CN204855629U - 一种远程电网电流采集系统 - Google Patents
一种远程电网电流采集系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204855629U CN204855629U CN201520515777.1U CN201520515777U CN204855629U CN 204855629 U CN204855629 U CN 204855629U CN 201520515777 U CN201520515777 U CN 201520515777U CN 204855629 U CN204855629 U CN 204855629U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pin
- chip
- connects
- resistance
- triode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型公开了一种远程电网电流采集系统，包括电流传感器、芯片U1、芯片U2、芯片U3、二极管D1、电容C1和三极管VT1，电流传感器分别连接芯片U1引脚2和芯片U1引脚3，芯片U1引脚1、引脚7和引脚8分别对应连接芯片U2引脚14、引脚13和引脚12，芯片U2引脚2、引脚3和引脚19分别对应连接芯片U3引脚12、引脚17和引脚5，芯片U3引脚10分别连接接地二极管D1负极和电阻R3。本实用新型远程电网电流采集系统，采集用半导体磁阻式电流传感器（MRCS）、单片机采用AT89C2051、芯片LM1893，利用电力线载波技术，数据远程采集不需要重新布线而是使用现成的电力线，降低了系统实现的成本和复杂性，系统电路结构简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采集系统，具体是一种远程电网电流采集系统。
背景技术
在现代生产过程的检测和控制中，电流参数的采集是最普遍最重要的项目之一，在一些数据采集系统中，测量现场距离较远且环境恶劣，计算机主控系统与测量装置、传感器远离，传统的方法是采用长距离的电费系统或通过无线电传输，但其成本较高或占用无线电频率资源。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种远程电网电流采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种远程电网电流采集系统，包括电流传感器、芯片U1、芯片U2、芯片U3、二极管D1、电容C1和三极管VT1，所述电流传感器分别连接芯片U1引脚2和芯片U1引脚3，芯片U1引脚1、引脚7和引脚8分别对应连接芯片U2引脚14、引脚13和引脚12，芯片U2引脚2、引脚3和引脚19分别对应连接芯片U3引脚12、引脚17和引脚5，芯片U3引脚10分别连接接地二极管D1负极和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电容C1、三极管VT集电极和变压器TN线圈L1，变压器TN线圈L1另一端分别连接电容C1另一端和电源VCC，变压器TN线圈L2一端通过电容C2连接输出端Vo一端，变压器TN线圈L2另一端连接输出端Vo另一端，三极管VT基极分别连接芯片U2引脚9和电阻R1，电阻R1另一端分别连接芯片U2引脚8、三极管VT发射极和接地电阻R2，所述芯片U1采用ADC0832，所述芯片U2采用单片机AT89C2051，所述芯片U3采用LM1893。
作为本实用新型进一步的方案：所述二极管D1为稳压二极管。
作为本实用新型再进一步的方案：所述电流传感器采用MRCS传感器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型远程电网电流采集系统，采集用半导体磁阻式电流传感器（MRCS）、单片机采用AT89C2051、芯片LM1893，利用电力线载波技术，数据远程采集不需要重新布线而是使用现成的电力线，降低了系统实现的成本和复杂性，系统电路结构简单，成本低。
附图说明
图1为远程电网电流采集系统的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型实施例中，一种远程电网电流采集系统，包括电流传感器、芯片U1、芯片U2、芯片U3、二极管D1、电容C1和三极管VT1，电流传感器分别连接芯片U1引脚2和芯片U1引脚3，芯片U1引脚1、引脚7和引脚8分别对应连接芯片U2引脚14、引脚13和引脚12，芯片U2引脚2、引脚3和引脚19分别对应连接芯片U3引脚12、引脚17和引脚5，芯片U3引脚10分别连接接地二极管D1负极和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电容C1、三极管VT集电极和变压器TN线圈L1，变压器TN线圈L1另一端分别连接电容C1另一端和电源VCC，变压器TN线圈L2一端通过电容C2连接输出端Vo一端，变压器TN线圈L2另一端连接输出端Vo另一端，三极管VT基极分别连接芯片U2引脚9和电阻R1，电阻R1另一端分别连接芯片U2引脚8、三极管VT发射极和接地电阻R2，所述芯片U1采用ADC0832，所述芯片U2采用单片机AT89C2051，所述芯片U3采用LM1893。
二极管D1为稳压二极管。
电流传感器采用MRCS传感器。
本实用新型的工作原理是：请参阅图1，单片机U2为控制单元，用单片机U2实现对电流信号的采集和对电力线载波数据发送功能的控制，它使整个数据采集系统成为一个智能化的有机整体。单片机采用ATMEL的AT89C2051，它包含2KB内存、128B的内存、15根I/O口线、两个定时计数器和一个全双工的串行口。在设计中，用到了AT89C2051的T1定时器和串行口以及P1端口线。由于该单片机与MCS-51相兼容，因此在硬件电路设计和软件编程方面更加方便。
数据采集单元主要由MRCS传感器和ADC0832组成。ADC0832是带有串行输入输出功能的8位逐次逼近式模/数转换器，其转换时间为80μs。它的两个模拟量输入通道是可编程的，可以由串行输入口DI的三位控制字指定通道，并选择单端输入和差分输入两种工作方式之一。MRCS将电流信号以电压信的形式提供给ADC0832。选择ADC0832的CH1为单端输入工作方式，CH0为不工作。DI端输入的控制字为“111”，可将DI固定接高电平。当单片机的P1.2口将ADC0832的CS脚置低电平时，在CLK的前三个脉冲上升沿，从DI端输入控制字“111”，在接下来的八个脉冲完成转换过程。按照逐次逼近式的机理，依先高位后低位的顺序，转换一位，存储一位。并在下降沿由DO端输出一位；在后续七个脉冲的下降沿又将存储好的转换结果按照先低位后高位的顺序从DO端输出。因此，一次完整的模/数转换过程完成，转换后的八位数据就从P1.0口读入到单片机中。
从实际应用角度出发，系统在具体采集处理功能的基础上，必须要有通信接口，具备远程传输功能，实现电力线载波通信的关键问题是如何根据电力线的特性选择合适的MODEM芯片及设计可靠的接口电路。因为电力线上的用电设备种类繁多，对载波信号传输过程所产生的干扰大部分是低频调幅性干扰，所以电力MODEM芯片的调制方式应该采用抗脉冲干扰强的调频方式，同时应适当提升载波信号功率以加大传输距离，在本系统中选择FSK制式的LM1893。
电力线载波发送电路主要包括LM1893。AT89C2051通过串行口与LM1893通信，通信采用标准异步通信方式，并通过控制LM1893的收发状态完成数据传输。选用定时器1作为波特率发生器，串行口采用波特率可变工作方式1。该方式为标准异步通信，其通信格式为每帧10位。AT89C2051的P1.7口控制LM1893的5脚TX/RX，决定数据是发送还是接收。当为高电平时，LM1893处于发送状态。AT89C2051的串行输出口TXD与LM1893调制解调数据输入端17脚连接，由单片机采集的数据就从LM1893的17脚送入，经过FSK调制成150kHz的FSK载波信号，送10脚输出载波信号。在与电力线的接口电路中，使用大功率二极管管D1和电阻R3组成限幅电路，起保护作用。它能避免系统受到诸如强雷电脉冲等瞬时过电压的干扰。而三极管VT和变压器TN则组成调谐功率放大电路。在这里，变压器TN既耦合了载波信号，又使通信电路完全地隔离电力网工频信号。载波信号的发送则经过耦合变压器与电力线相连。三极管VT则用于载波信号的发送功率放大。通过三极管VT的功率放大，载波信号的输出功率能够提高近10倍。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种远程电网电流采集系统，包括电流传感器、芯片U1、芯片U2、芯片U3、二极管D1、电容C1和三极管VT1，其特征在于，所述电流传感器分别连接芯片U1引脚2和芯片U1引脚3，芯片U1引脚1、引脚7和引脚8分别对应连接芯片U2引脚14、引脚13和引脚12，芯片U2引脚2、引脚3和引脚19分别对应连接芯片U3引脚12、引脚17和引脚5，芯片U3引脚10分别连接接地二极管D1负极和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电容C1、三极管VT集电极和变压器TN线圈L1，变压器TN线圈L1另一端分别连接电容C1另一端和电源VCC，变压器TN线圈L2一端通过电容C2连接输出端Vo一端，变压器TN线圈L2另一端连接输出端Vo另一端，三极管VT基极分别连接芯片U2引脚9和电阻R1，电阻R1另一端分别连接芯片U2引脚8、三极管VT发射极和接地电阻R2，所述芯片U1采用ADC0832，所述芯片U2采用单片机AT89C2051，所述芯片U3采用LM1893。
2.根据权利要求1所述的远程电网电流采集系统，其特征在于，所述二极管D1为稳压二极管。
3.根据权利要求1所述的远程电网电流采集系统，其特征在于，所述电流传感器采用MRCS传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520515777.1U CN204855629U (zh) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | 一种远程电网电流采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520515777.1U CN204855629U (zh) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | 一种远程电网电流采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204855629U true CN204855629U (zh) | 2015-12-09 |
Family
ID=54746167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520515777.1U Expired - Fee Related CN204855629U (zh) | 2015-07-16 | 2015-07-16 | 一种远程电网电流采集系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204855629U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107069813A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-18 | 合肥智慧龙图腾知识产权股份有限公司 | 一种新能源智能电网控制系统 |
-
2015
- 2015-07-16 CN CN201520515777.1U patent/CN204855629U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107069813A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-18 | 合肥智慧龙图腾知识产权股份有限公司 | 一种新能源智能电网控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103575306A (zh) | 一种无源无线多参数传感器系统及其多参数测量方法 | |
| CN204855629U (zh) | 一种远程电网电流采集系统 | |
| CN203055147U (zh) | 一种带开关电源和电力载波收发增益的抄表采集器 | |
| CN201414124Y (zh) | 用于低速光耦隔离型rs485通讯提速电路 | |
| CN205140188U (zh) | 基于lora技术的无线远传水表控制电路 | |
| CN204633623U (zh) | 一种精密整流电路 | |
| CN103281094B (zh) | 基于混合调制模式电力载波通信的即插即用模块 | |
| CN102655431B (zh) | 一种多模光纤接收电路 | |
| CN200987178Y (zh) | 填充式数字fsk解调器 | |
| CN204117347U (zh) | 一种基于手机的现场电表及电力终端维护的装置 | |
| CN109088620B (zh) | 一种基于数据控制的pfm调制电路 | |
| CN207008851U (zh) | 远程抄表系统 | |
| CN205248797U (zh) | 一种对发电机电压信号进行一次调频的装置 | |
| CN205901735U (zh) | 适用于打印机的电力载波通信装置 | |
| CN204423629U (zh) | 一种用于光伏发电电池板检测的soc芯片 | |
| CN204740357U (zh) | 一种基于gprs通信的远程气象监测系统 | |
| CN204859131U (zh) | 一种采用电力载波通信的接收滤波电路 | |
| CN111431661A (zh) | 一种计算机的无线通讯信号抗干扰装置 | |
| CN204119205U (zh) | 一种两光耦rs485电路 | |
| CN203289450U (zh) | 红外接收器 | |
| CN203289441U (zh) | 一种红外接收电路 | |
| CN203689674U (zh) | 一种高度集成化的电力线载波通信芯片 | |
| CN104482947B (zh) | 矿用多制式传感器信号变送电路 | |
| CN203301428U (zh) | 具有滤波功能的红外放大器 | |
| CN204680001U (zh) | 一种stm32芯片程序烧写电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151209 Termination date: 20160716 |