專利名稱：高精度多路交流電壓、電流檢測設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及電壓、電流檢測設備，特別設計一種高精度多路交流電壓、電流檢測設備。
背景技術：
現在，隨著電子科技的發展，各種儀器設備隨著對精度要求的提高，對電源的穩定性也隨著提高，尤其是需要交流供電的設備。而這種發明專門針對需要交流供電設備所設計的。本發明解決的問題1、提高了所檢測交流電壓、電流的精度。2、實現多路檢測并顯示在液晶屏上。
發明內容
本發明的目的就是根據現有技術的需求，提供一種高精度多路交流電壓、電流檢測設備的設計方案，以求解決多路交流電壓、電流的同時檢測以及檢測精度要提高的問題。為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是高精度多路交流電壓、電流檢測設備，包括主機箱和主機檢測電路，其特征在于所述的主機檢測電路包括液晶顯示模塊和數據采集檢測模塊，所述的數據采集檢測模塊包括單片機、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器以及AD轉換集成電路；
所述的單片機的模擬端口分別與多個AD轉換集成電路的輸出引腳相連接；所述AD轉換集成電路的輸入引腳分別與霍爾電壓、電流傳感器的輸出口相連接；所述霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器輸入口與被檢測的交流電壓、電流端相連接，所述的液晶顯示模塊與單片機的數據接口相連接；
所述的單片機程序中包含數據采集處理軟件和數據顯示軟件；
被檢測的交流電壓接入霍爾電壓傳感器原邊，霍爾電壓傳感器的副邊輸出感應交流電壓，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為0-5V直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過單片機數據接口將數據處理結果傳送給液晶顯示模塊，在液晶屏上顯示；同時，通過232串口將數據處理結果發送給外置控制設備；
被檢測的交流電流接入霍爾電流傳感器原邊，由霍爾電流傳感器副邊輸出感應交流電流，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為0-0. 5 mA直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過單片機數據接口將數據處理結果傳送給液晶顯示模塊，在液晶屏上顯示；同時，通過232串口將數據處理結果發送給外置控制設備。單片機采用C8051R)20 ；
霍爾電壓傳感器采用HNV-025A;
霍爾電流傳感器采用HNC-50LA;
AD轉換集成電路采用AD536A ；
本發明具有以下有益效果利用霍爾元器件和AD536A將交流電真有效值轉換成直流電壓信號，提高了檢測精度，并簡化了電路搭建工作。其中利用單片機的軟硬件一體化方案，實現對交流電壓、電流數據采集，并且單片機將采集到的數據通過一定的計算處理，將各路交流電壓、電流有效值顯示到安裝在主機箱面板的液晶屏上，同時，也將數據通過串口發送給外置控制設備。
圖1、本發明基本原理圖2、本發明工作流程圖。
具體實施例方式為了更清楚的理解本發明，結合附圖和實施例詳細描述本發明
如圖1所示，高精度多路交流電壓、電流檢測設備的主機檢測電路包括液晶顯示模塊和數據采集檢測模塊，數據采集檢測模塊包括單片機、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器以及AD轉換集成電路
單片機采用C8051R)20 ；
霍爾電壓傳感器采用 HNV-025A;
霍爾電流傳感器采用HNC-50LAAD轉換集成電路采用AD536A ；
單片機的A/D端口分別與多個AD轉換集成電路AD536A的輸出引腳相連接；AD轉換集成電路AD536A的輸入引腳分別與霍爾電壓、電流傳感器的輸出口相連接；所述霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器輸入口與被檢測的交流電壓、電流端相連接，所述的液晶顯示模塊與單片機的數據口相連接；
所述的單片機程序中包含數據采集處理軟件和數據顯示軟件；
被檢測的交流電壓接入霍爾電壓傳感器原邊，霍爾電壓傳感器的副邊輸出感應交流電壓，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為(0-5V)直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過數據輸出端連接的液晶屏上顯示；同時，通過串口(23串口)將結果數據發送給外置控制設備；
被檢測的交流電流接入霍爾電流傳感器原邊，由霍爾電流傳感器副邊輸出感應交流電流，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為(O- O. 5mA)直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過數據輸出端連接的液晶屏上顯示；同時，通過串口(232串口)將結果數據發送給外置控制設備。檢測多路交流電壓、電流高精度設備基本原理如下本系統是通過霍爾器件對交流信號進行衰減，然后通過AD536A將衰減得到的信號的真有效值轉換成直流電壓信號，再通過電阻分壓輸送給單片機的模擬輸入端口，然后單片機通過A/D對采集的數據進行計算處理最后將計算的數據顯示到液晶屏上。圖1是一路交流電輸入，如果是多路交流電輸入原理圖是一樣的。利用AD536A (真有效值轉換直流信號集成電路)可以有效地提高所檢測的電壓、電流的精度。另外，此系統有很強的擴展性由于本系統數據采集通道只是應用了單片機本身具有的模擬輸入端口，所以只能檢測四路交流電的電壓、電流信號，如果想檢測更多的交流電輸入，可以引入多路模擬開關器件，由單片機來控制。
其工作流程如圖2:
該系統首先是對輸入的交流信號進行衰減，然后將衰減所得信號的真有效值轉換成直流信號，單片機再采集直流信號，并對采集到的數據進行處理后顯示到液晶屏上。同時，單片機將采集的數據通過串口發送給外置控制設備。此外，本系統為了提高所檢測的電壓、電流信號精度，利用AD536A (真有效值到直流轉換集成電路)將交流信號轉換成直流電壓信號，以便于單片機對交流信號的采集處理。根據上述說明，結合本領域技術可實現本發明的方案。
權利要求
1.高精度多路交流電壓、電流檢測設備，包括主機箱和主機檢測電路，其特征在于所述的主機檢測電路包括液晶顯示模塊和數據采集檢測模塊，所述的數據采集檢測模塊包括單片機、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器以及AD轉換集成電路； 所述的單片機的模擬端口分別與多個AD轉換集成電路的輸出引腳相連接；所述AD轉換集成電路的輸入引腳分別與霍爾電壓、電流傳感器的輸出口相連接；所述霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器輸入口與被檢測的交流電壓、電流端相連接，所述的液晶顯示模塊與單片機的數據接口相連接； 所述的單片機程序中包含數據采集處理軟件和數據顯示軟件； 被檢測的交流電壓接入霍爾電壓傳感器原邊，霍爾電壓傳感器的副邊輸出感應交流電壓，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為0-5V直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過單片機數據接口將數據處理結果傳送給液晶顯示模塊，在液晶屏上顯示；同時，通過232串口將數據處理結果發送給外置控制設備； 被檢測的交流電流接入霍爾電流傳感器原邊，由霍爾電流傳感器副邊輸出感應交流電流，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為0-0. 5 mA直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過單片機數據接口將數據處理結果傳送給液晶顯示模塊，在液晶屏上顯示；同時，通過232串口將數據處理結果發送給外置控制設備。
2.如權利要求1所述高精度多路交流電壓、電流檢測設備，其特征在于單片機采用C8051F020 。
3.如權利要求1所述高精度多路交流電壓、電流檢測設備，其特征在于霍爾電壓傳感器采用HNV-025A ;霍爾電流傳感器采用HNC-50LA。
4.如權利要求1所述高精度多路交流電壓、電流檢測設備，其特征在于AD轉換集成電路采用AD536A。
全文摘要
本發明涉及高精度多路交流電壓、電流檢測設備，主機檢測電路包括液晶顯示模塊和數據采集檢測模塊，所述的數據采集檢測模塊包括單片機、霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器以及AD轉換集成電路；被檢測的交流電流接入霍爾電流傳感器原邊，由霍爾電流傳感器副邊輸出感應交流電流，通過AD轉換集成電路AD536A轉換為0-0.5mA直流信號，再由電阻分壓送至單片機模擬輸入端口，由單片機程序計算、處理，然后通過單片機數據接口將數據處理結果傳送給液晶顯示模塊，在液晶屏上顯示；通過232串口將數據處理結果發送給外置控制設備，利用霍爾元器件和AD536A將交流電真有效值轉換成直流電壓信號，提高了檢測精度，并簡化了電路搭建工作。
文檔編號G01R19/25GK103018543SQ201210550758
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者鄒建國, 劉秀蘭, 邱惠昌, 郝彬, 楊新輝, 王保文 申請人:天津光電通信技術有限公司