一種基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其包括：直流泄露電流傳感模塊、主控單元和電源模塊，所述電源模塊連接至直流泄露電流傳感模塊和主控單元，所述電源模塊為直流泄露電流傳感模塊和主控單元供電，所述直流泄露電流傳感模塊的輸出端與主控單元的輸入端相連；其中所述主控單元包括：模數轉換器、微控制單元和zigbee無線通信模塊，所述模數轉換器的輸入端與直流泄露電流傳感模塊的輸出端相連，所述模數轉換器的輸出端與微控制單元的輸入端相連，所述微控制單元還與zigbee無線通信模塊相連。
【專利說明】-種基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電氣領域，具體為一種直流泄露電流測量裝置。
【背景技術】
[0002] 在現有技術中，經常需要對比較小（幾十微安到幾毫安）的直流電流或者電流差 信號進行測量。尤其是發電廠、變電站等現場中的直流電源系統作為控制系統和信號系統、 繼電保護自動控制裝置的工作電源，其配電線路的絕緣性能直接關系到發電廠、變電站等 的安全運行和許多用電設備的安全。介于直流系統支路繁多，各個支路工作環境復雜，多采 用改進的差分直流法對直流系統的漏電電流進行檢測。為保證監測系統的可靠性與有效 性，對漏電電流的測量則顯得尤為關鍵。
[0003] 如果采用取樣電阻或者直接把測量儀表串聯到被測回路中，一般比較容易獲得良 好的微電流測量效果，但是工程實際中的絕大多數應用場合都不便改變現有的被測回路。 在這類情況下，就需要用到高精度的小電流傳感器。同時，由于直流系統的支路間距離較 遠，且多為具有較大落差的懸空線，對傳感器組網通信的便攜性也帶來挑戰。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是為了克服上述不足以提供一種直流泄露電流測量裝置。
[0005] 基于上述目的，本實用新型提供了一種基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其 包括：
[0006] 直直流泄露電流傳感模塊、主控單元和電源模塊，所述電源模塊連接至直直流泄 露電流傳感模塊和主控單元，所述電源模塊為直流泄露電流傳感模塊和主控單元供電，所 述直流泄露電流傳感模塊的輸出端與主控單元的輸入端相連；
[0007] 其中所述主控單元包括：模數轉換器、微控制單元和zigbee無線通信模塊，所述 模數轉換器的輸入端與直流泄露電流傳感模塊的輸出端相連，所述模數轉換器的輸出端與 微控制單元的輸入端相連，所述微控制單元還與zigbee無線通信模塊相連。
[0008] 進一步地，在本實用新型所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置中，所述主 控單元還包括：數據存儲器，其與所述微控制器單元連接。
[0009] 進一步地，在本實用新型所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置中，所述電 源模塊包括：
[0010] 穩壓輸出兀件，其與所述主控單兀連接，穩壓輸出兀件將一輸入電壓降至一低于 輸入電壓的電壓后輸出給主控單兀；
[0011] 虛擬信號發生器，其與所述直流泄露電流傳感模塊連接，以將單極性電源轉換為 雙極性電源后供給直流泄露電流傳感模塊；
[0012] 模擬開關，其與所述主控單元連接，并與所述虛擬信號發生器連接，所述模擬開關 接收主控單元的控制信號以在關斷和導通之間切換。
[0013] 更進一步地，所述穩壓輸出元件包括AMS 1117芯片。
[0014] 更進一步地，所述虛擬信號發生器包括TLE2426芯片。
[0015] 更進一步地，所述TLE2426芯片的輸入端與公共端之間連接有極性電容，所述 TLE2426芯片的減噪端口與公共端之間也連接有極性電容。該極性電容可以增強電路的抗 干擾能力。
[0016] 進一步地，在本實用新型所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置中，所述主 控單元包括CC2530芯片。
[0017] 進一步地，在本實用新型所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置中，所述直 流泄露電流傳感模塊包括非接觸式小電流傳感器。
[0018] 更進一步地，所述非接觸式小電流傳感器為DS-020LTA型霍爾磁平衡傳感器。
[0019] 本實用新型所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置檢測精度高，使用方便， 且制造成本低廉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置在一種實施方式 下的結構框圖。
[0021] 圖2顯示了在本實用新型的一種實施方式下，直流泄露電流傳感模塊中的傳感器 的輸入-輸出特性曲線圖。
[0022] 圖3顯示了在本實用新型的一種實施方式下，電源模塊的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖及實施例進一步說明本實用新型。
[0024] 如圖1所示，在本實施例中，該基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置包括：直流泄 露電流傳感模塊、主控單元和電源模塊，其中，電源模塊連接至直流泄露電流傳感模塊和主 控單元，以為直流泄露電流傳感模塊和主控單元供電，直流泄露電流傳感模塊的輸出端與 主控單元的輸入端相連。主控單元包括：模數轉換器、微控制單元、數據存儲器和zigbee無 線通信模塊，其中模數轉換器的輸入端與直流泄露電流傳感模塊的輸出端相連，所述模數 轉換器的輸出端與微控制單元的輸入端相連，微控制單元還與zigbee無線通信模塊和數 據存儲器相連。
[0025] 在此實施方式下，電源模塊為直流泄露電流傳感模塊和主控單元分別供電；直流 泄露電流傳感模塊檢測泄露的直流電流，并將檢測到的信號傳輸給主控單元，主控單元對 接收到的信號進行模數轉換后，將其傳輸給MCU微控制單元，MCU微控制單元將經過處理的 數據一方面存儲在數據存儲器，同時將其傳輸給zigbee無線通信模塊，由zigbee無線通信 模塊通過外接天線發送出去。
[0026] 在本實施例中，主控單元采用CC2530芯片，該芯片支持Zigbee2007/PR0,具有很 好的互操作性、數據負荷管理和頻率捷變性能。CC2530芯片的工作電壓為2-3. 6V。
[0027] 圖2顯示了在本實用新型的一種實施方式下，直流泄露電流傳感模塊中的傳感器 的輸入-輸出特性曲線圖。表1顯示了該傳感器的主要性能參數。
[0028] 該傳感器為基于霍爾磁平衡原理的非接觸式小電流傳感器，其工作電壓為正負 3. 7V，額定輸出電壓為2V，量程為正負20mA。該傳感器性能參數如表1 :
[0029] 表1傳感器性能參數
[0030]
【權利要求】
1. 一種基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于，包括： 直流泄露電流傳感模塊、主控單元和電源模塊，所述電源模塊連接至直流泄露電流傳 感模塊和主控單元，所述電源模塊為直流泄露電流傳感模塊和主控單元供電，所述直流泄 露電流傳感模塊的輸出端與主控單元的輸入端相連； 其中所述主控單元包括：模數轉換器、微控制單元和zigbee無線通信模塊，所述模數 轉換器的輸入端與直流泄露電流傳感模塊的輸出端相連，所述模數轉換器的輸出端與微控 制單元的輸入端相連，所述微控制單元還與zigbee無線通信模塊相連。
2. 根據權利要求1所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述主 控單元還包括：數據存儲器，其與所述微控制器單元連接。
3. 根據權利要求1所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述電 源模塊包括： 穩壓輸出兀件，其與所述主控單兀連接，述穩壓輸出兀件將一輸入電壓降至一低于輸 入電壓的電壓后輸出給主控單元； 虛擬信號發生器，其與所述直流泄露電流傳感模塊連接，以將單極性電源轉換為雙極 性電源后供給直流泄露電流傳感模塊； 模擬開關，其與所述主控單元連接，并與所述虛擬信號發生器連接，所述模擬開關接收 主控單元的控制信號以在關斷和導通之間切換。
4. 根據權利要求3所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述穩 壓輸出元件包括AMS 1117芯片。
5. 根據權利要求3所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述虛 擬信號發生器包括TLE2426芯片。
6. 根據權利要求5所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述 TLE2426芯片的輸入端與公共端之間連接有極性電容，所述TLE2426芯片的減噪端口與公 共端之間也連接有極性電容。
7. 根據權利要求1所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述主 控單元包括CC2530芯片。
8. 根據權利要求1所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述直 流泄露電流傳感模塊包括非接觸式小電流傳感器。
9. 根據權利要求8所述的基于Zigbee的直流泄露電流測量裝置，其特征在于：所述非 接觸式小電流傳感器為DS-020LTA型霍爾磁平衡傳感器。
【文檔編號】G01R19/25GK204101626SQ201420508900
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】徐衛中, 陳勤, 龔建超, 戴建軍, 王斌, 何蓮 申請人:國家電網公司, 國網新源控股有限公司, 華東桐柏抽水蓄能發電有限責任公司, 上海慕安電氣有限公司