CN209167415U - 高精度大电流检测的分流器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高精度大电流检测的分流器装置，其包括采样电阻与采样电路板以及LCD显示屏。采样电阻上设有用于连接直流电流引线的螺纹导柱以及采样柱。采样电路板上设有与采样柱对应的采样孔，采样柱插接在其对应的采样孔内。采样电路板上设有依次电连接的差分放大器、ADC转换器、ARM微控制器以及CAN总线隔离器，差分放大器的两输入端分别与两采样孔连接，ARM微控制器的第一输出端与LCD显示屏连接，其第二输出端与CAN总线隔离器的输入端连接，CAN总线隔离器的输出端与上位机连接。本实用新型的有益效果在于提升对电流的检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流检测的技术领域，特别涉及一种高精度大电流检测的分流器装置。
背景技术
大电流检测多用于测量汽车电机、驱动机械和工业***中的工作电流。传统的大电流电测方案使用霍尔原理检测,这种检测方式存在电磁干扰,外部需要增加屏蔽金属外壳，感应线圈安装不方便；同时，需要电流变压器和一些额外的元件，成本高；磁芯存在滞后和复位不归零，影响电流检测的精度。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的主要目的是提供一种高精度大电流检测的分流器装置，旨在提升对电流的检测精度。
为实现上述目的，本实用新型提出的高精度大电流检测的分流器装置，其包括采样电阻与采样电路板以及LCD显示屏。所述采样电阻包括锰铜采样片，所述锰铜采样片的两端分别设有导电片，所述导电片远离锰铜采样片的一端设有第一通孔，所述第一通孔内设有用于连接直流电流引线的螺纹导柱，待检测的直流电流从电流引线流入采样电阻。所述导电片靠近锰铜采样片的一端设有第二通孔，所述第二通孔内设有采样柱，所述采样电路板上设有与所述采样柱对应的采样孔，所述采样柱插接在其对应的采样孔内。
所述采样电路板上设有依次电连接的差分放大器、ADC转换器、ARM微控制器以及CAN总线隔离器，所述差分放大器的两输入端分别与两采样孔连接，所述ARM微控制器的第一输出端与LCD显示屏连接，其第二输出端与CAN总线隔离器的输入端连接，所述CAN总线隔离器的输出端与上位机连接。
优选地，所述差分放大器为具有增强型PWM抑制功能的放大器。
优选地，所述ADC转换器的型号为ADS1118。
优选地，所述ARM微控制器的型号为STM32F042。
优选地，所述采样电阻的阻值在10微欧～250微欧之间。
优选地，所述CAN总线隔离器为隔离器件。
本实用新型的技术方案通过采用差分检测采样电阻的电压来反算出待检测电流的大小，待检测电流主要从采样电阻侧流过，采样柱的电流非常小，等效的阻抗大，减少了电流的波动噪声电压，待检测电流通过测量采样电阻两端的电压下降被精确地测量；电阻采用开尔文四线检测，分离电流和电压的电极，消除了布线和接触电阻的阻抗；采样电阻的采样柱直接连接到采样电路板的差分放大器上，消除了连接引线本身和外界磁场对电流检测结果的影响；采用CAN总线隔离器构建硬件端口，能够很好地隔断CAN总线的接地环路，减小CAN总线节点间的地线环路电流，从而减小共模干扰，有效提升对电流的检测精度；通过增加LCD显示屏，可直观地将电流电测结果显示出来，方便测试和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型采样电阻与采样电路板的连接示意图；
图2为本实用新型采样电阻的结构示意图；
图3为本实用新型电流检测的原理框图；
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本实用新型提出一种高精度大电流检测的分流器装置。
参照图1-3，图1为本实用新型采样电阻与采样电路板的连接示意图，图2为本实用新型采样电阻的结构示意图，图3为本实用新型采样电路板采样的原理框图。
如图1-3所示，在本实用新型实施例中，该高精度大电流检测的分流器装置包括采样电阻100与采样电路板200以及LCD显示屏，采样电阻100的两端分别设置两安装板上。采样电阻100包括锰铜采样片110，锰铜采样片110的两端分别设有导电片120，导电片120远离锰铜采样片110的一端设有第一通孔121，第一通孔121内设有用于连接直流电流引线的螺纹导柱122，待检测的直流电流从电流引线流入采样电阻100。导电片120靠近锰铜采样片110的一端设有第二通孔，第二通孔内设有采样柱123，采样电路板200上设有与采样柱123对应的采样孔201，采样柱123插接在其对应的采样孔201内。采样电路板200上设有依次电连接的差分放大器210、ADC转换器220、ARM微控制器230以及CAN总线隔离器240，差分放大器210的两输入端分别与两采样孔201连接，ARM微控制器230的第一输出端与LCD显示屏300连接，其第二输出端与CAN总线隔离器240的输入端连接，CAN总线隔离器240的输出端与上位机400连接。
在本实施例中，通过CAN总线隔离器240构建硬件端口，能够很好地隔断CAN总线的接地环路，减小CAN总线节点间的地线环路电流，从而减小共模干扰，有效提升对电流的检测精度。
在本实施例中，差分放大器210为具有增强型PWM抑制功能的零漂移差分放大器210，例如采用型号为INA240-Q1的放大器，该放大器为电压输出、电流检测放大器，具有增强型PWM抑制功能，可在独立于电源电压的–4V至80V宽共模电压范围内检测分流器电阻上的压降，可精确测量电流，而不会使输出电压产生较大的瞬变及相应的恢复纹波。
在本实施例中，ADC转换器220采用了型号为ADS1118的一款高精度的低功耗16位模数转换器，该转换器在0-2V范围内，可实现60微伏测量，并且内置高精度温度传感器，可用于***级温度监控和温度补偿。
在本实施例中，ARM微控制器230采用了低成本的STM32F0系列的STM32F042处理器，该处理器是一款基于ARM Cortex-M0处理器，主频48MHz，兼顾了采样电路板200对尺寸和外部接口的需求。
在本实施例中，采样电阻100的阻值在10微欧～250微欧之间。通过采用低阻值的电阻，可以有效减少电阻发热量、提升电流通过能力。结合采样电路板200上采用的0漂移的差分放大器210,可以有效的提升装置对电流的测量精度。
在本实施例中，该CAN总线隔离器为隔离器件，可实现高压测量，干扰小。
本实用新型的技术方案通过采用差分检测采样电阻100的电压来反算出待检测电流的大小，待检测电流主要从采样电阻100侧流过，采样柱123的电流非常小，等效的阻抗大，减少了电流的波动噪声电压，待检测电流通过测量采样电阻100两端的电压下降被精确地测量；电阻采用开尔文四线检测，分离电流和电压的电极，消除了布线和接触电阻的阻抗；采样电阻100的采样柱123直接连接到采样电路板200的差分放大器210上，消除了连接引线本身和外界磁场对电流检测结果的影响；采用CAN总线隔离器240构建硬件端口，能够很好地隔断CAN总线的接地环路，减小CAN总线节点间的地线环路电流，从而减小共模干扰，有效提升对电流的检测精度；通过增加LCD显示屏300，可直观地将电流电测结果显示出来，方便测试和应用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种高精度大电流检测的分流器装置，其特征在于，包括采样电阻与采样电路板以及LCD显示屏；所述采样电阻包括锰铜采样片，所述锰铜采样片的两端分别设有导电片，所述导电片远离锰铜采样片的一端设有第一通孔，所述第一通孔内设有用于连接直流电流引线的螺纹导柱，待检测的直流电流从电流引线流入采样电阻；所述导电片靠近锰铜采样片的一端设有第二通孔，所述第二通孔内设有采样柱，所述采样电路板上设有与所述采样柱对应的采样孔，所述采样柱插接在其对应的采样孔内；
所述采样电路板上设有依次电连接的差分放大器、ADC转换器、ARM微控制器以及CAN总线隔离器，所述差分放大器的两输入端分别与两采样孔连接，所述ARM微控制器的第一输出端与LCD显示屏连接，其第二输出端与CAN总线隔离器的输入端连接，所述CAN总线隔离器的输出端与上位机连接。
2.如权利要求1所述的高精度大电流检测的分流器装置，其特征在于，所述差分放大器为具有增强型PWM抑制功能的放大器。
3.如权利要求1所述的高精度大电流检测的分流器装置，其特征在于，所述ADC转换器的型号为ADS1118。
4.如权利要求1所述的高精度大电流检测的分流器装置，其特征在于，所述ARM微控制器的型号为STM32F042。
5.如权利要求1-4任意一项所述的高精度大电流检测的分流器装置，其特征在于，所述采样电阻的阻值在10微欧～250微欧之间。
6.如权利要求1所述的高精度大电流检测的分流器装置，其特征在于，所述CAN总线隔离器为隔离器件。
Priority Applications (1)
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| CN201821928228.7U CN209167415U (zh) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 高精度大电流检测的分流器装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116449064A (zh) * | 2023-03-12 | 2023-07-18 | 深圳市开步电子有限公司 | 分流器、用电设备及其储能设备 |
| CN117871914A (zh) * | 2024-03-12 | 2024-04-12 | 深圳市业展电子有限公司 | 一种具有双通道采样结构的分流器电阻及其制造方法 |
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2018
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