CN201749149U - 高压无线数字式电流传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种传感器，特别是一种高压无线数字式电流传感器，包括穿心互感器，其次级两条引线接信号处理单元的输入，信号处理单元对信号处理后输出两路信号：一路进单片机测量单元，另一路作为电池充电控制器单元的输入电压，单片机测量单元还与无线收发单元连接；电池连接单片机电源控制开关为整个电路提供工作电源，电池连接电池充电控制器，电池充电控制开关与电池充电控制器以及单片机测量单元连接。本实用新型可直接安装在高压线路上，在一定程度上实现高供高计，且成本极低；其二次侧不需引线，无高压隔离的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传感器，特别是一种高压无线数字式电流传感器。
背景技术
目前，电力系统对高压侧电流的测量通常采用图1的方式，图1中，T1为高压侧电流互感器，其一次侧线圈1为一匝的穿心电流互感器，二次侧电流引线2，其输出0-5A的电流。为了测出一次侧的电流，通常在二次侧电流线上串接低压电流互感器T2，然后用电子线路对T2的输出信号进行处理，用单片机对其进行A/D转换，最后通过计算得出一次侧电流的结果。这种结构是目前的通用结构，但某些特殊的应用中，例如在野外的输电线路上，通常具有如下不足之处：
1)高压电流互感器T1体积大，价格较高；
2)必须将二次侧电流线引出到测量仪器中。
发明内容
本实用新型提供一种高压无线数字式电流传感器，应用于高压防窃电和配网自动化中，其消除高压CT和二次侧电流引线，将低压电流互感器直接穿心在高压线路上，低压电流互感器的输出电压既是被测量，又为整个测量模块提供工作电压，并将测量结果通过无线模块发出。
本实用新型采用的具体技术方案如下：
一种高压无线数字式电流传感器，包括穿心互感器，其特征是，所述穿心互感器次级两条引线接信号处理单元的输入，信号处理单元对信号处理后输出两路信号：一路进单片机测量单元，另一路作为电池充电控制器单元的输入电压，单片机测量单元还与无线收发单元、二级看门狗单元连接，二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元连接；单片机测量单元定时输出一个喂狗信号给二级看门狗单元，使得二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元之间的控制信号无效，若单片机测量单元因死机等原因不能定时输出一个喂狗信号给二级看门狗单元，使得二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元之间的控制信号变为有效，电池的能量不能通过单片机电源控制开关为单片机测量单元提供工作电源，迫使单片机测量单元停止工作；电池连接单片机电源控制开关为整个电路提供工作电源，电池连接电池充电控制器，电池充电控制开关与电池充电控制器以及单片机测量单元连接。
具体的，二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元之间的控制信号是脉冲型的。脉冲过后，控制信号自动变为无效。电池通过单片机电源控制开关单元重新为单片机测量单元供电。
单片机测量单元与电池充电控制开关之间有一个控制信号，当单片机测量单元需要对信号处理单元送来的信号进行测量时，为了保证测量精度，便输出一个控制信号给电池充电开关，电池充电开关将迫使电池充电控制器停止对电池充电；当单片机测量单元对信号处理单元送来的信号测量完毕后，便迫使给电池充电开关的控制信号无效，电池充电开关将允许电池充电控制器开始对电池充电。单片机测量单元将测量结果送到无线收发模块，通过无线收发模块发生出去。
本实用新型还包括一个接收机，所述接收机包括无线收发单元，无线收发单元与单片机连接，单片机和SPI口，SIO口，IIC口分别连接，可以将无线收发模块解调出数据分别送到SPI口，SIO口，IIC口。
对T2的输出信号在进单片机测量之前，可以整流滤波成直流信号，也可以是交流信号。无论是直流信号，还是50HZ的交流信号的测量，目前已是公知技术。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1)可直接安装在高压线路上，在一定程度上实现高供高计，且成本极低；
2)二次侧不需引线，无高压隔离的问题。
附图说明
图1是现有技术电流传感器方框原理图；
图2是本实用新型测量模块的方框原理图；
图3是本实用新型接收机方框原理图；
图4是实施例采集模块电气原理图；
图5是实施例接收机电气原理图。
具体实施方式
如图2所示，T2是穿心互感器，其次级两条引线接信号处理单元的输入。信号处理单元对信号处理后输出两路信号：一路进单片机测量单元，作为其测量的A/D输入信号；另一路作为电池充电控制器单元的输入电压。单片机测量单元定时输出一个喂狗信号给二级看门狗单元，使得二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元之间的控制信号无效。电池的能量通过单片机电源控制开关为整个电路提供工作电源；若单片机测量单元因死机等原因不能定时输出一个喂狗信号给二级看门狗单元，使得二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元之间的控制信号变为有效，电池的能量不能通过单片机电源控制开关为单片机测量单元提供工作电源，迫使单片机测量单元停止工作。二级看门狗单元与与单片机电源控制开关单元之间的控制信号是脉冲型的。脉冲过后，控制信号自动变为无效。电池通过单片机电源控制开关单元重新为单片机测量单元供电。单片机测量单元与电池充电开关之间有一个控制信号，当单片机测量单元需要对信号处理单元送来的信号进行测量时，为了保证测量精度，便输出一个控制信号给电池充电开关，电池充电开关将迫使电池充电控制器停止对电池充电；当单片机测量单元对信号处理单元送来的信号测量完毕后，便迫使给电池充电开关的控制信号无效，电池充电开关将允许电池充电控制器开始对电池充电。单片机测量单元将测量结果送到无线收发模块，通过无线收发模块发生出去。
如图3所示，测量模块了来的无线信号由无线收发模块解调出数据后，送至单片机，单片机和SPI口，SIO口，IIC口分别有连线，可以将无线收发模块解调出数据分别送到SPI口，SIO口，IIC口。
按照上述附图介绍，下面给出一个具体的实施例，实施例中具体给出了采集模块和接收机的电气原理图。
实施例
如图4所示，电流互感器T2的次级输出通过P2连接器接入电路。信号处理电路由元件D2，D3，D4，D5，C5，R6，R7组成，该电路是一个整流滤波电路。其输出电压一路经R6，R7分压后接入U2(MSP430F1232)的8脚，该脚为CPU(U2)的A/D输入端，A/D转换结果即为高压侧电流值；另一路作为U3(MCP1252-A)的输入电压。U3，C6，R8，R9，C4，D6组成电池充电控制器。电池充电控制器的作用是为了给电池BAT充电，但能否工作取决于U3的7脚的电平。当7脚位低电平时，电池充电控制器停止工作；当7脚位高电平时，电池充电控制器开始工作。电池充电控制开关由R3，U1，R10组成。当准备开始A/D转换时，U2令18脚输出高电平，经光耦U1后，U3的7脚变为低电平，电池充电控制器停止工作。U4(X5045-2.7)形成二级看门狗电路。R4，R5，Q2，Q3组成单片机电源控制开关。当U4因CPU(U2)未能及时喂狗而动作时，从U4的7脚输出一个正脉冲，使得Q3截止，Q2导通，VDD迅速变为0，U2因失电而停止工作。正脉冲过后，，U4的7脚恢复为低电平，Q3导通，Q2截止，电池BAT上的电压经小电阻R5，饱和的Q3为U2等器件提供工作电压。C1，C3，晶振FOC为U2提供工作电压。R1，D1，R2，C2作为U2的上电复位电路。P1为测量模块的功能设置开关，PTR4000为市售的2.4GHZ的短距离无线传输模块。
如图5所示，U1(MSP430F1232)将PTR4000接收到的测量模块发来的有效数据选择出来，用三种方式与其他设备交换数据：IIC，SPI，SIO.根据需要，可以同时具备这三种方式，也可以是其中的两种或其中的一种。这非常灵活，因为这只涉及到图4中U1的编程的问题。图5中的P1可对通讯方式进行设置。
Claims (2)
1.一种高压无线数字式电流传感器，包括穿心互感器，其特征是，所述穿心互感器次级两条引线接信号处理单元的输入，信号处理单元对信号处理后输出两路信号：一路进单片机测量单元，另一路作为电池充电控制器单元的输入电压，单片机测量单元还与无线收发单元、二级看门狗单元连接，二级看门狗单元与单片机电源控制开关单元连接；电池连接单片机电源控制开关为整个电路提供工作电源，电池连接电池充电控制器，电池充电控制开关与电池充电控制器以及单片机测量单元连接。
2.根据权利要求1所述的高压无线数字式电流传感器，其特征是，还包括一个接收机，所述接收机包括无线收发单元，无线收发单元与单片机连接，单片机和SPI口，SIO口，IIC口分别连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN102707129A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-10-03 | 北京诺德威电力技术开发有限责任公司 | 电流传感装置 |
| CN102798747A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | 施耐德电器工业公司 | 无线电流传感器 |
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| CN102798747B (zh) * | 2011-05-24 | 2017-03-01 | 施耐德电器工业公司 | 无线电流传感器 |
| CN102707129A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-10-03 | 北京诺德威电力技术开发有限责任公司 | 电流传感装置 |
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