專利名稱：低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)字電流表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交直流測量儀表，尤其是一種可以代替現(xiàn)有指針式電流表應(yīng)用于電力設(shè)施電流檢測的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)字電流表。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用于電力設(shè)施電流檢測的數(shù)字電流表都需要單獨(dú)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(guān)功能都不盡人意。中國國家知識產(chǎn)權(quán)局于1995-12-13公開了一種名為“信號驅(qū)動式數(shù)字電流表”的實(shí)用新型專利，采用4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號電流，經(jīng)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(shí)時顯示檢測結(jié)果，工作時雖不需要單獨(dú)電源供電，但是無法實(shí)現(xiàn)對工作電能的進(jìn)一步管理，電流表接通檢測設(shè)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(yīng)用場合有所限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用想新型所要解決的問題就是提供一種低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)字電流表， 工作時不需要單獨(dú)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(shí)現(xiàn)低功耗的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jié)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(jìn)行使能控制。進(jìn)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(jìn)一步的，所述儲能元件為電容器。進(jìn)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(jìn)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(guān)閉，節(jié)省電能。進(jìn)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(jìn)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(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。進(jìn)一步的，所述通訊模塊上設(shè)有RS485接口、CAN接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及無線通訊接口。實(shí)現(xiàn)本表與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型提供的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)字電流表， 通過輸入電流信號穩(wěn)壓取電后經(jīng)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(dú)電源供電；采用微處理模塊與儲能模塊結(jié)合對顯示模塊、通訊模塊進(jìn)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(dá)到低功耗的目的；同時采用低功耗的電路設(shè)計(jì)，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(yuǎn)程讀取數(shù)值等特點(diǎn)， 完全可應(yīng)用于電力設(shè)施電流檢測監(jiān)控，直接代替現(xiàn)有的指針式電流表。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1，本實(shí)用新型為低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jié)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(jìn)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(jìn)行保護(hù)，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(zhuǎn)換效率最高可達(dá)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(jìn)行限流充電；儲能元件52實(shí)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(yīng)管 M、及發(fā)光二極管組成，當(dāng)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(guān)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(dāng)電流信號通過電阻R7時，在電阻R7上產(chǎn)生電壓信號，經(jīng)集成電路U2放大后送入微處理模塊8進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換與處理，最后以直觀的數(shù)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(jìn)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(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作；該通訊模塊6上設(shè)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(shí)用新型的意義不僅僅是實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電流表無需單獨(dú)電源供電的目的，更為重要的是還實(shí)現(xiàn)了對電流表內(nèi)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(yīng)用于各類電力設(shè)施電流檢測監(jiān)控，直接代替現(xiàn)有的指針式電流表。除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本實(shí)用新型還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實(shí)用新型的精神，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
權(quán)利要求1.低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jié)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(jìn)行使能控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)字電流表，其特征在于所述儲能元件(5 為電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jìn)行使能控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jìn)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(jù)權(quán)利要求5所述的低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)字電流表，其特征在于所述通訊模塊(6)上設(shè)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(shí)用新型公開了低功耗信號驅(qū)動交直流數(shù)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(jié)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(jìn)行使能控制。本實(shí)用新型工作時不需要單獨(dú)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(shí)現(xiàn)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(quán)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