一种电流检测装置
阅读说明：本技术 一种电流检测装置 (Current detection device ) 是由 卫永鹏 张鑫 王宗琳 李睿 庞海峰 韦勇 陈业锐 赵韦 杨连涛 刘强 申文强 于 2021-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了电流检测装置,属于电流检测设备领域。该装置包括单片机、电源模块,电源模块通过充放电控制模块与单片机电性连接,还包括至少一路电流检测回路,电流检测回路包括电流互感器、电流处理单元,电流互感器输入端与电流输入装置的输出端连接,电流互感器输出端通过电流处理单元与单片机电性连接。本发明的装置设置有多路电流检测回路,选用精密电流互感器可测量多个电流范围。(The invention provides a current detection device, and belongs to the field of current detection equipment. The device comprises a single chip microcomputer and a power supply module, wherein the power supply module is electrically connected with the single chip microcomputer through a charge-discharge control module, the device further comprises at least one current detection loop, the current detection loop comprises a current transformer and a current processing unit, the input end of the current transformer is connected with the output end of a current input device, and the output end of the current transformer is electrically connected with the single chip microcomputer through the current processing unit. The device is provided with a plurality of current detection loops, and a precise current transformer is selected to measure a plurality of current ranges.)
技术领域
本发明属于电流检测设备领域，特别涉及一种电流检测装置。
背景技术
目前，各种电子设备或元件的生产及使用过程中，元件所承载的电流变化量已成为判断元件性能的重要参数。传统电流检测方法主要依靠电流表计，利用人工手操方式进行间歇采集，存在非实时、漏检、误检等缺点，尤其一些特殊工况不利于现场人工测量，所以已不能适应当今生产技术发展的需要。
在发电、变电、输电、配电和用电的线路中电流大小悬殊，从几安到几万安都有。为便于测量、保护和控制需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压一般都比较高，如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到电流变换和电气隔离作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电流检测装置，该装置设有多条电流检测回路，选用精密电流互感器可测量多个电流范围，检测电流过程中实现声光报警功能和电流值数据直观显示。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种电流检测装置，包括单片机、电源模块，电源模块通过充放电控制模块与单片机电性连接，还包括至少一路电流检测回路，电流检测回路包括电流互感器、电流处理单元，电流互感器输入端与电流输入装置的输出端连接，电流互感器输出端通过电流处理单元与单片机电性连接。
进一步地，在本发明的一些优选实施方案中，所述电流检测回路为6路。
进一步地，在本发明的一些优选实施方案中，所述电流处理单元包括整流桥、运算放大电路，电流互感器依次连接整流桥、运算放大电路。
进一步地，在本发明的一些优选实施方案中，所述电流处理单元还包括第一稳压二极管，第一稳压二极管设置于整流桥和运算放大电路之间。
进一步地，在本发明的一些优选实施方案中，所述电流处理单元还包括第二稳压二极管，第二稳压二极管设置于运算放大电路和单片机之间。
进一步地，在本发明的一些优选实施方案中，所述单片机还连接有报警模块。
进一步地，在本发明的一些优选实施方案中，所述单片机还连接有切换开关，切换开关分别连接有蓝牙模块、显示屏。
作为优选，所述单片机型号为STM32F03，报警模块采用的语音芯片型号为BY8310，蓝牙模块型号为HC-05，第一稳压二极管型号为IN4733，第二稳压二极管型号为IN4619，电流互感器型号选自DL-CT03C0系列、DL-CT08CL系列、DL-CT1005A系列。
与现有技术相比，由于采用了上述技术方案，本发明的有益技术效果是：设置有六路电流检测回路，选用精密电流互感器可测量多个电流范围；使用STM32F103单片机可实现多种控制和通讯功能，配备蓝牙通讯功能；电流单元设两级稳压管保护电路元件，IN4733用来防止感应电流过大损害电流处理单元，IN4619用来防止电流处理单元输出超过单片机ADC输入限值烧坏单片机IO口；设有低功耗语音报警单元，可实现多种声光报警功能；配备大功率锂电池，使装置可以在没有外接电源情况下运行较长时间。
附图说明
图1是本发明一实施例的电流检测装置的原理结构框图；
图2是图1中其中一个电流处理单元U1A的电路图；
图3是图1中其中一个电流处理单元U1B的电路图；
图4是图1中其中一个电流处理单元U3A的电路图；
图5是图1中其中一个电流处理单元U3B的电路图；
图6是图1中其中一个电流处理单元U5A的电路图；
图7是图1中其中一个电流处理单元U5B的电路图；
图8是图1中报警模块的语音芯片BY8310的电路图；
图9是图1中单片机STM32F03的电路图；
图10是图1中电源模块、蓝牙模块、切换开关、显示屏的电路连接图；
附图标记：1-电流输入装置，2-电流互感器，3-电流处理单元，4-整流桥，5-第一稳压二极管，6-运算放大电路，7-第二稳压二极管，8-单片机，9-报警模块，10-充放电控制模块，11-电源模块，12-蓝牙模块，13-切换开关，14-显示屏，15-手机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过优选的实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
请参阅附图1所示，本实施例提供了一种电流检测装置，包括单片机8、电源模块11，电源模块11通过充放电控制模块10与单片机8电性连接，还包括至少一路电流检测回路，电流检测回路包括电流互感器2、电流处理单元3，电流互感器2输入端与电流输入装置1的输出端连接，电流互感器2输出端通过电流处理单元3与单片机8电性连接；所述电流处理单元3包括整流桥4、运算放大电路6，电流互感器2依次连接整流桥4、运算放大电路6，所述电流处理单元3还包括第一稳压二极管5，第一稳压二极管5设置于整流桥4和运算放大电路6之间；所述电流处理单元3还包括第二稳压二极管7，第二稳压二极管7设置于运算放大电路6和单片机8之间；所述单片机8还连接有报警模块9、切换开关13，切换开关13分别连接有蓝牙模块12、显示屏14。
本实施例中，所述电流检测回路为6路。
电流互感器2，可选用型号为DL-CT03C0系列、DL-CT08CL系列、DL-CT1005A系列及相关系列任意线圈比的传感器，具体型号与规格根据需要检测的电流规格确定。
整流桥4用于将电流互感器2感应到的交流信号转换为直流信号。
单片机8型号为STM32F03，用于完成电流检测程序、检测算法、通讯、显示、控制功能在内多种功能。
电流处理单元3，用于将电流信号转换为电压信号，并根据需要调整电压检测量程；图2-7分别对应图1中自左至右的其中一个电流处理单元的电路图。
运算放大电路6基于OPA2604运算放大器搭建，OPA2604是一款双FET输入,低失真运算放大器。
报警模块9用于声光报警，采用的语音芯片选择BY8310，该芯片自带32MB内存，有多种触发方式，工作电压3.6-5V，支持串口可驱动3W功放。
显示屏14采用32寸电容屏，可通过USB连接，实现人机交互功能。
蓝牙模块12采用型号为HC-05，蓝牙模块12可以链接显示屏14蓝牙模块12和装有对应APP的手机15。
电源模块11为可充电锂电池，配有专门充放电控制模块10，可以在没有外部供电的环境下使用较长时间。
切换开关13是蓝牙与显示屏14之间的切换开关13，用于控制无线或有线方式显示。
手机15上安装有开发的本装置专用安卓APP，功能包括蓝牙链接、回路电流报警、电流显示、指示灯报警、语音报警，打开APP刷新设备会搜索到附近蓝牙设备，找到电流检测装置的设备会自动连接，之后可以根据检测需求设置界面显示内容，并设置报警方式。
第一稳压二极管5型号为IN4733，用来防止感应电流过大损害电流处理单元3，第二稳压二极管7型号为IN4619，用来防止电路处理单元输出超过单片机8ADC输入限值烧坏单片机8IO口。
本实施例装置的工作原理：通过电流互感器2将交流电流感应到电流检测回路，利用电流处理单元3将电流信号转换为电压信号，并根据需要调整电压检测量程后直接由单片机8ADC输入进行检测，检测范围通过调节运算放大电路6和选择合适的电流互感器2可达1mA-10A，通过设定程序可以通过显示屏14显示电流当前值并通过报警模块9实现报警，可以外接电源直接供电，也可以通过锂电池来实现供电，显示屏14可以有限线直连，也可以用蓝牙无线连接，蓝牙模式还支持手机15直连，通过专门开发的手机15APP直接与本装置连接，进行远程监控。
作为对上述方案的改进，还可设置WIFI功能模块和以太网功能模块便于本装置联网使用。
以上所述为本发明的较佳实施例，用以解释本发明的技术方案，本领域技术人员还可以在本发明的精神和原则之内作常规修改、等同替换和改进等。
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