CN105606883A - 一种基于fft滤波的弱电流检测*** - Google Patents
一种基于fft滤波的弱电流检测*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN105606883A CN105606883A CN201510967060.5A CN201510967060A CN105606883A CN 105606883 A CN105606883 A CN 105606883A CN 201510967060 A CN201510967060 A CN 201510967060A CN 105606883 A CN105606883 A CN 105606883A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- detection system
- filtering
- fft
- system based
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于FFT滤波的弱电流检测***，所述单片机模块通过电源模块供电，所述感应线圈模块的信号输出端依次通过低通滤波模块、差分放大模块和A/D采集模块与单片机模块的信号输入端连接，所述按键模块的输出端与单片机模块的信号输入端连接，所述单片机模块的信号输出端分别与声光提示模块和液晶显示模块的信号输入端连接，所述单片机模块采用快速傅立叶变换FFT方法滤波。本发明的检测***相比传统的检测方法在检测灵敏度上有了较大的提高，可准确获取电线的位置及走向并检测照明线路导线是否存在断线；找出故障点，方便维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于FFT滤波的弱电流检测***，具体涉及检测技术领域。
背景技术
工程中有许多场合需要确定导线走向,而导线通常墙体内使得无法直接观察到线路,普通测电笔也无法直接探测。因无法检测墙内的电线，在墙上钻孔时，经常出现电线被打断或引起短路的现象。
为了解决这一工程中实际存在的问题,目前普遍采用的是金属探测器探测导线，但是金属探测器只能探测导线的存在及走向，而导线是否存在断线的情况则不能检测出来。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于FFT滤波的弱电流检测***，该基于FFT滤波的弱电流检测***包括感应线圈模块、低通滤波模块、差分放大模块、A/D采集模块、单片机模块、按键模块、电源模块、声光提示模块和液晶显示模块；所述感应线圈模块的信号输出端依次通过低通滤波模块、差分放大模块和A/D采集模块与单片机模块的信号输入端连接，按键模块的输出端与单片机模块的信号输入端连接，单片机模块通过电源模块供电，单片机模块通过I/O口输出连接液晶显示与声光提示模块。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于FFT滤波的弱电流检测***，包括感应线圈模块、低通滤波模块、差分放大模块、A/D采集模块、单片机模块、按键模块、电源模块、声光提示模块和液晶显示模块，感应线圈模块靠近带电导线检测导线四周产生的交变磁场，所述单片机模块由电源模块供电，所述感应线圈模块的信号输出端依次通过低通滤波模块、差分放大模块和A/D采集模块与单片机模块的信号输入端连接，所述按键模块的输出端与单片机模块的信号输入端连接，所述单片机模块的信号输出端分别与声光提示模块和液晶显示模块的信号输入端连接，所述单片机模块采用快速傅立叶变换FFT方法滤波。
所述感应线圈模块为铜芯漆包线绕制线圈。
所述低通滤波模块由运算放大器LM358构成。
所述差分放大模块由运算放大器OP07构成。
所述A/D采集模块的芯片为TLC5510。
所述单片机模块的主芯片为STM32F103C8T6。
所述液晶显示模块为1602液晶显示器。
本发明的有益效果在于：本检测***在非接触方式下能够准确检测到市电供电条件下功率5瓦以上用电设备的线路电流，即实现25毫安以上的50赫兹交变电流检测；同时此装置还可以通过按键设定0至200赫兹范围内不同频率的交变电流检测。此检测***相比传统的检测方法在检测灵敏度上有了较大的提高，可准确获取电线的位置及走向并检测照明线路导线是否存在断线；找出故障点，方便维修。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示的一种基于FFT滤波的弱电流检测***，包括感应线圈模块、低通滤波模块、差分放大模块、A/D采集模块、单片机模块、按键模块、电源模块、声光提示模块和液晶显示模块，感应线圈模块靠近带电导线检测导线四周产生的交变磁场，所述单片机模块由电源模块供电，所述感应线圈模块的信号输出端依次通过低通滤波模块、差分放大模块和A/D采集模块与单片机模块的信号输入端连接，所述按键模块的输出端与单片机模块的信号输入端连接，所述单片机模块的信号输出端分别与声光提示模块和液晶显示模块的信号输入端连接，所述单片机模块采用快速傅立叶变换FFT方法滤波。
所述感应线圈模块为铜芯漆包线绕制线圈。感应线圈为铜芯漆包线饶制三圈，直径5至8厘米。
所述低通滤波模块由运算放大器LM358构成。低通滤波器由运算放大器LM358构成一阶有源低通滤波器；
所述差分放大模块由运算放大器OP07构成。差分放大由运算放大器OP07构成高阻抗差分放大器，其增益为40dB；
所述A/D采集模块的芯片为TLC5510。TLC5510为8位高速AD转换芯片。
所述单片机模块的主芯片为STM32F103C8T6。
所述液晶显示模块为1602液晶显示器。
声光提示模块中声音提示采用蜂鸣器，光提示模块采用红LED，电源***模块采用两节1.5V，7号干电池供电；按键输入采用两颗独立按键，通过按键可以设置电流检测装置的检测频率，器范围为0至200HZ。
当频率为50赫兹的电流通过导线时根据法拉第电磁感应定律可知，导线四周将产生交变的磁场；若此时将感应线圈靠近带电导线(线圈平面与导线平行)，则感应线圈两端会产生感应电动势其频率也为50赫兹。
本检测***检测频率低于200赫兹的低频交变电流，故将线圈接收到的感应电信号通过一个由运算放大器LM358构成一阶有源低通滤波器滤除高频干扰信号；其中一阶有源低通滤波器的截止频率为250赫兹。
经过低通滤波器的信号经过高阻抗差分放大器(其增益为40dB)，将信号放大10000倍，然后再将放大的信号通过高速A/D转换芯片TLC5510进行模数转换，其采样频率为500赫兹；最后将转换数据传输给STM32F103C8T6单片机。
通过按键设置将测量装置测量频率设置为50赫兹(其它频率亦可)；单片机将采集的A/D数据进行快速傅立叶变换FFT数字滤波筛选出频率为50赫兹信号，若其信号平均值大于某个阀值说明导线中有电流，反之没有电流通过；最后单片机***根据测量的结果进行声光提示，并在显示器上显示结果(若导线有电流通过则蜂鸣器报警，LED灯闪烁)。
本检测***在非接触方式下能够准确检测到市电供电条件下功率5瓦以上用电设备的线路电流，即实现25毫安以上的50赫兹交变电流检测；同时此装置还可以通过按键设定0至200赫兹范围内不同频率的交变电流检测。此检测***相比传统的检测方法在检测灵敏度上有了较大的提高，可准确获取电线的位置及走向并检测照明线路导线是否存在断线；找出故障点，方便维修。
Claims (7)
1.一种基于FFT滤波的弱电流检测***，包括感应线圈模块、低通滤波模块、差分放大模块、A/D采集模块、单片机模块、按键模块、电源模块、声光提示模块和液晶显示模块，感应线圈模块靠近带电导线检测导线四周产生的交变磁场，所述单片机模块由电源模块供电，其特征在于：所述感应线圈模块的信号输出端依次低通滤波模块、差分放大模块和A/D采集模块与单片机模块的信号输入端连接，所述按键模块的输出端与单片机模块的信号输入端连接，所述单片机模块的信号输出端分别与声光提示模块和液晶显示模块的信号输入端连接，所述单片机模块采用快速傅立叶变换FFT方法滤波。
2.如权利要求1所述的基于FFT滤波的弱电流检测***，其特征在于：所述感应线圈模块为铜芯漆包线绕制线圈。
3.如权利要求1所述的基于FFT滤波的弱电流检测***，其特征在于：所述低通滤波模块由运算放大器LM358构成。
4.如权利要求1所述的基于FFT滤波的弱电流检测***，其特征在于：所述差分放大模块由运算放大器OP07构成。
5.如权利要求1所述的基于FFT滤波的弱电流检测***，其特征在于：所述A/D采集模块的芯片为TLC5510。
6.如权利要求1所述的基于FFT滤波的弱电流检测***，其特征在于：所述单片机模块的主芯片为STM32F103C8T6。
7.如权利要求1所述的基于FFT滤波的弱电流检测***，其特征在于：所述液晶显示模块为1602液晶显示器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510967060.5A CN105606883A (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 一种基于fft滤波的弱电流检测*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510967060.5A CN105606883A (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 一种基于fft滤波的弱电流检测*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105606883A true CN105606883A (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=55986971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510967060.5A Pending CN105606883A (zh) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | 一种基于fft滤波的弱电流检测*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105606883A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109581043A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 凯迈(洛阳)机电有限公司 | 一种直流高压信号采集电路 |
| CN112147402A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 华东师范大学 | 一种基于stm32的非接触式电流信号检测装置及检测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1700040A (zh) * | 2005-05-25 | 2005-11-23 | 淄博威特电气有限公司 | 在金属管线探测中直观指示管线位置的方法及其装置 |
| CN2775670Y (zh) * | 2005-03-10 | 2006-04-26 | 中国人民解放军海缆通信技术研究中心 | 海缆三维探测器 |
| CN204101627U (zh) * | 2014-10-08 | 2015-01-14 | 武汉大学 | 一种数据采集器 |
| CN104698339A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-10 | 国家电网公司 | 一种手持式墙壁内电源线路故障查找仪 |
| US20150346255A1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method of detection and isolation of faults within power conversion and distribution systems |
-
2015
- 2015-12-21 CN CN201510967060.5A patent/CN105606883A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2775670Y (zh) * | 2005-03-10 | 2006-04-26 | 中国人民解放军海缆通信技术研究中心 | 海缆三维探测器 |
| CN1700040A (zh) * | 2005-05-25 | 2005-11-23 | 淄博威特电气有限公司 | 在金属管线探测中直观指示管线位置的方法及其装置 |
| US20150346255A1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method of detection and isolation of faults within power conversion and distribution systems |
| CN204101627U (zh) * | 2014-10-08 | 2015-01-14 | 武汉大学 | 一种数据采集器 |
| CN104698339A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-06-10 | 国家电网公司 | 一种手持式墙壁内电源线路故障查找仪 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109581043A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 凯迈(洛阳)机电有限公司 | 一种直流高压信号采集电路 |
| CN112147402A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 华东师范大学 | 一种基于stm32的非接触式电流信号检测装置及检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA033063B1 (ru) | Устройство регистрации электрического события и способ регистрации и классификации потребления электроэнергии | |
| CN112858838A (zh) | 一种线缆故障定位***及方法 | |
| CN105223413A (zh) | 一种海洋船舶海水管道杂散电流检测装置 | |
| CN105606883A (zh) | 一种基于fft滤波的弱电流检测*** | |
| CN204255904U (zh) | 基于矩形差分探头的脉冲涡流检测*** | |
| CN105548349A (zh) | 实现缺陷重构技术的矩形探头脉冲涡流检测方法 | |
| CN201464577U (zh) | 一种合成绝缘子电场强度采集装置及故障检测装置 | |
| CN201955428U (zh) | 智能室内市电线路故障诊断仪 | |
| CN206601446U (zh) | 便携式工频电场场强测量仪 | |
| CN204228305U (zh) | 磁记忆-巴克豪森融合检测应力*** | |
| CN204206117U (zh) | 一种快速检测仪的生物电信号放大电路 | |
| CN204106000U (zh) | 一种手持设备的微弱电信号放大测量电路 | |
| CN208506265U (zh) | 一种手持式金属探测器 | |
| CN201210178Y (zh) | 无线耳机探测器 | |
| CN203629536U (zh) | 一种变压器绕组分析仪 | |
| CN202975071U (zh) | 示波器无线有源探头 | |
| CN207571200U (zh) | 一种便携式天馈***测试仪 | |
| CN208297491U (zh) | 一种智能化船舶污水排放监控装置 | |
| CN203249983U (zh) | 一种无导线的电路通断检测器 | |
| CN105222700A (zh) | 基于dsp与fpga的数字应变仪 | |
| CN206684212U (zh) | 侧边感应式电流互感器 | |
| CN203933554U (zh) | 一种智慧型的微弱电信号放大测量*** | |
| CN202975105U (zh) | 一种有源差分电压无线探头 | |
| CN204142837U (zh) | 便携式在线电阻导率检测仪 | |
| CN106324769B (zh) | 一种基于xfp可热插拔的模拟光收模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160525 |