CN201867442U

CN201867442U - 宽负载电流测量控制器

Info

Publication number: CN201867442U
Application number: CN2010202493496U
Authority: CN
Inventors: 陈伟华; 金惟伟; 王传军
Original assignee: Shanghai Motor System Energy Saving Engineering Technology Research Center Co Ltd; Shanghai Dianke Motor Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Motor System Energy Saving Engineering Technology Research Center Co Ltd; Shanghai Dianke Motor Technology Co Ltd
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-07-02

Abstract

一种宽负载电流测量控制器，包括电源、输入按钮电路、单片机、输出放大电路、输出隔离电路、上位机接口组成，其特征在于单片机由集成电路、电容、电阻、晶振电连接组成，输入按钮电路由按钮、电阻电连接组成，上位机接口由集成电路的输入端和外围线路构成，输入按钮电路的输出端、上位机接口的输出端与单片机的集成电路的输入端电连接，集成电路的输出端与输出放大电路的输入端电连接，输出放大电路的输出端与输出隔离电路的继电器线圈电连接，电源输出直流24V和5V电压给各电路模块供电。本实用新型的优点是采用了单片机进行控制和通讯，能在不断电的情况下对宽范围负载电流测量，线路简单，抗干扰，低成本，操作安全。

Description

宽负载电流测量控制器

技术领域

本实用新型涉及一种电气测量工具，特别是一种宽负载电流测量控制器。

背景技术

在宽范围负载的电机试验系统中，由于负载电流的变化范围很宽，电流的测量需要变换不同的量程，在变换量程的过程中不能使电路回路断电，否则会对系统造成冲击，甚至损坏系统，因此需要一种能实时采集系统负载电流，并根据负载电流的大小，即时改变电流测量量程的测量工具。

发明内容

本实用新型的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种一种宽负载电流测量控制器。该控制器可以简化电机试验系统的控制线路，增强控制系统的自动化程度并提高电机试验宽范围负载负载系统的可靠性和安全性。

本实用新型以单片机作为控制核心，根据RS232接口传送的上位机命令，或者根据监测到的电流量程输入按钮，确定电流测量的量程，在整个负载电流的测量过程中，控制器将根据实际电流值来变换电流量程档，变换的规则是根据电流变化的速率，预测电流变化情况，判断电流的变化趋势并及时将电流从原来的量程切换到需要的量程，同时可以通过控制器的按钮进行人工干预，由人工选择合适量程，使控制器的使用更为符合实际需求。整个控制器的使用是以低于24V的安全电压来控制220V以上的供电系统，而且通过光电隔离，操作人员更安全。为增加控制器的抗干扰能力，输出接口全部采用继电器进行隔离和放大，控制器可以工作在恶劣的电气环境。

本实用新型包括电源1、输入按钮电路2、单片机3、输出放大电路4、输出隔离电路5、上位机接口6，单片机3由集成电路D1、电容C1、C2、C3、电阻R1、晶振CR1电连接组成，输入按钮电路2由按钮S0～S7、电阻R2电连接组成，上位机接口6由集成电路D1的管脚10、11、20、29、30和外围线路构成，输入按钮电路2的输出端、上位机接口6的输出端与单片机3的集成电路D1的输入端电连接，集成电路D1的输出端与输出放大电路4的输入端电连接，输出放大电路4的输出端与输出隔离电路5的继电器线圈电连接，电源1输出直流24V和5V电压给各电路模块供电。

本实用新型的优点是采用了单片机进行控制和通讯，以简单的电路实现在不断电的情况下对宽范围负载电流测量控制的要求，线路简单，抗干扰效果好，成本低廉，操作安全可靠，具有很强的实用价值。

附图说明

图1本实用新型的电气线路原理框图；

图2本实用新型的电气线路原理图。

图中：1电源、2输入按钮电路、3单片机、4输出放大电路、5输出隔离电路、6上位机接口、CR1晶振、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、电容、R1、R2、R3、R4、R5、R0电阻、D1集成电路、S1、S2、S3、S4三极管、D1、D2二极管、L1、L2、L0发光二极管、J1、J2继电器、B变压器1、CH1磁环、ZL1整流桥、V1稳压模块。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

参照图1、图2，本实用新型由电源1、输入按钮电路2、单片机3、输出放大电路4、输出隔离电路5、上位机接口6等六部分组成。各电路模块之间的连接击功能：电源1的输入端接交流220V电压，输出直流24V和5V工作电源，给各电路模块供电。输入按钮电路2的各按钮输出端与单片机3的集成电路单片机8031 D1的输入端连接，由单片机3实时检测各按钮输入，有按钮按下后，单片机3即根据按钮来进入处理程序。单片机3为控制器的核心，其功能是检测按钮的输入或者接收来自上位机的命令，并根据输入来控制输出隔离电路5。由于单片机3的输出端口的驱动能力较小，为增加驱动能力和抗干扰能力，本实用新型采用三极管对单片机输出的开关信号进行放大，从而来驱动继电器，而输出放大电路4的功能就是对单片机3的驱动信号放大，输出放大电路4的输入端接集成电路D1的输出端，输出放大电路4的输出端与输出隔离电路5的继电器线圈电连接。输出隔离电路5的继电器输出端为控制器的输出端，其主要功能是将本控制器与外部进行隔离，增强抗干扰能力，同时进一步放大驱动能力，达到控制宽负载系统电流测量量程的目的。来自上位机接口6的信号传输给集成电路D1的输入端，其输出接控制端子，其功能为完成本控制器和上位机的通讯，接收来自上位机的命令。本控制器的输入和输出的接口数可以根据实际需要而增减，以适应实际需要，使用灵活。

参见图2，这是本实用新型的电气线路原理图，电源1由变压器B1、磁环CH1、整流桥ZL1、稳压模块V1、电容C4、C5、C6、C7、电阻R0、发光二极管L0电连接组成。其分别输出直流正24V和正5V。输入按钮电路2由按钮S0～S7、电阻R2电连接组成。当按钮按下时单片机3的P1输入端口的电平被拉低，从而检测到按钮的动作，如果按钮较多，可以扩展按钮的数量以增加输入端口。单片机3由集成电路D1、电容C1、C2、C3、电阻R1、晶振CR1电连接组成。单片机3主要功能是接收和处理上位机命令、监测按钮的输入，控制继电器的输出，按照宽范围负载量程的电流测量需求，在接收到上位机命令或监测到按钮输入后，判断是否需要变换到新的量程，如果是新量程，则输出到该新量程档，并且保持旧量程档的输出，经过适当的延迟后再断开旧的量程档，进行测量。输出放大电路4由电阻R3、R4、R5、三极管S1、S2、S3、S4、二极管D1、D2、发光二极管L1、L2电连接组成。输出放大电路4的功能是将单片机3输出的信号经过两级放大以驱动输出隔离电路5的继电器。输出隔离电路5由继电器J1、J2组成。。其输入端由输出放大电路4的三极管控制，其输出触头接外部控制电器。输出部分可以根据外部电器的需要选择不同驱动能力的隔离继电器，达到驱动和隔离的目的。输出的路数也可以扩展到单片机3的P0和P2端口，最多可达16路。上位机接口6由集成电路D1的管脚11、12等管脚和外围线路构成，其主要功能是完成上位机与本控制器的通讯，接收来自上位机的命令，并由单片机3进行处理，同时将控制器的状态发回到上位机。

Claims

1.一种宽负载电流测量控制器，包括电源(1)、输入按钮电路(2)、单片机(3)、输出放大电路(4)、输出隔离电路(5)、上位机接口(6)，其特征在于单片机(3)由集成电路D1、电容C1、C2、C3、电阻R1、晶振CR1电连接组成，输入按钮电路(2)由按钮S0～S7、电阻R2电连接组成，上位机接口(6)由集成电路D1的管脚(10、11、20、29、30)和外围线路构成，输入按钮电路(2)的输出端、上位机接口(6)的输出端与单片机(3)的集成电路D1的输入端电连接，集成电路D1的输出端与输出放大电路(4)的输入端电连接，输出放大电路(4)的输出端与输出隔离电路(5)的继电器线圈电连接，电源(1)输出直流24V和5V电压给各电路模块供电。

2.根据权利要求1所述的宽负载电流测量控制器，其特征在于输出放大电路(4)由电阻R3、R4、R5、三极管S1、S2、S3、S4、二极管D1、D2、发光二极管L1、L2电连接组成。

3.根据权利要求1所述的宽负载电流测量控制器，其特征在于输出隔离电路(5)由继电器J1、J2组成。

4.根据权利要求1所述的宽负载电流测量控制器，其特征在于电源由变压器B1、磁环CH1、整流桥ZL1、稳压模块V1、电容C4、C5、C6、C7、电阻R0、发光二极管L0电连接组成。