CN107238747A - 可无线充电的多用途电流表及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可无线充电的多用途电流表，包括电流表表头，电流表，无线充电器，电流表表头包括主板、第二耦合线圈和电机，主板包括单片机、电源电路、驱动电路、无线通信电路、电流传感器、存储单元和整流稳压电路；电源电路、驱动电路、无线通信电路、存储单元、电流传感器均与单片机电连接，电流表与无线通信电路电连接，驱动电路和整流稳压电路均与电源电路电连接，电机与驱动电路电连接，第二耦合线圈与整流稳压电路电连接。本发明具有能够通过远程控制电流表表头开合、能无线充电和能当电源欠压时报警的特点。

Description

可无线充电的多用途电流表及控制方法

技术领域

本发明涉及电流检测技术领域，尤其是涉及一种能够通过远程控制电流表表头开合和能当电源欠压时报警的可无线充电的多用途电流表及控制方法。

背景技术

目前，现有钳形电流表多为手持式钳形表，在对一般低压线路测量电流还能比较方便使用，但是对于架设低压线路，普通钳形电流表的使用受很大局限性，必须登高作业靠近线路进行测量，费时、费力，同时存在很大的安全隐患。另外，普通钳形电流表充电时，需要用到数据线，但在特定场合或者是数据线损坏时，就难以进行有线充电，给电流表的循坏使用造成麻烦。

针对上述一些问题，中国专利公告号为CN205670167U，于2016年11月2日，公开了一种钳形电流表，包括钳体、绝缘棒、连接板、拉绳、固定夹紧器和活动夹紧器，固定夹紧器和活动夹紧器分别与钳体的两个脚固定连接，固定夹紧器固定在连接板上，活动夹紧器与拉绳连接，所述绝缘棒也固定在连接板上。该实用新型的优点是：利用了现有的钳形电流表，在其上面加装绝缘棒将钳形电流表升到足够的高度，从而操作用人不用再爬梯子到低压线路上，然后通过拉绳控制钳形电流表的钳体开合，实现电流测量，本装置可以有效的降低成产成本，充分利用现有的钳形电流表进行改装，测量时省时省力还能保证操作人员的人身安全。但其不足之处是：该实用新型通过拉绳控制钳形电流表的钳体开合，需要人为控制，一旦操作人员用力过猛或者用力不足，就会造成钳形电流表的损坏或者无法使钳形电流表的钳体打开进行测量。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，对于架设低压线路，普通钳形电流表的使用受很大局限性，必须登高作业靠近线路进行测量，费时、费力，同时普通钳形电流表充电时，需要用到数据线，但在特定场合或者是数据线损坏时，就难以进行有线充电，给电流表的循坏使用造成麻烦的问题，提供了一种能够通过远程控制电流表表头开合和能当电源欠压时报警的可无线充电的多用途电流表及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可无线充电的多用途电流表，包括电流表表头，电流表，无线充电器，电流表表头包括主板、第二耦合线圈和电机，主板包括单片机、电源电路、驱动电路、无线通信电路、电流传感器、存储单元和整流稳压电路；电源电路、驱动电路、无线通信电路、存储单元、电流传感器均与单片机电连接，电流表与无线通信电路电连接，驱动电路和整流稳压电路均与电源电路电连接，电机与驱动电路电连接，第二耦合线圈与整流稳压电路电连接。

本发明中，通过单片机控制驱动电路的运作，进而控制电流表表头的开合，从而完成用电流表测量低压电路是否漏电的工作。无线通信电路实现通信连接，从而获取远程控制***上发出的指令信息，并将所述指令信息传送给单片机。耦合线圈作为电磁共振器来实现无线充电。本发明具有能够通过远程控制电流表表头开合，能当电源欠压时报警和能无线充电的特点。

作为优选，无线充电器包括第一耦合线圈、电源管理电路和电源输入接口，第一耦合线圈、电源管理电路和电源输入接口依次电连接。用耦合线圈作为电磁共振器，第一耦合线圈附在传送电力方，第二耦合线圈在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导。

作为优选，本发明还包括发光二极管，发光二极管与电流传感器电连接。发光二极管用于指示电流传感器的工作情况。

作为优选，本发明还包括电源电压检测电路，电源电压检测电路分别与电源电路和单片机电连接。电源电压检测电路用于检测电流表表头内部电源两端的电压情况，并每隔一段时间将检测到的数据信息传输给单片机。

作为优选，本发明还包括智能手机控制***，智能手机控制***与无线通信电路电连接。操作人员可在智能手机控制***上发出所需要完成的指令信息，进行远程控制操作。

一种可无线充电的多用途电流表的控制方法，包括如下步骤：

(6-1)漏电测量的控制

(6-1-1)需要对低压电路进行漏电测量时，操作人员将电流表表头钳入所需测量的低压电路，电流传感器开始工作，对应的发光二极管灯亮，此时电流传感器在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则单片机获得电流传感器、在时间段A和时间段B内的各n个检测值；

(6-1-2)计算时间段A和时间段B内电流传感器获取的检测值的方差；

(6-1-3)单片机保存符合条件的数据，以备后续调用。

作为优选，步骤(6-1-3)包括如下步骤；

单片机判断时间段A和时间段B内电流传感器获取的检测值的方差大小，将方差较小的电流传感器在该段时间段内的n个检测值，保存到存储单元内。

作为优选，还包括报警电路，报警电路包括蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器和LED灯均与单片机电连接；其特征是，还包括如下步骤：

(8-1)电源电压欠压检测

(8-1-1)在测量低压电路漏电的过程中，电源电压检测电路用于检测电流表表头内部电源两端的电压情况，并每隔一段时间将检测到的数据信息传输给单片机，单片机内设有电源的额定电压值，当单片机判断出获取到的电源电压数值低于设定的电源的额定电压值时，单片机控制报警电路报警，提醒操作人员，电源需要充电；

(8-1-2)当单片机判断出获取到的电源电压数值不低于设定的电源的额定电压值时，说明电源正常工作，无异常。

作为优选，可无线充电的多用途电流表的控制方法，还包括如下步骤：

(9-1)电流表电源的无线充电

(9-1-1)将无线充电器的电源输入接口与充电电源电连接；

(9-1-2)保持无线充电器的内第一耦合线圈部分与电流表表头内的第二耦合线圈呈共振状态；

(9-1-3)充电完成后，切断无线充电器的电源输入接口与充电电源的电连接。

因此，本发明具有如下有益效果：(1)可进行无线充电；(2)能够通过远程控制电流表表头的开合，进行漏电排查；(3)当电源欠压时会报警，提示操作人员电源需要充电；(4)能提高漏电排查效率。

附图说明

图1是本发明的一种原理框图；

图2是本发明中的无线充电器的一种原理框图；

图3是本发明的一种流程图。

图中：电流表表头1、电流表2、单片机3、电源电路4、驱动电路5、无线通信电路6、电流传感器7、无线充电器8、第二耦合线圈9、存储单元10、电机11、整流稳压电路12、第一耦合线圈13、电源管理电路14、电源输入接口15、发光二极管16、电源电压检测电路17、智能手机控制***18、报警电路19。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：

如图1所示的一种可无线充电的多用途电流表，包括电流表表头1，电流表2，无线充电器8，电流表表头包括主板、第二耦合线圈9和电机11，主板包括单片机3、电源电路4、驱动电路5、无线通信电路6、电流传感器7、存储单元10和整流稳压电路12；电源电路、驱动电路、无线通信电路、存储单元、电流传感器均与单片机电连接，电流表与无线通信电路电连接，驱动电路和整流稳压电路均与电源电路电连接，电机与驱动电路电连接，第二耦合线圈与整流稳压电路电连接。本发明还包括报警电路19，报警电路包括蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器和LED灯均与单片机电连接。

可无线充电的多用途电流表还包括发光二极管16，发光二极管与电流传感器电连接。发光二极管用于指示电流传感器的工作情况。本发明还包括电源电压检测电路17，电源电压检测电路分别与电源电路和单片机电连接。电源电压检测电路用于检测电源两端的电压情况，并每隔一段时间将检测到的数据信息传输给单片机。

另外，可无线充电的多用途电流表还包括智能手机控制***18，智能手机控制***与无线通信电路电连接。操作人员可在智能手机控制***上发出所需要完成的指令信息，进行远程控制操作。同时，单片机通过无线通信电路中的无线收发器，将检测数据实时发送给智能手机的控制***显示，供操作人员分析。

此外，可无线充电的多用途电流表表面还设有一层透明防护罩，能起到防水作用。

如图2所示，无线充电器包括第一耦合线圈13、电源管理电路14和电源输入接口15，第一耦合线圈、电源管理电路和电源输入接口依次电连接。用耦合线圈作为电磁共振器，第一耦合线圈附在传送电力方，第二耦合线圈在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后，经过电磁场扩散到接受方，电力就实现了无线传导，从而实现无线充电。

如图3所示，一种可无线充电的多用途电流表的控制方法，包括如下步骤：

步骤100，漏电测量的控制

步骤110，需要对低压电路进行漏电测量时，操作人员将电流表表头钳入所需测量的低压电路，电流传感器开始工作，对应的发光二极管灯亮，此时电流传感器在前后两个长度均为L＝1分钟的时间段内每隔时间0.5秒检测1次数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，则单片机获得电流传感器在时间段A和时间段B内的各120个检测值；

步骤120，计算时间段A和时间段B内电流传感器获取的检测值的方差大小；

步骤130，单片机判断时间段A和时间段B内电流传感器获取的检测值的方差大小，将方差较小的电流传感器在该段时间段内的120个检测值，保存到存储单元内。

步骤200，电源电压欠压检测

步骤210，在测量低压电路漏电的过程中，电源电压检测电路用于检测电流表表头内部电源两端的电压情况，并每隔一段时间将检测到的数据信息传输给单片机，单片机内设有电源的额定电压值，当单片机判断出获取到的电源电压数值低于设定的电源的额定电压值时，单片机控制报警电路报警，提醒操作人员，电源需要充电；

步骤220，当单片机判断出获取到的电源电压数值不低于设定的电源的额定电压值时，说明电源正常工作，无异常。

步骤300，电流表电源的无线充电

步骤310，将无线充电器的电源输入接口与充电电源电连接；

步骤320，保持无线充电器的内第一耦合线圈部分与电流表表头内的第二耦合线圈呈共振状态；

步骤330，充电完成后，切断无线充电器的电源输入接口与充电电源的电连接。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种可无线充电的多用途电流表，其特征是，包括电流表表头(1)，电流表(2)，无线充电器(8)，电流表表头包括主板、第二耦合线圈(9)和电机(11)，主板包括单片机(3)、电源电路(4)、驱动电路(5)、无线通信电路(6)、电流传感器(7)、存储单元(10)和整流稳压电路(12)；电源电路、驱动电路、无线通信电路、存储单元、电流传感器均与单片机电连接，电流表与无线通信电路电连接，驱动电路和整流稳压电路均与电源电路电连接，电机与驱动电路电连接，第二耦合线圈与整流稳压电路电连接。

2.根据权利要求1所述的可无线充电的多用途电流表，其特征是，无线充电器包括第一耦合线圈(13)、电源管理电路(14)和电源输入接口(15)，第一耦合线圈、电源管理电路和电源输入接口依次电连接。

3.根据权利要求1所述的可无线充电的多用途电流表，其特征是，还包括发光二极管(16)，发光二极管与电流传感器电连接。

4.根据权利要求1所述的可无线充电的多用途电流表，其特征是，还包括电源电压检测电路(17)，电源电压检测电路分别与电源电路和单片机电连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的可无线充电的多用途电流表，其特征是，还包括智能手机控制***(18)，智能手机控制***与无线通信电路电连接。

6.一种基于权利要求1所述的可无线充电的多用途电流表的控制方法，其特征是，包括如下步骤：

(6-1)漏电测量的控制

(6-1-1)需要对低压电路进行漏电测量时，操作人员将电流表表头钳入所需测量的低压电路，电流传感器开始工作，对应的发光二极管灯亮，此时电流传感器在前后两个长度均为L的时间段内每隔时间T1检测1次数据；其中，前后两个时间段分别为时间段A和时间段B，L＝n×T1，则单片机获得电流传感器、在时间段A和时间段B内的各n个检测值；

(6-1-2)计算时间段A和时间段B内电流传感器获取的检测值的方差；

(6-1-3)单片机保存符合条件的数据，以备后续调用。

7.根据权利要求6所述的可无线充电的多用途电流表的控制方法，其特征是，步骤(6-1-3)包括如下步骤；

单片机判断时间段A和时间段B内电流传感器获取的检测值的方差大小，将方差较小的电流传感器在该段时间段内的n个检测值，保存到存储单元内。

8.根据权利要求6所述的可无线充电的多用途电流表的控制方法，还包括报警电路(19)，报警电路包括蜂鸣器和LED灯，蜂鸣器和LED灯均与单片机电连接；其特征是，还包括如下步骤：

(8-1)电源电压欠压检测

(8-1-1)在测量低压电路漏电的过程中，电源电压检测电路用于检测电流表表头内部电源两端的电压情况，并每隔一段时间将检测到的数据信息传输给单片机，单片机内设有电源的额定电压值，当单片机判断出获取到的电源电压数值低于设定的电源的额定电压值时，单片机控制报警电路报警，提醒操作人员，电源需要充电；

(8-1-2)当单片机判断出获取到的电源电压数值不低于设定的电源的额定电压值时，说明电源正常工作，无异常。

9.根据权利要求6所述的可无线充电的多用途电流表的控制方法，其特征是，还包括如下步骤：

(9-1)电流表电源的无线充电

(9-1-1)将无线充电器的电源输入接口与充电电源电连接；

(9-1-2)保持无线充电器的内第一耦合线圈部分与电流表表头内的第二耦合线圈呈共振状态；

(9-1-3)充电完成后，切断无线充电器的电源输入接口与充电电源的电连接。