用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置，其包括電流取樣單元、射隨緩沖單元、隔離電源、隔離放大單元、模擬電壓采集單元以及系統(tǒng)電源。其中，所述電流取樣單元、射隨緩沖單元、隔離電路與隔離放大單元的數(shù)目以及模擬電壓采集單元的通道數(shù)目為多個，它們的數(shù)目相等，并且每個通道的連接方式相同，實現(xiàn)對多個直流電流的測量；并且所述隔離電源供電的射隨緩沖單元與所述電流取樣單元與所述模擬電壓采集單元之間沒有電回路連接，實現(xiàn)對多個直流電流隔離的采集和測量。
【專利說明】用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置。更特別的是，本實用新型涉及一種用于直流系統(tǒng)中的多點電流測量的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在直流系統(tǒng)中，為了計量及控制的目的，需要對多點的電流進行測量。通常的做法是通過通道采集模塊將各個測量傳送到控制單元?？梢圆捎没魻栐M行電流取樣這樣非接觸式的方式進行電流測量，但是霍爾方式存在精度低的問題。也可以采用限流電阻進行電流取樣這樣測量精度較高的方法，特別是在大電流系統(tǒng)中(例如額定電流50A或100A及更高的系統(tǒng))。限流電阻方式取樣既可以實現(xiàn)幾乎滿程時的精確測量，也可以實現(xiàn)電流非常小時的精確測量。
[0003]然而，使用限流電阻進行電流取樣進行測量這樣的方式存在著各個測量點的參考電位不一致的問題，無法直接使用采集模塊的取樣電流。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的上述問題，給出一種用于直流系統(tǒng)的帶有隔離效果的多通道電流測量裝置。
[0005]所述用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置包括:電流取樣單元、射隨緩沖單元、隔離電源、隔離放大單元、模擬電壓采集單元以及系統(tǒng)電源。其中，所所述電流取樣單元由電流取樣傳感器組成，輸入端連接至直流電流，將輸入的電流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓；所述射隨緩沖單元的輸入端與所述電流取樣單元的輸出端連接；所述隔離電源與所述射隨緩沖單元連接，為所述射隨緩沖單元單獨供電；所述隔離放大單元的輸入端與所述射隨緩沖單元的輸出端連接；所述模擬電壓采集單元的其中一個輸入端與所述隔離放大單元的輸出端連接；所述系統(tǒng)電源分別與所述隔離電源、所述隔離放大單元，以及所述模擬電壓采集單元連接以提供電源。其中，所述電流取樣單元、射隨緩沖單元、隔離電路與隔離放大單元的數(shù)目以及模擬電壓采集單元的通道數(shù)目為多個，它們的數(shù)目相等，并且每個通道的連接方式相同，實現(xiàn)對多個直流電流的測量；并且所述隔離電源供電的射隨緩沖單元與所述電流取樣單元與所述模擬電壓采集單元之間沒有電回路連接。
[0006]可選地，所述電流取樣傳感器為多個串聯(lián)的開關(guān)與限流電阻的并聯(lián)，通過切換不同的所述限流電阻，能夠改變測量量程。
[0007]可選地，所述用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置具有過流保護裝置，所述過流保護裝置為在電流輸入端的斷路器。
[0008]可選地，所述用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置具有通訊總線，所述通訊總線與所述模擬電壓采集單元相連接，將測量數(shù)據(jù)傳輸至上位系統(tǒng)，并將所述裝置的包括正常工作狀態(tài)、超量程狀態(tài)及過流保護狀態(tài)的信息反饋給上位系統(tǒng)。
[0009]本實用新型所提出的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置，采用單獨供電的射隨緩沖單元，消除了電流取樣單元與模擬電壓采集單元之間的電回路連接，實現(xiàn)對直流電流隔離的采集與測量。
[0010]本實用新型的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的【具體實施方式】中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實施方式】中進行詳細陳述，這些附圖和【具體實施方式】共同用于解釋本實用新型的特定原理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本實用新型的某些原理的【具體實施方式】，本實用新型的裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將變得清楚或更為具體地得以闡明。
[0012]圖1為根據(jù)本實用新型的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]附圖標記:
[0014]電流取樣單元101...η01
[0015]射隨緩沖單元102...η02
[0016]隔離電源103...η03
[0017]隔離放大單元104...η04
[0018]系統(tǒng)電源5
[0019]模擬電壓采集單元6
[0020]通訊總線7
[0021]保護裝置108...η08ο
【具體實施方式】
[0022]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0023]如圖1所示，根據(jù)本實用新型的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置包括電流取樣單元101...nOl、射隨緩沖單元102...n02、隔離電源103...n03、隔離放大單元104...n04、系統(tǒng)電源5、模擬電壓采集單元6。
[0024]其中，模擬電壓采集單元6具有η個輸入端口，各個電流取樣單元、射隨緩沖單元、隔離電源以及隔離放大單元分別構(gòu)成一路電流采集裝置，連接至模擬電壓采集單元6的η個輸入端口的其中一個，系統(tǒng)電源5為各個支路供電。
[0025]以第一路電流采集裝置為例，其包括電流取樣單元101、射隨緩沖單元102、隔離電源102、隔離放大單元104、系統(tǒng)電源5、模擬電壓采集單元6。
[0026]直流電流Il從電流取樣單元101進入該測量裝置。電流取樣單元101由電流取樣傳感器組成，所述電流取樣傳感器可以是多個串聯(lián)的開關(guān)與限流電阻的并聯(lián)，通過切換不同的限流電阻，能夠改變測量量程。
[0027]電流取樣單元101的輸出端連接至射隨緩沖單元102的一個輸入端。射隨緩沖單元102具有其單獨的隔離電源103，起到緩沖隔離的作用。[0028]射隨緩沖單元102的輸出端連接至隔離放大單元104的輸入端，對經(jīng)隔離的輸入電壓進行放大。
[0029]隔離放大單元104的輸出端連接至模擬電壓采集單元6，將輸出的隔離放大信號提供給所述模擬電壓采集單元6。
[0030]系統(tǒng)電源5分別與隔離電源103、隔離放大單元104，以及模擬電壓采集單元6連接，為其提供電源。
[0031]由于射隨緩沖單元102由隔離電源103單獨進行供電，消除了電流取樣單元101與模擬電壓采集單元6之間的電回路連接，因此實現(xiàn)了對直流電流隔離的采集與測量。
[0032]根據(jù)本實用新型的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置優(yōu)選具有過流保護裝置108...n08，其可以是在電流輸入端的斷路器。如果輸入電流超過限定的范圍時，斷路器則將電路斷開，沒有電流輸入。
[0033]根據(jù)本實用新型的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置優(yōu)選具有通訊總線7。通訊總線7與模擬電壓采集單元6連接，將測量的數(shù)據(jù)傳輸至上位系統(tǒng)，并能夠?qū)⒃撗b置的各種狀態(tài)，包括正常工作狀態(tài)、超量程狀態(tài)以及過流保護狀態(tài)的信息反饋給上位系統(tǒng)。
[0034]可見，如圖1所示的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對多個直流電流的采集與測量，并且其中每路皆具有由隔離電源單獨供電的射隨緩沖單元，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個直流電流隔離的采集與測量。
【權(quán)利要求】
1.一種用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 電流取樣單元，所述電流取樣單元由電流取樣傳感器組成，輸入端連接至直流電流，將輸入的電流轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓； 射隨緩沖單元，所述射隨緩沖單元的輸入端與所述電流取樣單元的輸出端連接； 隔離電源，所述隔離電源與所述射隨緩沖單元連接，為所述射隨緩沖單元單獨供電； 隔離放大單元，所述隔離放大單元的輸入端與所述射隨緩沖單元的輸出端連接； 模擬電壓采集單元，所述模擬電壓采集單元的其中一個輸入端與所述隔離放大單元的輸出端連接；以及 系統(tǒng)電源，所述系統(tǒng)電源分別與所述隔離電源、所述隔離放大單元，以及所述模擬電壓采集單元連接以提供電源； 其中，所述電流取樣單元、射隨緩沖單元、隔離電路與隔離放大單元的數(shù)目以及模擬電壓采集單元的通道數(shù)目為多個，它們的數(shù)目相等，并且每個通道的連接方式相同，實現(xiàn)對多個直流電流的測量；并且所述隔離電源供電的射隨緩沖單元與所述電流取樣單元和所述模擬電壓采集單元之間沒有電回路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置，其特征在于，所述電流取樣傳感器為多個串聯(lián) 的開關(guān)與限流電阻的并聯(lián)，通過切換不同的所述限流電阻來改變測量
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3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置，其特征在于具有過流保護裝置，所述過流保護裝置為在電流輸入端的斷路器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直流系統(tǒng)的電流測量的裝置，其特征在于具有通訊總線，所述通訊總線與所述模擬電壓采集單元連接，將測量數(shù)據(jù)傳輸至上位系統(tǒng)，并將所述裝置的包括正常工作狀態(tài)、超量程狀態(tài)及過流保護狀態(tài)的信息反饋給上位系統(tǒng)。
【文檔編號】G01R19/00GK203595740SQ201320717780
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】安小杰, 顏榮興 申請人:北京光景照明設(shè)計有限公司