CN203551654U - 一种交流电流测量装置及电磁阀电流采样测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流电流测量装置及电磁阀电流采样测量装置，包括微处理器和用于电流采样的电流互感器，所述电流互感器与微处理器之间依次连接有整流电路、滤波电路、分压电路以及AD转换器。本实用新型的交流电流测量装置及电磁阀电流采样测量装置采用交流互感器，通过电磁感应将待测交流电流转换为交流电压，再进行整流、滤波、分压及AD转换后，送入微处理器进行计算处理，得到待测电流的实时值，即用电设备工作电流的瞬态变化值，从而具体掌握用电设备动作过程中的电流变化情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交流电流测量装置及电磁阀电流采样测量装置。
背景技术
市场上常见的电流测量仪表如万用表、钳式电流表，其测量方式为实时显示当前电流的平均值，取样速率较慢，无法测量一些用电设备工作电流的瞬态变化值，例如电磁阀吸合时工作电流的瞬态变化值，从而无法具体掌握电磁阀动作过程中的电流变化情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种交流电流测量装置，以解决现有测量装置无法测量一些用电设备工作电流的瞬态变化值的问题，同时提供了一种电磁阀电流采样测量装置。
为了实现以上目的，本实用新型交流电流测量装置所采用的技术方案是：一种交流电流测量装置，包括微处理器和用于电流采样的电流互感器，所述电流互感器与微处理器之间依次连接有整流电路、滤波电路、分压电路以及AD转换器。
所述电流互感器套设在两信号取样端子之间电源线上，所述两信号连接端子用于与用电设备的电源端采样连接。
所述整流电路为全波整流桥电路；滤波电路为电容滤波电路；分压电路为电阻分压电路。
该装置还包括与处理器连接的显示器。
本实用新型电磁阀电流采样测量装置所采用的技术方案是：一种电磁阀电流采样测量装置，包括微处理器和用于电流采样的电流互感器，所述电流互感器与微处理器之间依次连接有整流电路、滤波电路、分压电路以及AD转换器。
该装置还包括用于为用电设备供电的供电单元，所述供电单元包括原边用于与市电连接的交流调压器，所述交流调压器的副边与一多抽头变压器的原边连接，多抽头变压器的副边用于与用电设备供电连接。
所述供电单元通过一AC/DC转换稳压模块与AD转换器和微处理器供电连接。
所述电流互感器套设在两信号取样端子之间电源线上，所述两信号连接端子用于与用电设备的电源端采样连接。
所述整流电路为全波整流桥电路；滤波电路为电容滤波电路；分压电路为电阻分压电路。
该装置还包括与处理器连接的显示器。
本实用新型的交流电流测量装置及电磁阀电流采样测量装置采用交流互感器，通过电磁感应将待测交流电流转换为交流电压，再进行整流、滤波、分压及AD转换后，送入微处理器进行计算处理，得到待测电流的实时值，即用电设备工作电流的瞬态变化值，从而具体掌握用电设备动作过程中的电流变化情况。
采用调压变压器和多抽头变压器组成的供电单元，为用电设备提供多种电压工作环境，实现不同工作环境下的工作电流测量。
附图说明
图1为本实用新型交流电流测量装置实施例的电路原理图；
图2为供电单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
如图2所示为本实用新型交流电流测量装置实施例的电路原理图，由图可知，该测量装置包括微处理器和穿设在两信号取样端子IN1、IN2之间电源线上的电流互感器，两信号连接端子用于与用电设备的电源端采样连接；电流互感器与微处理器之间依次连接有整流电路、滤波电路、分压电路以及AD转换器。
如图2所示，本实施例的整流电路为全波整流桥电路；滤波电路为电容滤波电路；分压电路为电阻分压电路；采用12bit的高精度AD转换器，将处理过的电压信号转换成数字信号，其步进精度为1/4096,从而使得电流测量的分辨率达到0.001A，保证了测量的精度。为了便于直观的观察，该装置还包括与处理器连接的LCD显示器。
本实用新型的工作原理和过程如下：通过两信号取样端子IN1、IN2将取样测量装置串接进用电设备的电源端，交流互感器的线圈L5套设在电源线上，通过电磁感应原理将流过IN1、IN2的交流电流转化为交流电压，此电压随电流的变化而变化，呈线性。转换后的交流电压较低，再通过全波整流桥将交流电压信号转换为直流电压信号，经电容C1、C2构成的滤波电路滤除杂波后，再通过由精密电阻R1、R2构成的分压电路进行分压，然后将分压后的电压信号输入至AD（模拟/数字）转换器转换为数字信号，送给微处理器（即CPU）进行计算处理，得出电流值。
以用电设备选取电磁阀为例进行说明，本实用新型还提供了一种电磁阀电流采样测量装置，其结构与上述交流电流采样测量装置相同。
另外，如图1所示，该电磁阀电流采样测量装置还包括用于为用电设备供电的供电单元，该供电单元包括原边用于与市电连接的交流调压器，交流调压器的副边与一多抽头变压器的原边连接，多抽头变压器的副边用于与用电设备供电连接。因在实际应用中，不同地方市电相差较大，为了给测量装置提供一个稳定标准的电压环境，供电单元采用交流调压技术，将市电稳定至220V，然后供给多抽头变压器。多抽头变压器将220V电压分压为101V、127V、152V、196v、220v、263v六种电压，为用电设备提供下限工作电压、上限工作电压、额定工作电压三种工作环境，从而实现不同工作环境下的工作电流测量。
另外，供电单元通过一AC/DC转换稳压模块与该电磁阀电流采样测量装置的AD转换器和微处理器供电连接。AC/DC转换稳压模块将交流电降压并整流滤波形成直流，通过稳压模块形成稳定的直流电压。此电压主要用于给电磁阀电流采样测量装置供电，其电压稳定，纹波小，利于提高AD转换的精度。
本实用新型的供电单元可以模拟电磁阀供电的电压波动环境，可提供低限电压、高限电压、额定电压三种特性工作环境，并在此三种工作环境下测量电磁阀吸合时的瞬态工作电流变化。在电磁阀通电打开的过程中，该测量装置的CPU会一直对电磁阀的工作电流进行监测，并高速取样，将取得的电压信号值进行运算对比，保留信号值的最大值、最小值，以及通过计算求得平均值，这些数据将通过LCD向用户进行展示。
本实用新型的交流电流测量装置在实际测量过程中可模拟电磁阀的极限工作电压环境，实现电磁阀在不同工作电压环境下的多点位电流测量。高速取样模式使其对电流瞬态变化具有极高的捕捉能力，其测量的电流值为一段时间内各个时间点的电流值，各时间点之间的时间差为微秒级别。当然也可以通过CPU计算得到电流平均值，但是其更突出的能力在于能够测得电磁阀在动作过程中的电流最大值、电流最小值，使得对电磁阀动作过程中的电流变化情况掌握的更具体。
Claims (10)
1.一种交流电流测量装置，其特征在于：包括微处理器和用于电流采样的电流互感器，所述电流互感器与微处理器之间依次连接有整流电路、滤波电路、分压电路以及AD转换器。
2.根据权利要求1所述的交流电流测量装置，其特征在于：所述电流互感器套设在两信号取样端子之间电源线上，所述两信号连接端子用于与用电设备的电源端采样连接。
3.根据权利要求1所述的交流电流测量装置，其特征在于：所述整流电路为全波整流桥电路；滤波电路为电容滤波电路；分压电路为电阻分压电路。
4.根据权利要求1所述的交流电流测量装置，其特征在于：该装置还包括与处理器连接的显示器。
5.一种电磁阀电流采样测量装置，其特征在于：包括微处理器和用于电流采样的电流互感器，所述电流互感器与微处理器之间依次连接有整流电路、滤波电路、分压电路以及AD转换器。
6.根据权利要求5所述的电磁阀电流采样测量装置，其特征在于：该装置还包括用于为用电设备供电的供电单元，所述供电单元包括原边用于与市电连接的交流调压器，所述交流调压器的副边与一多抽头变压器的原边连接，多抽头变压器的副边用于与用电设备供电连接。
7.根据权利要求6所述的电磁阀电流采样测量装置，其特征在于：所述供电单元通过一AC/DC转换稳压模块与AD转换器和微处理器供电连接。
8.根据权利要求5所述的电磁阀电流采样测量装置，其特征在于：所述电流互感器套设在两信号取样端子之间电源线上，所述两信号连接端子用于与用电设备的电源端采样连接。
9.根据权利要求5所述的电磁阀电流采样测量装置，其特征在于：所述整流电路为全波整流桥电路；滤波电路为电容滤波电路；分压电路为电阻分压电路。
10.根据权利要求5所述的电磁阀电流采样测量装置，其特征在于：该装置还包括与处理器连接的显示器。
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| CN104614289A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-05-13 | 河海大学常州校区 | 一种混凝土粘稠度监测系统 |
| CN106771492A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 重庆智神科技有限公司 | 一种交流波形产生装置 |
| CN106771533A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-05-31 | 南京航空航天大学 | 一种基于磁隔离可反映直流偏置状态的交流电流检测电路 |
| CN117478140A (zh) * | 2023-12-26 | 2024-01-30 | 四川莱福德科技有限公司 | 一种led电源的高精度全电压交直流采样电路及方法 |
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