專利名稱：低功耗信號驅動交直流數字電流表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交直流測量儀表，尤其是一種可以代替現有指針式電流表應用于電力設施電流檢測的低功耗信號驅動交直流數字電流表。
背景技術：
目前應用于電力設施電流檢測的數字電流表都需要單獨的電源為其供電，能耗比較大，因使用不便使得很多場合一直沿用傳統(tǒng)的指針式電流表，直觀性、精確度及其他相關功能都不盡人意。中國國家知識產權局于1995-12-13公開了一種名為“信號驅動式數字電流表”的實用新型專利，采用4-20mA標準信號電流，經升壓電路升壓供給表頭工作，同時利用表頭的輸入回路來檢測整個回路的電流并實時顯示檢測結果，工作時雖不需要單獨電源供電，但是無法實現對工作電能的進一步管理，電流表接通檢測設備便一直處于工作狀態(tài)， 能耗同樣很大，且該儀表的功能也十分有限，應用場合有所限制。
發(fā)明內容本實用想新型所要解決的問題就是提供一種低功耗信號驅動交直流數字電流表， 工作時不需要單獨電源供電，同時還具備使能管理功能，只在有需時提供電能，實現低功耗的目的。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案低功耗信號驅動交直流數字電流表，包括串接在信號輸入回路上的取電電路與取樣電路、與取電電路連接的升壓電路以及用于顯示檢測結果的顯示模塊，其特征在于還包括連接在取樣電路與顯示模塊之間的微處理模塊、連接在升壓電路與顯示模塊之間的儲能模塊；所述微處理模塊利用儲能模塊中存儲的電能對顯示模塊進行使能控制。進一步的，所述儲能模塊包括儲能管理電路及儲能元件，所述儲能管理電路對儲能元件限流充電，所述儲能元件儲存電能供給顯示模塊工作。進一步的，所述儲能元件為電容器。進一步的，所述顯示模塊包括IXD顯示器與背光電路，所述背光電路由微處理模塊進行使能控制。在光線較暗的環(huán)境中，利用背光電路方便操作人員觀察LCD顯示器上的信息，背光電路可延時自動關閉，節(jié)省電能。進一步的，所述微處理模塊與儲能模塊之間還連接有通訊模塊，所述通訊模塊由微處理模塊進行使能控制，通訊模塊工作時的電能由儲能模塊提供。利用通訊模塊與外界進行通訊，實現遠程操作。進一步的，所述通訊模塊上設有RS485接口、CAN接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及無線通訊接口。實現本表與外部設備的數據通訊。本實用新型的有益效果本實用新型提供的低功耗信號驅動交直流數字電流表， 通過輸入電流信號穩(wěn)壓取電后經過高效率升壓電路提升電壓提供工作電壓，同時又利用取樣電路檢測整個回路的電流，電流表工作時不需要單獨電源供電；采用微處理模塊與儲能模塊結合對顯示模塊、通訊模塊進行使能管理，即顯示模塊、通訊模塊只在有需時才工作， 不工作時不消耗電能，以達到低功耗的目的；同時采用低功耗的電路設計，具有低功耗、精度高、直觀易讀，具有背光功能，便于在光線暗的環(huán)境中使用以及可遠程讀取數值等特點， 完全可應用于電力設施電流檢測監(jiān)控，直接代替現有的指針式電流表。
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明

圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型為低功耗信號驅動交直流數字電流表，包括串接在信號輸入回路1上的取電電路2與取樣電路3、與取電電路2連接的升壓電路4以及用于顯示檢測結果的顯示模塊7，還包括連接在取樣電路3與顯示模塊7之間的微處理模塊8、連接在升壓電路4與顯示模塊7之間的儲能模塊5 ；所述微處理模塊8利用儲能模塊5中存儲的電能對顯示模塊7進行使能控制。參照圖2，取電電路2用于從信號輸入回路1上中提取電壓由二極管D1、二極管 D2及穩(wěn)壓二極管ZD組成，二極管Dl、二極管D2的正向壓降串接進行保護，在穩(wěn)壓二極管ZD 損壞時，可由二極管D1、二極管D2穩(wěn)壓供電。升壓電路4 由電容Cl、電容C2、電感L及集成電路Ul組成，用于將取電電路2取得的電壓穩(wěn)定提升。集成電路Ul為LTC3525D-3.3V芯片，其轉換效率最高可達95%，提供 3. 3V的穩(wěn)定工作電壓。儲能模塊5包括儲能管理電路51及儲能元件52，儲能管理電路51由電阻R1、電阻R2、電阻R5、三極管Ql及三極管Q2組成，用于將電流限定在幾十微安對儲能元件52進行限流充電；儲能元件52實際上為一大容量的超級電容C3。顯示模塊7包括IXD顯示器72與背光電路71，背光電路71由電阻R9、場效應管 M、及發(fā)光二極管組成，當按下按鍵9時，背光電路71接通，發(fā)光二極管發(fā)光，方便操作人員在光線較暗的環(huán)境中觀察LCD顯示器72上的信息，背光電路71延時后自動關閉。取樣電路3由電阻R3、電阻R4、電阻R6、電阻R7、電阻R8及集成電路U2組成，當電流信號通過電阻R7時，在電阻R7上產生電壓信號，經集成電路U2放大后送入微處理模塊8進行AD轉換與處理，最后以直觀的數字形式在IXD顯示器72上顯示出來。通訊模塊6由微處理模塊進行使能控制，通訊模塊6工作時的電能由儲能模塊提供。利用通訊模塊6與外界進行通訊，實現遠程操作；該通訊模塊6上設有RS485接口、CAN 接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及無線通訊接口。從上述方案可知本實用新型的意義不僅僅是實現了數字電流表無需單獨電源供電的目的，更為重要的是還實現了對電流表內顯示模塊、通訊模塊的使能管理，最大限度的降低功耗，節(jié)能省電的同時還能延長其使用壽命，完全可應用于各類電力設施電流檢測監(jiān)控，直接代替現有的指針式電流表。除上述優(yōu)選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬于本實用新型所附權利要求所定義的范圍。
權利要求1.低功耗信號驅動交直流數字電流表，包括串接在信號輸入回路(1)上的取電電路 ⑵與取樣電路(3)、與取電電路(2)連接的升壓電路⑷以及用于顯示檢測結果的顯示模塊(7)，其特征在于還包括連接在取樣電路C3)與顯示模塊(7)之間的微處理模塊(8)、連接在升壓電路(4)與顯示模塊(7)之間的儲能模塊(5)；所述微處理模塊(8)利用儲能模塊(5)中存儲的電能對顯示模塊(7)進行使能控制。
2.根據權利要求1所述的低功耗信號驅動交直流數字電流表，其特征在于所述儲能模塊(5)包括儲能管理電路(51)及儲能元件(52)，所述儲能管理電路(51)對儲能元件 (52)限流充電，所述儲能元件(5 儲存電能供給顯示模塊(7)工作。
3.根據權利要求2所述的低功耗信號驅動交直流數字電流表，其特征在于所述儲能元件(5 為電容器。
4.根據權利要求1或2所述的低功耗信號驅動交直流數字電流表，其特征在于所述顯示模塊⑵包括LCD顯示器(72)與背光電路(71)，所述背光電路(71)由微處理模塊⑶ 進行使能控制。
5.根據權利要求1或2所述的低功耗信號驅動交直流數字電流表，其特征在于所述微處理模塊(8)與儲能模塊( 之間還連接有通訊模塊(6)，所述通訊模塊(6)由微處理模塊⑶進行使能控制，通訊模塊(6)工作時的電能由儲能模塊(5)提供。
6.根據權利要求5所述的低功耗信號驅動交直流數字電流表，其特征在于所述通訊模塊(6)上設有RS485接口、CAN接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及無線通訊接口。
專利摘要本實用新型公開了低功耗信號驅動交直流數字電流表，包括串接在信號輸入回路上的取電電路與取樣電路、與取電電路連接的升壓電路以及用于顯示檢測結果的顯示模塊，還包括連接在取樣電路與顯示模塊之間的微處理模塊、連接在升壓電路與顯示模塊之間的儲能模塊；所述微處理模塊利用儲能模塊中存儲的電能對顯示模塊進行使能控制。本實用新型工作時不需要單獨電源供電，同時還具備使能管理功能，只在有需時提供電能，實現低功耗的目的。
文檔編號G01R19/00GK202133702SQ20112020794
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權日2011年6月20日
發(fā)明者劉崇求, 吳斌, 蔣勇星, 虞偉軍, 鄒新富, 金天 申請人:金天