具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種擴(kuò)展模塊，具體的說(shuō)，涉及了一種具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的控制設(shè)備由于板材、外殼、成本等因素，在面對(duì)大型的船用柴油發(fā)電機(jī)監(jiān)測(cè)的時(shí)候，由于大型船用柴油發(fā)電機(jī)要求進(jìn)行多重電壓檢測(cè)保護(hù)，且檢測(cè)對(duì)象過(guò)多，所以交流電流檢測(cè)的端口不夠，另外，模擬量輸出口還可以用來(lái)控制船用柴油發(fā)電機(jī)，比如船用柴油發(fā)電機(jī)上用的電子調(diào)速器，大型設(shè)備對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控要求過(guò)多，所以模擬量輸出的端口不夠，一般情況下都是使用分離設(shè)備進(jìn)行搭接這樣導(dǎo)致可靠性和穩(wěn)定性很差。
[0003]為了解決以上存在的問(wèn)題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種接線簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好、傳送速率高和擴(kuò)展兼容性好的具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊，它包括中央處理器、至少一路交流電流采集電路、至少一路模擬量輸出檢測(cè)電路和與所述中央處理器連接的CANBUS通信模塊；
[0006]所述交流電流采集電路包括電阻R46、電阻R47、電容C148、電容C19、片式磁珠L(zhǎng)25和電流互感器TCl，所述電流互感器TCl的兩個(gè)輸入端作為電流采樣輸入端，電流互感器TCl的兩個(gè)輸出端之間并聯(lián)所述電阻R47，所述電阻R47 —端接參考電壓Vref，所述電阻R47另一端通過(guò)所述片式磁珠L(zhǎng)25連接所述電阻R46的一端，所述電阻R46的兩端分別連接所述電容C148的一端和所述電容C19的一端，所述電容C148的另一端和所述電容C19的另一端接地，所述電阻R46的另一端作為電流采樣輸出端并連接所述中央處理器的信號(hào)采集口 ；
[0007]所述模擬量輸出檢測(cè)電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24、隔離變送器U26和二極管D15，所述中央處理器的信號(hào)輸出端分別連接所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的同步引腳、所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的時(shí)鐘引腳和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的數(shù)字輸入引腳，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的模擬輸出引腳和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的反饋引腳分別連接所述隔離變送器U26的正向輸入引腳，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的電源電壓引腳和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的參考電壓引腳分別接正電壓VDD，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的接地引腳分別連接所述隔離變送器U26的負(fù)向輸入引腳和所述隔離變送器U26的負(fù)電壓輸入引腳并接地，所述隔離變送器U26的正電壓輸入引腳接+5V電壓，所述隔離變送器U26的正向輸出引腳連接所述二極管D15的陽(yáng)極，所述隔離變送器U26的負(fù)向輸出引腳和所述二極管D15的陰極作為所述模擬量輸出檢測(cè)電路的輸出端。
[0008]基于上述，所述中央處理器是STM32F103RCT6型嵌入式微控制器。
[0009]基于上述，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24是DAC8501型數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述隔離變送器U26是TS160S-3.3型隔離變送器。
[0010]本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，具體的說(shuō)，本實(shí)用新型安裝在船用柴油發(fā)電機(jī)和控制設(shè)備之間，以此擴(kuò)展控制設(shè)備的采集端口 ；通過(guò)所述交流電流采集電路和所述模擬量輸出檢測(cè)電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集后的數(shù)據(jù)通過(guò)所述CANBUS通信模塊輸出給控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速處理；同時(shí)控制設(shè)備下方模擬量控制信號(hào)并通過(guò)所述交流電流采集電路下放給船用柴油發(fā)電機(jī)；其具有接線簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好、傳送速率高和擴(kuò)展兼容性好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]如圖1所示，一種具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊，它包括中央處理器、一路交流電流采集電路、一路模擬量輸出檢測(cè)電路和與所述中央處理器連接的CANBUS通信模塊。整個(gè)擴(kuò)展模塊安裝在船用柴油發(fā)電機(jī)和控制設(shè)備之間以此擴(kuò)展所述控制設(shè)備的采集端口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集。
[0014]所述交流電流采集電路包括電阻R46、電阻R47、電容C148、電容C19、片式磁珠L(zhǎng)25和電流互感器TC1，所述電流互感器TCl的輸入端Pl和所述電流互感器TCl的輸入端P2作為電流采樣輸入端，以此連接船用柴油發(fā)電機(jī)；電流互感器TCl的兩個(gè)輸出端之間并聯(lián)所述電阻R47，所述電阻R47 —端接參考電壓Vref，所述電阻R47另一端通過(guò)所述片式磁珠L(zhǎng)25連接所述電阻R46的一端，所述電阻R46的兩端分別連接所述電容C148的一端和所述電容C19的一端，所述電容C148的另一端和所述電容C19的另一端接地，所述電阻R46的另一端作為電流采樣輸出端Ia并連接所述中央處理器的信號(hào)采集口，采集到的交流電流數(shù)據(jù)上傳給中央處理器；所述中央處理器是STM32F103RCT6型嵌入式微控制器，所述電阻R46的另一端連接所述STM32F103RCT6型嵌入式微控制器的PC5/ADC12_IN15引腳。
[0015]本實(shí)施例中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24是DAC8501型數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述隔離變送器U26是TS160S-3.3型隔離變送器。
[0016]所述模擬量輸出檢測(cè)電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24、隔離變送器U26和二極管D15，所述中央處理器的PC5/ADC12_IN10引腳、PC5/ADC12_IN11引腳和PC5/ADC12_IN12引腳分別一一連接所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的同步引腳SYNC、所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的時(shí)鐘引腳SCLK和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的數(shù)字輸入引腳Din，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的模擬輸出引腳Vout和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的反饋引腳Vfb分別連接所述隔離變送器U26的正向輸入引腳Sin+，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的電源電壓引腳Vdd和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的參考電壓引腳Vref分別接正電壓VDD，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的接地引腳GND分別連接所述隔離變送器U26的負(fù)向輸入引腳Sin-和所述隔離變送器U26的負(fù)電壓輸入引腳Pin-并接地，所述隔離變送器U26的正電壓輸入引腳Pin+接+5V電壓，所述隔離變送器U26的正向輸出引腳Sout+連接所述二極管的陽(yáng)極，所述隔離變送器U26的負(fù)向輸出引腳Sout-作為所述模擬量輸出檢測(cè)電路的輸出端SENS0R_0UT1-，所述二極管D15的引腳作為所述模擬量輸出檢測(cè)電路的輸出端SENSOR_OUTl+o所述中央處理器經(jīng)過(guò)CANBUS通信模塊接收的模擬量控制信號(hào)，并經(jīng)過(guò)所述模擬量輸出檢測(cè)電路向柴油發(fā)電機(jī)組下放控制命令。
[0017]所述中央處理器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)CANBUS通信模塊輸出給控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速處理。
[0018]需要說(shuō)明的是在其它實(shí)施例中所述交流電流采集電路的路數(shù)和所述模擬量輸出檢測(cè)電路的路數(shù)可根據(jù)需要設(shè)置，增加擴(kuò)展功能。例如設(shè)置三路所述交流電流采集電路和八路所述模擬量輸出檢測(cè)電路。
[0019]模擬量輸出是所述中央處理器通過(guò)所述模擬量輸出檢測(cè)電路檢測(cè)到模擬量狀態(tài)數(shù)據(jù)后通過(guò)所述CANBUS通信模塊快速地輸出到需要同時(shí)擴(kuò)展交流電流檢測(cè)和模擬量輸出的設(shè)備。所述交流電流采集電路用于采集交流電流數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)所述中央處理器轉(zhuǎn)化后通過(guò)所述CANBUS通信模塊把采集到的交流電流數(shù)據(jù)快速輸出到需要同時(shí)擴(kuò)展交流電流檢測(cè)和模擬量輸出的設(shè)備。
[0020]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊，其特征在于:它包括中央處理器、至少一路交流電流采集電路、至少一路模擬量輸出檢測(cè)電路和與所述中央處理器連接的CANBUS通信模塊； 所述交流電流采集電路包括電阻R46、電阻R47、電容C148、電容C19、片式磁珠L(zhǎng)25和電流互感器TC1，所述電流互感器TCl的兩個(gè)輸入端作為電流采樣輸入端，電流互感器TCl的兩個(gè)輸出端之間并聯(lián)所述電阻R47，所述電阻R47 —端接參考電壓Vref，所述電阻R47另一端通過(guò)所述片式磁珠L(zhǎng)25連接所述電阻R46的一端，所述電阻R46的兩端分別連接所述電容C148的一端和所述電容C19的一端，所述電容C148的另一端和所述電容C19的另一端接地，所述電阻R46的另一端作為電流采樣輸出端并連接所述中央處理器的信號(hào)采集口 ； 所述模擬量輸出檢測(cè)電路包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24、隔離變送器U26和二極管D15，所述中央處理器的信號(hào)輸出端分別連接所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的同步引腳、所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的時(shí)鐘引腳和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的數(shù)字輸入引腳，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的模擬輸出引腳和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的反饋引腳分別連接所述隔離變送器U26的正向輸入引腳，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的電源電壓引腳和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的參考電壓引腳分別接正電壓VDD，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24的接地引腳分別連接所述隔離變送器U26的負(fù)向輸入引腳和所述隔離變送器U26的負(fù)電壓輸入引腳并接地，所述隔離變送器U26的正電壓輸入引腳接+5V電壓，所述隔離變送器U26的正向輸出引腳連接所述二極管D15的陽(yáng)極，所述隔離變送器U26的負(fù)向輸出引腳和所述二極管D15的陰極作為所述模擬量輸出檢測(cè)電路的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊，其特征在于:所述中央處理器是STM32F103RCT6型嵌入式微控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊，其特征在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U24是DAC8501型數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述隔離變送器U26是TS160S-3.3型隔離變送器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種具有交流電流測(cè)量和模擬量輸出功能的擴(kuò)展模塊，它包括中央處理器、一路交流電流采集電路、一路模擬量輸出檢測(cè)電路和與所述中央處理器連接的CANBUS通信模塊；所述中央處理器采用STM32F103RCT6型嵌入式微控制器。本實(shí)用新型設(shè)置在待采集設(shè)備與控制設(shè)備之間，以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)交流電流采集電路采集交流電流數(shù)據(jù)，以及通過(guò)模擬量輸出檢測(cè)電路輸出模擬量控制信號(hào)，所述CANBUS通信模塊把采集到的數(shù)據(jù)快速輸出到需要擴(kuò)展的控制設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)高速處理，同時(shí)控制設(shè)備下放的控制命令快速下達(dá)；其具有接線簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好、傳送速率高和擴(kuò)展兼容性好的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19-414
【公開(kāi)號(hào)】CN204287903
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420676682
【發(fā)明人】高昌盛, 李朝暉, 苗瑞濤, 水清華, 王向前
【申請(qǐng)人】鄭州眾智科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日