CN206411185U - 一种自动切换量程大电流检测装置 - Google Patents

一种自动切换量程大电流检测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种自动切换量程大电流检测装置,其包括:被测电流母线、霍尔电流传感器、继电器、取样电阻、A/D转换器、单片机和显示器;霍尔电流传感器经取样电阻、A/D转换器连接单片机,单片机连接显示器并经继电器连接取样电阻。系统工作时,霍尔电流传感器将被测电流母线的大电流转换为微小电流,经取样电阻转换成电压,经A/D转换器变换成数字信号输入到单片机中,由单片机换算成被测电流值并在显示器上显示;在测量中,由单片机控制继电器实现取样电阻切换,以实现检测装置量程自动切换。系统具有测量范围大、量程自动切换、易于实现等优点。

Description

一种自动切换量程大电流检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及传感器原理及应用和单片机原理与接口技术等技术领域,特别涉及一 种自动切换量程大电流检测装置。
背景技术
[0002] 电流测量是电工电子领域常规检测项目,已经有相当多的测量方法,并都有其各 自的适用领域。对于数值不大的直流电流或交流电流我们可以直接使用电流表测量;对于 数值较大交流电流可以使用电流互感器测量,其工作原理类似于变压器;但是数值很大交 流电流或是直流电流不太适合使用电流互感器来测量。霍尔电流传感器是近十几年发展起 来的的新一代的电力传感器,它具有常规电流互感器无法比拟的优点。例如,能够测量直流 和脉动电流;弱电回路与主回路隔离;能够输出与被测电流波形相同的“跟随电压”;容易与 计算机及二次仪表接口;准确度高、线性度好、响应时间快、频带宽,不会产生过电压等,因 面广泛应用于电力逆变、传动、冶金等自动控制系统中的电流的检测和控制、高压隔离等场 合。
发明内容
[0003] 针对现有技术的不足,发明一种自动切换量程大电流检测装置。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
[0005] 一种自动切换量程大电流检测装置,其包括:被测电流母线、霍尔电流传感器、继 电器、取样电阻、A/D转换器、单片机和显示器;霍尔电流传感器经取样电阻、A/D转换器连接 单片机,单片机连接显示器并经继电器连接取样电阻。
[0006] 优选的,系统工作时,霍尔电流传感器将被测电流母线的大电流转换为微小电流, 经取样电阻转换成电压,经A/D转换器变换成数字信号输入到单片机中,由单片机换算成被 测电流值并在显示器上显示。
[0007]优选的,在电流检测过程中,由单片机控制继电器实现取样电阻切换,以实现检测 装置量程自动切换。
[0008] 上述技术方案有如下有益效果:系统具有测量范围大、量程自动切换、易于实现等 优点。
[0009] 上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段, 并可以依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如 后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0010] 图1为本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
[0011] 下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。
[0012] 如图1所示,一种自动切换量程大电流检测装置,其包括:1被测电流母线、2霍尔电 流传感器、3继电器、4取样电阻、5A/D转换器、6单片机和显示器;霍尔电流传感器经取样电 阻、A/D转换器连接单片机,单片机连接显示器并经继电器连接取样电阻。系统工作时,霍尔 电流传感器将被测电流母线的大电流转换为微小电流,经取样电阻转换成电压,经A/D转换 器变换成数字信号输入到单片机中,由单片机换算成被测电流值并在显示器上显示;在测 量中,由单片机控制继电器实现取样电阻切换,以实现检测装置量程自动切换。系统具有测 量范围大、量程自动切换、易于实现等优点。
[0013] 测量时,被测电流母线穿过霍尔电流传感器铁心孔,为方便测量,霍尔电流传感器 也可做成钳型。电流母线通电后,磁力线就集中通过铁心中的霍尔1C,霍尔1C就输出与被测 电流成正比的输出电压或输出电流,本设计选择电流输出。将输出电流流过取样电阻,又可 将输出电流转换电压信号,改变取样电阻值即可改变输出电压与被测电流的比值,近而实 现宽范围、多量程的电流检测。
[0014] 本设计的量程切换是单片机控制器自动完成的,无需手动选择量程,使用十分方 便。设计中一个继电器的常开触点和一个取样电阻串联之后形成一条支路,再将多条支路 并联连接到霍尔电流传感器输出端。测量中单片机控制器依次控制继电器将一个取样电阻 接入到转换电路当中,依次将测量电压读入到单片机存储器中,根据相应算法选择一个合 适的量程并记录下支路号及取样电阻值,完成量程选择。之后单片机控制继电器接通选择 支路,由该支路取样电阻将霍尔电流传感器电流输出信号转换为电压信号,经A/D转换器转 换成数字信号,由单片机根据额定电流比、取样电阻值、A/D转换器量化位数等参数计算出 被测电流值,并送显示器显示。
[0015] A/D转换芯片选择11通道12位高速A/D转换芯片TLC2543,为节约系统资源,单片机 与TLC2543之间采用串行连接,只要进行四条信号线的连接即可实现数据传输。液晶显示器 (LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄、无福射、低闪烁等许多其他显不器无法比拟的优 点,选择2X16字符型液晶显示器LCD1602作为系统显示设备。
[0016] 以上对本发明实施例所提供的一种自动切换量程大电流检测装置进行了详细介 绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上 均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对发明的限制,凡依本发明设计思想 所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1. 一种自动切换量程大电流检测装置,其包括:被测电流母线、霍尔电流传感器、继电 器、取样电阻、A/D转换器、单片机和显示器;霍尔电流传感器经取样电阻、A/D转换器连接单 片机,单片机连接显示器并经继电器连接取样电阻。
2. 根据权利要求1所述的一种自动切换量程大电流检测装置,其特征在于,系统工作 时,霍尔电流传感器将被测电流母线的大电流转换为微小电流,经取样电阻转换成电压,经 A/D转换器变换成数字信号输入到单片机中,由单片机换算成被测电流值并在显示器上显 7J\ 〇
3. 根据权利要求1所述的一种自动切换量程大电流检测装置,其特征在于,在电流检测 过程中,由单片机控制继电器实现取样电阻切换,以实现检测装置量程自动切换。
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