CN103605071A - 一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪 - Google Patents

一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪 Download PDF

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Abstract

一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪设有大功率的主MCU和小功率的从MCU，并在主、从MCU之间设有工作模式切换电路，通过所设的直流-交流转换电路和互感电路进行在线检测智能限载断路器的动态特性。本手持仪功耗小，能延长使用时间达10倍以上，节能效果显著；由于能在线检测限载断路器的动态特性，从而，显著地提高了限载断路器检测的便利性和安全性。

Description

一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪
技术领域
本发明涉及限载断路器的手持终端技术领域，特别涉及一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪。
背景技术
智能限载断路器综合体包含有手持仪1、智能限载断路器2和PC机3，参见图1所示。手持仪1通过UART9异步串口通信协议实现与智能限载断路器2的全双工连接，同时通过接口将手持仪1的测试电路与智能限载断路器2有线连接，能实现对智能限载断路器2数据的读写和测试等功能。手持仪1通过RS485接口8通信协议实现与PC机3的连接，完成数据的显示、修改、测试等功能。
为适应市场及用户需求，为满足现场测试断路器2动态特性的需要，自动化、智能化的手持设备应运而生。随着计算机技术的发展，各种各样的手持终端设备涌现市场，大多以某种单MCU为核心进行采样、处理和输出。这种结构的手持仪存在如下不足之处：
（1）现有的手持仪产品一般采用单MCU方式工作，多采用LCD或LED显示输出，显示屏存在功耗大的问题。在显示屏关闭的状态下，MCU照常工作，由于单一MCU功率大，导致对手持仪电池的容量要求高，电池更换频繁，增加了成本。
（2）现有的手持仪产品主要是参数的显示读取，没有直接通过手持仪对限载断路器进行测试的功能，限载断路器的状态要通过其他在线测试方法得到，程序上相对复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于通讯型智能限载断路器手持仪，它能够在线检测限载断路器的状态，而且能够在手持仪显示屏关闭状态下，转由小功率的从MCU控制，从而大大降低手持仪的功耗。
本发明所提出的技术解决方案是这样的：
一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪，包括瓦级的主MCU4 、键盘6、LCD显示7、RS485远程通讯接口8、UART接口9，主MCU4通过UART接口9与限载断路器2连接，手持仪1通过异步传输与限载断路器2进行数据通讯，设有毫瓦级从MCU5，在瓦级的主MCU4与毫瓦级的从MCU5之间设有工作模式切换电路；还设有直流-交流转换电路10和互感电路11，外设的直流电源通过直流-交流转换电路10和互感电路11变换成交流检测信号，通过TEST接口有线连接手持仪1的测试电路与限载断路器2的采样通道，检测限载断路器2的动态特性。
所述工作模式切换电路由三极管G1、第1二极管D2、第2二极管D3、电阻R1、升压电路12和稳压电路13组成，三极管G1发射极与从MCU5输出端相连接，第1二极管D2的阴极与从MCU5的I/O口相连接，第1二极管D2的阳极与第2二极管D3的阳极和电阻R1一端相连接，电阻R1另一端与三极管G1基极相连接，第2二极极管D3的阴极与主MCU4的I/O口相连接，三极管G1的集电极通过升压电路12、稳压电路13与主MCU4的输入端相连接；其中，G1为PNP型三极管。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
（1）由于本用于通讯型智能限载断路器的手持仪采用双MCU模式，主MCU功率较大，从MCU功率小，在主、从MCU之间设有工作模式切换电路。所以，在非检测期间，可以对主MCU进行关机，转由从MCU工作。而手持仪的非检测时间远远大于检测时间，因此能够大大降低手持仪的功耗，能够延长手持仪的使用时间达10倍以上，节能效果显著。
（2）通过手持仪的直流-交流转换电路和互感电路可以在线检测智能限载断路器的动态特性，相比传统的在限载断路器两端加上电源检测的方法更为简单，而且能够在手持仪上显示相关特性参数，从而，显著地提高了限载断路器检测的便利性和安全性。
附图说明
图1是现有智能限载断路器综合体的原理结构框图。
图2是本发明一个实施例的用于通讯型智能限载断路器的手持仪的电路原理框图。
图3是图2所示的用于通讯型智能限载断路器的手持仪的主、从MCU之间所设的工作模式切换电路图。
具体实施方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
参见图2、图3所示，一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪由主MCU4、从MCU5、键盘6、LCD显示7、RS485远程通讯接口8、UART接口9、直流-交流转换电路10和互感电路11组成。手持仪1采用双MCU模式，主MCU4为瓦级大功率MCU，从MCU5为毫瓦级小功率MCU，在主MCU4与从MCU5之间设置有工作模式切换电路。主MCU4是手持仪1的核心，它通过UART接口9与限载断路器2连接，手持仪1通过异步传输与限载断路器2进行数据通讯。同时手持仪1还附设有直流电源，该直流电源通过直流-交流转换电路10和互感电路11变换为交流检测信号，通过TEST接口有线连接手持仪1的测试电路与限载断路器2的采样通道，检测智能限载断路器2的动态特性。
所述工作模式切换电路由三极管G1、第1二极管D2、第2二极管D3、电阻R1、升压电路12和稳压电路13组成，三极管G1发射极与从MCU5输出端相连接，第1二极管D2的阴极与从MCU5的I/O口相连接，第1二极管D2的阳极与第2二极管D3的阳极和电阻R1一端相连接，电阻R1另一端与三极管G1基极相连接，第2二极管D3的阴极与主MCU4的I/O口相连接，三极管G1的集电极通过升压电路12、稳压电路13与主MCU4的输入端相连接；其中，G1为PNP型三极管。
当需要对限载断路器2进行参数读写和检测时，通过本用于通讯型智能限载断路器的手持仪1来完成。非检测时期，为节约功耗，关掉LCD显示屏7，手持仪1里的大功率瓦级主MCU4停止工作，小功率毫瓦级从MCU5工作。具体工作过程如下：非检测期间，按下手持仪1面板上的键盘6“节电模式”按键，通过程序操作，输出高电平控制信号到主MCU4的I/O口，输出低电平控制信号到从MCU5的I/O口，此时，第1二极管D2导通，第2二极管D3截止，从MCU5工作，主MCU4停止工作；检测期间，按下手持仪1面板上的键盘6的“工作模式”按键，通过程序操作，输出低电平控制信号到主MCU4的I/O口，第2二极管D3导通，PNP三极管G1的集电极导通，通过升压电路12、稳压电路13给主MCU4工作供电，主MCU4工作。由于手持仪1是定期工作，非检测时间远远大于检测时间，整个手持仪1的功耗就能够大大降低。当对限载断路器2的动态特性进行检测时，则是通过手持仪1面板的键盘6 “测试”按键，启动直流-交流转换电路10和互感电路11来完成，所述互感电路11通过信号放大与滤波模块与限载断路器2的采样通道连接。相应的动态特性参数通过UART接口9传输到手持仪1，在LCD显示屏7上显示出来。所有手持仪1检测到的参数都可以通过RS485远程通讯接口8在上位机PC机3显示，同样PC机3也可以通过RS485接口8对手持仪1的参数进行修改、删除。

Claims (2)

1.一种用于通讯型智能限载断路器的手持仪，包括瓦级的主MCU（4） 、键盘（6）、LCD显示（7）、RS485远程通讯接口（8）、UART接口（9），主MCU（4）通过UART接口（9）与限载断路器（2）连接，手持仪（1）通过异步传输与限载断路器（2）进行数据通讯，其特征在于：设有毫瓦级从MCU（5），在瓦级的主MCU（4）与毫瓦级的从MCU（5）之间设有工作模式切换电路；还设有直流-交流转换电路（10）和互感电路（11），外设的直流电源通过直流-交流转换电路（10）和互感电路（11）变换成交流检测信号，通过TEST接口有线连接手持仪（1）的测试电路与限载断路器（2）的采样通道，检测限载断路器（2）的动态特性。
2.根据权利要求1所述的用于通讯型智能限载断路器的手持仪，其特征在于：所述工作模式切换电路由三极管G1、第1二极管D2、第2二极管D3、电阻R1、升压电路（12）和稳压电路（13）组成，三极管G1发射极与从MCU（5）输出端相连接，第1二极管D2的阴极与从MCU（5）的I/O口相连接，第1二极管D2的阳极与第2二极管D3的阳极和电阻R1一端相连接，电阻R1另一端与三极管G1基极相连接，第2二极管D3的阴极与主MCU（4）的I/O口相连接，三极管G1的集电极通过升压电路（12）、稳压电路（13）与主MCU（4）的输入端相连接；其中， G1为PNP型三极管。
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