CN216900689U - 一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，包括MCU处理器、交流信号采集电路和电源电路，所述交流信号采集电路包括至少八片工业级交流电流采集芯片及其外围电路组成，所述交流信号采集电路上至少设置有十六个电流互感器，其中电流互感器用于采集交流电流，其中一片工业级交流电流采集芯片采集三路交流电流，本实用新型涉及工业现场的交流电流测量技术领域。该具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，对工业现场设备的电流进行监控与记录，减少了大量人工成本、材料成本，提高工作效率的同时保证了实时数据的真实可靠性，方便工人对已记录数据进行分析及查看。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业现场的交流电流测量技术领域，具体为一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块。
背景技术
在工业测量领域经常涉及到需要采集几十路设备的交流电流，比如电机的电流，传统的测量只是在配电柜安装电流表用来观看电机运行电流状态，对于工人来说操作繁琐，如果现场有几十台设备需要同时监控电流，工人用笔一一抄录，过于繁琐，且工作量大，不易维护。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，解决了上述的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，包括MCU处理器、交流信号采集电路和电源电路，所述交流信号采集电路包括至少八片工业级交流电流采集芯片及其外围电路组成，所述交流信号采集电路上至少设置有十六个电流互感器，其中电流互感器用于采集交流电流，其中一片工业级交流电流采集芯片采集三路交流电流，所述交流信号采集电路的输出端与MCU处理器的输入端通信连接，用于实现交流电流的数据转换和计算，所述MCU处理器分别与以太网通讯电路和RS485通讯电路实现双向连接，用于实现交流电流数据的输出，所述电源电路分别与MCU处理器、交流信号采集电路、以太网通讯电路和RS485通讯电路实现电性连接，所述以太网通讯电路和RS485通讯电路的输出端均与计算机的输入端连接。
通过采用上述技术方案，对工业现场设备的电流进行监控与记录，减少了大量人工成本、材料成本，提高工作效率的同时保证了实时数据的真实可靠性，方便工人对已记录数据进行分析及查看。
优选的，所述电流互感器变比为2500：1，用于将测量的交流电流数值经过信号缩小到mA级别，且交流信号采集电路中设置有电容。
通过采用上述技术方案，在交流信号采集电路的每一路都设置电容，起到滤波、抗干扰的作用。
优选的，所述工业级交流电流采集芯片通过串行外设接口SPI与MCU电路进行通讯连接。
优选的，所述MCU处理器内置MCU电路，所述MCU电路由STM32F103R8T6及其外围电路组成，用于进行数据处理、数据计算和通讯。
优选的，所述计算机通过标准的Modbus协议与以太网通讯电路和RS485通讯电路进行通讯。
优选的，所述电源电路由MC34063及1117-3.3芯片组成，其中MC34063用于将直流8-30V的直流电降压转换成直流5V，所述1117-3.3用于将直流5V转换成3.3V。
有益效果
本实用新型提供了一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块。与现有的技术相比具备以下有益效果：
(1)该具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，通过在设置多组电流互感器实现对多组电源线的电流进行监控，减少了大量人工成本、材料成本，并且基于对工业现场设备的电流进行监控与记录，提高工作效率的同时保证了实时数据的真实可靠性，方便工人对已记录数据进行分析及查看。
(2)该具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，通过在将采集到的交流电流数据直接显示并存储于软件数据库中，工人可以随时调取，方便查询、打印等，大大节省了人工，提高了效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的交流电流信号采集电路图；
图3为本实用新型的以太网通讯电路图；
图4为本实用新型的RS485通讯电路图；
图5为本实用新型的电源电路图；
图6为本实用新型的MCU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1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，包括MCU处理器、交流信号采集电路和电源电路，所述交流信号采集电路包括至少八片工业级交流电流采集芯片及其外围电路组成，所述交流信号采集电路上至少设置有十六个电流互感器，作为详细说明，电流互感器变比为2500：1，用于将测量的交流电流数值经过信号缩小到mA级别，且交流信号采集电路中设置有电容，具体的，在交流信号采集电路的每一路都设置电容，起到滤波、抗干扰的作用。
作为优选方案，电流互感器用于采集交流电流，其中一片工业级交流电流采集芯片采集三路交流电流，所述交流信号采集电路的输出端与MCU处理器的输入端通信连接，用于实现交流电流的数据转换和计算，所述MCU处理器分别与以太网通讯电路和RS485通讯电路实现双向连接，用于实现交流电流数据的输出，具体的，以太网通讯电路由工业级芯片W5500组成，配合HR911105A网线RJ45接口，在工作中达到稳定可靠的通讯效果，RS485通讯电路由工业级芯片ADM2483及其外围电路组成，该芯片为磁耦隔离设计，具有可靠的抗干扰能力，以保证工业场合的稳定使用，所述电源电路分别与MCU处理器、交流信号采集电路、以太网通讯电路和RS485通讯电路实现电性连接，所述以太网通讯电路和RS485通讯电路的输出端均与计算机的输入端连接。
进一步的，工业级交流电流采集芯片通过串行外设接口SPI与MCU电路进行通讯连接，其中工业级交流电流采集芯片为ADE7758工业级电流采集芯片，具体的，工业级交流电流采集芯片检测到经过的交流电流数据，经过数据转换后再通过串行外设接口SPI与MCU电路进行通讯，所述MCU电路经过数据放大和计算后，通过以太网通讯和RS485通讯向计算机传输数据。
进一步的，MCU处理器内置MCU电路，所述MCU电路由STM32F103R8T6及其外围电路组成，用于进行数据处理、数据计算和通讯，计算机通过标准的Modbus协议与以太网通讯电路和RS485通讯电路进行通讯，具体的，计算机上面运行的软件，通过标准的Modbus协议和模块进行通讯，把模块采集到的交流电流数据显示并存储于软件数据库中，工人可以随时调取，方便查询和打印，大大节省了人工，提高了效率。
电源电路由MC34063及1117-3.3芯片组成，其中MC34063用于将直流8-30V的直流电降压转换成直流5V，所述1117-3.3用于将直流5V转换成3.3V。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时，将十六个电流互感器套入被测量设备的动力线，当设备运行时，动力线会产生交流电流，电流互感器检测到所需测量的交流电流，工业级交流电流采集芯片检测到经过的交流电流数据，经过数据转换后再通过串行外设接口SPI与MCU电路进行通讯，MCU电路经过数据放大和计算后，通过以太网通讯和RS485通讯向计算机传输数据，计算机把采集到的交流电流数据显示并存储于软件数据库中，通过计算机既可以查看采集到的实时交流电流的数据，也可将数据保存在计算机的数据库中，工人随时调取、查询每个时间段的历史交流数据，具备实时数据、历史数据、实时曲线、历史曲线、打印等功能。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，包括MCU处理器、交流信号采集电路和电源电路，其特征在于：所述交流信号采集电路包括至少八片工业级交流电流采集芯片及其外围电路组成，所述交流信号采集电路上至少设置有十六个电流互感器，其中电流互感器用于采集交流电流，其中一片工业级交流电流采集芯片采集三路交流电流，所述交流信号采集电路的输出端与MCU处理器的输入端通信连接，用于实现交流电流的数据转换和计算，所述MCU处理器分别与以太网通讯电路和RS485通讯电路实现双向连接，用于实现交流电流数据的输出，所述电源电路分别与MCU处理器、交流信号采集电路、以太网通讯电路和RS485通讯电路实现电性连接，所述以太网通讯电路和RS485通讯电路的输出端均与计算机的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，其特征在于：所述电流互感器变比为2500：1，用于将测量的交流电流数值经过信号缩小到mA级别，且交流信号采集电路中设置有电容。
3.根据权利要求1所述的一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，其特征在于：所述工业级交流电流采集芯片通过串行外设接口SPI与MCU电路进行通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，其特征在于：所述MCU处理器内置MCU电路，所述MCU电路由STM32F103R8T6及其外围电路组成，用于进行数据处理、数据计算和通讯。
5.根据权利要求1所述的一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，其特征在于：所述计算机通过标准的Modbus协议与以太网通讯电路和RS485通讯电路进行通讯。
6.根据权利要求1所述的一种具有以太网接口和485接口的交流电流采集模块，其特征在于：所述电源电路由MC34063及1117-3.3芯片组成，其中MC34063用于将直流8-30V的直流电降压转换成直流5V，所述1117-3.3用于将直流5V转换成3.3V。
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