CN217689152U - 一种实时电流采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电流采集技术领域，尤其涉及一种实时电流采集装置。其技术方案包括：电流传感器和数据采集板，所述电流传感器的输出端与数据采集板的输入端相连接，所述数据采集板由模拟调节电路、数模转换电路、高性能处理器和通信模块组成，所述模拟调节电路的输出端与数模转换电路的输入端相连，所述数模转换电路的输出端与高性能处理器的输入端相连，所述高性能处理器的输出端与通信模块的输入端相连，所述电流传感器的输出信号被数据采集板接收处理。本实用新型具有对任意电流波形都可以进行隔离采集，采集精度高和数据传输实时同步，适用于多种场合的优点。

Description

一种实时电流采集装置

技术领域

本实用新型涉及电流采集技术领域，具体为一种实时电流采集装置。

背景技术

随着电力电子设备的蓬勃发展，设备中对电流实时采集和控制的要求也日益复杂。一些设备中要求的实时电流控制要求也越来越高，有的被测电流包括了交流电流、直流电流、脉冲电流、梯形电流或不规则波形电流中的一种或几种。常规的电流采集装置，只能采集交流电流或直流电流，而且精度低、传输速度慢，已经满足不了市场的要求。

基于当前国内行业现状，亟待研制出可以实现对任意电流波形进行高精度采集和实时传输的装置，解决高精密系统中电流测量和控制存在的精度低和传输延时问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实时电流采集装置，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：一种实时电流采集装置，包括电流传感器和数据采集板，所述电流传感器的输出端与数据采集板的输入端相连接，所述电流传感器的输出信号被数据采集板接收处理。

优选的，所述电流传感器采用高精度磁通门电压输出型电流传感器。

优选的，所述数据采集板由模拟调节电路、数模转换电路、高性能处理器和通信模块组成，所述模拟调节电路的输出端与数模转换电路的输入端相连，所述数模转换电路的输出端与高性能处理器的输入端相连，所述高性能处理器的输出端与通信模块的输入端相连。

优选的，所述模拟调节电路为差分调节电路。

优选的，所述数模转换电路为18位SAR型模数转换器。

优选的，所述高性能处理器为现场可编程门阵列(FPGA)。

优选的，所述通信模块采用光纤通信模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：高精度的电流传感器将被测电流通过电场与磁场的转换，输出为便于电路板传输和测量的精确小电压信号，然后将该电压信号输入数据采集板，在数据采集板内部通过模拟调节电路后输入到数模转换电路，再经数模转换电路转换为数字信号送至高性能处理器，再通过与高性能处理器相连接的通信模块，将采集数据实时传送到电脑主机或其他设备中。对任意电流波形都可以进行隔离采集，可以实现1Mhz的18位数据采集，采集精度高和数据传输实时同步。该装置不仅可以应用在将电流采集数据作为实时精准控制和计算的高精密设备中，还可以应用在对电流波形进行实时分析和记录等场合。

附图说明

图1为本实用新型一种实时电流采集装置的的系统框图；

图2为本实用新型一种实时电流采集装置的模拟调节电路原理图。

图中：1、电流传感器；2、数据采集板；21、模拟调节电路；22、数模转换电路；23、高性能处理器；24、通信模块。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：一种实时电流采集装置，包括电流传感器1和数据采集板2，电流传感器1的输出端与数据采集板2的输入端相连接，电流传感器1采用高精度磁通门电压输出型电流传感器，数据采集板2由模拟调节电路21、数模转换电路22、高性能处理器23和通信模块24组成，模拟调节电路21的输出端与数模转换电路22的输入端相连，数模转换电路22的输出端与高性能处理器23的输入端相连，高性能处理器23的输出端与通信模块24的输入端相连，电流传感器1的输出信号被数据采集板2接收处理。

电流传感器1为磁通门电流传感器，将被测电流进行隔离测量，转换成小电压信号，其输出端的小电压信号与数据采集板2的模拟调节电路21输入端相连。

数据采集板2中的模拟调节电路21由差分放大电路组成，模拟调节电路21输出端与数模转换电路22的输入端相连。

数据采集板2中的数模转换电路22由高性能的18位SAR型模数转换器组成，数模转换电路22的输出端与高性能处理器23的输入端相连。

数据采集板2中的高性能处理器23由高性能的18位SAR型模数转换器组成，高性能处理器23的输出端与通信模块24的输入端相连。

数据采集板2中的通信模块24由光纤通信模块组成，通信模块24的输出端与外部电脑主机或其他设备相连。

高精度的电流传感器1将被测电流通过电场与磁场的转换，输出为便于电路板传输和测量的精确小电压信号，然后将该电压信号输入数据采集板2，在数据采集板2内部通过模拟调节电路21后输入到数模转换电路22，再经数模转换电路22转换为数字信号送至高性能处理器23，再通过与高性能处理器23相连接的通信模块24，将采集数据实时传送到电脑主机或其他设备中。

实施例二

请参阅图2，本实用新型提供的一种实施例：一种实时电流采集装置，数据采集板2中的模拟调节电路21由差分放大电路组成：

如图2所示，电容C15、电容C16、电容C23、电容C24、电容C25、电容C26、电容C14、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、瞬态抑制二极管D1和运算放大器芯片U26的相互连接形成差分模拟调节电路；电阻R13、电阻R19和瞬态抑制二极管D1管可以对输入端进行保护，防止在输入异常时，损坏内部元器件，保证内部电路的可靠性。电阻R16和电阻R17由高精密电阻组成，可以起到比例调整的作用。

工作原理：电流传感器1将被测电流通过电场与磁场的转换，输出为便于电路板传输和测量的精确小电压信号，然后将该电压信号输入数据采集板2，在数据采集板2内部通过模拟调节电路21后输入到数模转换电路22，再经数模转换电路22转换为数字信号送至高性能处理器23，再通过与高性能处理器23相连接的通信模块24，将采集数据实时传送到电脑主机或其他设备中。

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。

Claims (7)

1.一种实时电流采集装置，包括电流传感器(1)和数据采集板(2)，其特征在于：所述电流传感器(1)的输出端与数据采集板(2)的输入端相连接，所述电流传感器(1)的输出信号被数据采集板(2)接收处理。

2.根据权利要求1所述的一种实时电流采集装置，其特征在于：所述电流传感器(1)采用高精度磁通门电压输出型电流传感器。

3.根据权利要求1所述的一种实时电流采集装置，其特征在于：所述数据采集板(2)由模拟调节电路(21)、数模转换电路(22)、高性能处理器(23)和通信模块(24)组成，所述模拟调节电路(21)的输出端与数模转换电路(22)的输入端相连，所述数模转换电路(22)的输出端与高性能处理器(23)的输入端相连，所述高性能处理器(23)的输出端与通信模块(24)的输入端相连。

4.根据权利要求3所述的一种实时电流采集装置，其特征在于：所述模拟调节电路(21)为差分调节电路。

5.根据权利要求3所述的一种实时电流采集装置，其特征在于：所述数模转换电路(22)为18位SAR型模数转换器。

6.根据权利要求3所述的一种实时电流采集装置，其特征在于：所述高性能处理器(23)为现场可编程门阵列(FPGA)。

7.根据权利要求3所述的一种实时电流采集装置，其特征在于：所述通信模块(24)采用光纤通信模块。

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