CN204479646U - 一种设备管理电子标签电流检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种设备管理电子标签电流检测电路，包括电流采样电阻和检测模块，电流采样电阻串联在设备电源线的一根导线中，电流采样电阻的两端分别接检测模块的两个输入端，检测模块的输出端接设备管理电子标签的微控制器。本实用新型的电流检测电路体积小、精度高，能够满足电子标签对设备电流检测要求。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及电流检测电路，尤其涉及一种设备管理电子标签电流检测电路。
[背景技术]
传统的基于电子标签的设备管理***仅能统计设备的存在和数量，无法对设备的运行状态、设备利用率以及所处的位置状态等更精细的设备信息进行有效的管理。
为了能够实时监控设备运行状态的电子标签，本申请人于2014年2月26日申请了一种设备管理电子标签和设备电源线的实用新型专利，包括输入接口、输出接口、电缆线和设备管理电子标签。设备管理电子标签包括微控制器、射频电路、电源模块和设备电流检测电路，设备电流检测电路与电缆线电连接或电耦合，设备电流检测电路的信号输出端接微控制器，以有效监控设备的运行状态，监控设备的利用率，提高设备的管理效率，降低管理成本。
传统的设备电流检测电路由电流互感器、信号调理电路、模数转换器(ADC)和运算单元组成。电流互感器体积大、精度差(一般千分之二)、一致性差，再加上其后所接的信号调理电路、ADC和运算单元都具有较大的电路体积，不适合设备管理电子标签小体积、高精度的要求。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、精度高的设备管理电子标签电流检测电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种设备管理电子标签电流检测电路，包括电流采样电阻和检测模块，电流采样电阻串联在设备电源线的一根导线中，电流采样电阻的两端分别接检测模块的两个输入端，检测模块的输出端接设备管理电子标签的微控制器。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，检测模块包括电能检测芯片和电能检测芯片的***电路。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，所述的电能检测芯片是AT90E25；所述的电流采样电阻是锰铜采样电阻。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于电能检测芯片通过SPI接口和微控制器连接，电能检测芯片的SPI接口包括SPI的串行时钟引脚、串行数据输入引脚、串行数据输入引脚和片选信号引脚。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，电能检测芯片的有功电能脉冲输出引脚接微控制器的输入IO口。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，电流采样电阻串联在设备电源线的火线中，电流采样电阻的第一端口通过第一低通滤波电路接电能检测芯片的L线电流信号输入正端，电流采样电阻的第二端口通过第一低通滤波电路接电能检测芯片的L线电流信号输入负端，电流采样电阻的第二端口接地。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，包括分压电路，分压电路的一端接设备电源线的零线，另一端接地，分压电路的输出端接电能检测芯片的电压信号输入正端引脚；电能检测芯片的电压信号输入负端引脚通过第四电阻接地。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，电能检测芯片的数字电源引脚和配置计量模式引脚直接接芯片电源；芯片电源通过第三低通滤波电路接电能检测芯片的模拟电源引脚。
以上所述的设备管理电子标签电流检测电路，电能检测芯片的复位引脚通过第二电阻接芯片电源，通过第一电容接地。
本实用新型设备管理电子标签电流检测电路体积小、精度高，能够满足电子标签对设备电流检测要求。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例设备管理电子标签的原理框图。
图2是本实用新型实施例电流检测电路的原理图。
图3是本实用新型实施例微控制器的接线图。
[具体实施方式]
本实用新型实施例设备管理电子标签电流检测电路的原理如图1至图3所示。
如图1所示，设备管理电子标签包括微控制器(MCU)、射频电路、AC/DC电源模块和设备电流检测电路，设备电流检测电路的信号输出端接微控制器。设备电流检测电路通过电流采样电阻对电缆线流过的工作电流进行采样，电流采样电阻直接串接在电缆线的一根导线中。
电子标签的设备电流检测电路包括电流采样电阻和检测模块，电流采样电阻串接在电缆线的火线中，电流采样电阻的两端分别接检测模块的两个输入端，检测模块的输出端接微控制器。
本实施例的检测模块采用电能检测芯片是AT90E25。该芯片可以通过测量功率的方法来测量电流，在电能表行业里面，应用十分广泛。AT90E25内部集成专用ADC和增益放大器，并配有专用DSP处理器，只需通过SPI口就可以轻松完成对功率的测量，且具有精确度高、成本低、体积小的优点。
电流检测电路的检测模块由电能计量芯片(AT90E25)及其***电路组成。***电路包括晶体振荡器、采样电阻零线分压电阻、电源去耦电容等部分。
本电路检测火线电流，同时，火线作为电流检测电路的参考地。电能计量芯片有两路电流检测接口，本实用新型只用其一路。晶体振荡器接电能计量芯片的晶体振荡器驱动脚(OSCO和OSCI)。
火线从锰铜采样电阻J14的1端口输入，2端口输出，2端口通过3端口接地。
采样电阻的1端口接电阻R2和电容C1组成的第一低通滤波电路，2端口接电阻R3和电容C2组成的第二低通滤波电路，电阻R2和R3的另一端接到电能检测芯片的L线电流信号输入正端引脚I1P和负端引脚I1N。
电阻R10、R11、R9、R8、R7、R6和电阻R5串联，形成分压电路，滤波电容C4与电阻R5并联，分压电路电阻R10的一端接零线N-LINE，分压电路电阻R5的一端接地。分压电路的输出端电能检测芯片的电压信号输入正端引脚VP，电能检测芯片的电压信号输入负端引脚VN通过电阻R4和电容C3接地。这两个电压检测脚作用是检测零线电压过零点，用于同步采样周期。
电能检测芯片的数字电源引脚DVDD和配置计量模式引脚MMDI、MMDO直接3.3V芯片电源。3.3V芯片电源通过电阻R12和电容C5组成的第三低通滤波电路接电能检测芯片的模拟电源引脚AVDD。
电阻R13和电容C7组成阻容复位电路，用于上电时给芯片提供一个复位信号，电能检测芯片的复位引脚RESET通过电阻R13接3.3V芯片电源，通过电容C7接地。
电能检测芯片通过SPI接口和微控制器连接，电能检测芯片的SPI接口包括SPI的串行时钟引脚SCLK、串行数据输入引脚SDI、串行数据输入引脚SDO和片选信号引脚CS。电能检测芯片的有功电能脉冲输出引脚CF1用于指示采样完成，接微控制器的输入IO口
本实用新型设备管理电子标签电流检测电路以上实施例用的专用电能检测芯片，集成了信号调理、模数转换和数字信号处理单元，配合锰铜采样电阻，具有很小的体积和很高精度，体积和精度能够符合电子标签电流检测要求。
Claims (9)
1.一种设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，包括电流采样电阻和检测模块，电流采样电阻串联在设备电源线的一根导线中，电流采样电阻的两端分别接检测模块的两个输入端，检测模块的输出端接设备管理电子标签的微控制器。
2.根据权利要求1所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，检测模块包括电能检测芯片和电能检测芯片的***电路。
3.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，所述的电能检测芯片是AT90E25；所述的电流采样电阻是锰铜采样电阻。
4.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于电能检测芯片通过SPI接口和微控制器连接，电能检测芯片的SPI接口包括SPI的串行时钟引脚、串行数据输入引脚、串行数据输入引脚和片选信号引脚。
5.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，电能检测芯片的有功电能脉冲输出引脚接微控制器的输入IO口。
6.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，电流采样电阻串联在设备电源线的火线中，电流采样电阻的第一端口通过第一低通滤波电路接电能检测芯片的L线电流信号输入正端，电流采样电阻的第二端口通过第一低通滤波电路接电能检测芯片的L线电流信号输入负端，电流采样电阻的第二端口接地。
7.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，包括分压电路，分压电路的一端接设备电源线的零线，另一端接地，分压电路的输出端接电能检测芯片的电压信号输入正端引脚；电能检测芯片的电压信号输入负端引脚通过第四电阻接地。
8.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，电能检测芯片的数字电源引脚和配置计量模式引脚直接接芯片电源；芯片电源通过第三低通滤波电路接电能检测芯片的模拟电源引脚。
9.根据权利要求2所述的设备管理电子标签电流检测电路，其特征在于，电能检测芯片的复位引脚通过第二电阻接芯片电源，通过第一电容接地。
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| CN107894562A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-10 | 北斗航天汽车（北京）有限公司 | 汽车电路板及其检测*** |
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