色指示灯151，不同颜色指示灯151分别代表不同大小的被测一次电流信号，从而，在微处理器160根据内部算法对所述数字信号进行运算处理得到所述被测一次电流信号的大小之后，可以根据得到的所述被测一次电流信号的大小来点亮相应颜色的指示灯151，从而实现指示被测一次电流信号大小的功能。
进一步地，如图2B所示，电流传感器100例如还包括壳体170，指示灯灯带150例如设置在壳体170的外表面。壳体170中部例如形成有贯穿孔171(或称穿芯孔)，指示灯灯带150例如为环形、且环绕贯穿孔171设置。当然，本发明实施例并不以此为限，图2B中壳体170的形状仅为示意，在其他一些实施例中指示灯灯带150例如还可以设置在壳体170内且多个指示灯151的发光面裸露在壳体170外，只要能够保证多个指示灯151发出的光能够被外界观察到即可；另外，指示灯灯带150例如还可以是呈直线的形状，或者其他可能的形状，例如三角形、矩形、梯形、正方形等。
电流传感器100例如还包括：通讯接口180。通讯接口180连接微处理器160且用于接收外部输入的所述预置程序，通过通讯接口180，电流传感器100可以实现对预置程序的更新升级，例如可以添加新开发的预置程序以实现新开发的预置方式。当然，所述预置程序还可以是提前储存到微处理器160中的，在工作时直接调用该提前储存好的预置程序即可，此种情况下，电流传感器也可以不包括通讯接口180。
电流传感器100例如还包括电源190，电源190用于为电流传感器100供电。具体地，电源190例如连接电流传感器100的各个组成部分，电源190的数量也可以为多个。当然，在其他一些实施例中，电流传感器100内部也可以不包括电源190，而是使用外接电源。
综上所述，本发明前述实施例通过对电流传感器结构的重新设计，在现有电流传感器的基础上增加了模数转换电路150、指示灯灯带160、微处理器170、通讯接口180和/或电源190，由此不仅可以具备常规的电流传感器的功能外，还可以通过指示灯灯带的显示状态来直接指示当前被测一次电流信号的大小。本发明实施例可以有效应用于电流测量及相关控制领域。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和/或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多路单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元/模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元/模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多路网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元/模块来实现本实施例方案目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元/模块的形式实现。
上述以软件功能单元/模块的形式实现的集成的单元/模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)的一个或多个处理器执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电流传感器，其特征在于，包括：
电流敏感元件，用于感应被测一次电流信号以得到感应信号；
调理电路，连接所述电流敏感元件，用于对所述感应信号进行调理以得到模拟信号；
模拟量输出接口，连接所述调理电路，用于外接二次仪表、并输出所述模拟信号给所述二次仪表；
模数转换电路，连接所述调理电路，用于将所述模拟信号转换为数字信号；
指示灯灯带，包括多个指示灯，用于指示所述被测一次电流信号的大小；以及
微处理器，连接所述模数转换电路和所述指示灯灯带，用于根据内部算法对所述数字信号进行运算处理得到所述被测一次电流信号的大小、以及根据预置程序驱动所述指示灯灯带以预置方式指示所述被测一次电流信号的大小。
2.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述预置方式选自指示灯亮度指示电流大小方式、指示灯旋转速度指示电流大小方式、指示灯灯带编码指示电流大小方式和指示灯闪烁速度指示电流大小方式。
3.如权利要求2所述的电流传感器，其特征在于，所述指示灯亮度指示电流大小方式为通过被点亮的指示灯的亮度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯旋转速度指示电流大小方式为通过指示灯被循环点亮的速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯灯带编码指示电流大小方式为通过代表不同二进制位的指示灯的点亮熄灭组成的二进制数的大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯闪烁速度指示电流大小方式为通过指示灯被点亮熄灭的闪烁速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。
4.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述多个指示灯包括多个不同颜色的指示灯。
5.如权利要求4所述的电流传感器，其特征在于，所述预置方式选自指示灯亮度指示电流大小方式、指示灯颜色指示电流大小方式、指示灯旋转速度指示电流大小方式、指示灯灯带编码指示电流大小方式和指示灯闪烁速度指示电流大小方式。
6.如权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，所述指示灯亮度指示电流大小方式为通过被点亮的指示灯的亮度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯颜色指示电流大小方式为通过点亮不同颜色的指示灯来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯旋转速度指示电流大小方式为通过指示灯被循环点亮的速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯灯带编码指示电流大小方式为通过代表不同二进制位的指示灯的点亮熄灭组成的二进制数的大小来指示所述被测一次电流信号的大小；所述指示灯闪烁速度指示电流大小方式为通过指示灯被点亮熄灭的闪烁速度大小来指示所述被测一次电流信号的大小。
7.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括壳体，所述指示灯灯带设置在所述壳体的外表面、或者设置在所述壳体内且所述多个指示灯的发光面裸露在所述壳体外。
8.如权利要求7所述的电流传感器，其特征在于，所述壳体中部形成有贯穿孔，所述指示灯灯带为环形、且环绕所述贯穿孔设置。
9.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括：通讯接口，所述通讯接口连接所述微处理器且用于接收外部输入的所述预置程序。
10.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，所述电流传感器还包括电源，用于为所述电流传感器供电。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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