CN209606470U - 一种用电检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用电检测装置，包括钳形组件和电路板盒，钳形组件包括第一半夹钳和第二半夹钳，第一半夹钳和第二半夹钳的中间位置通过连接轴转动连接，第一半夹钳和第二半夹钳均包括握手部和夹合部，且第一半夹钳和第二半夹钳的握手部之间设置有弹簧，钳形组件上设置有多个螺帽，每个螺帽内均连接有螺栓，螺栓上连接有橡胶垫；电路板盒内的用电检测电路包括微控制器模块和电源电路模块，微控制器模块的输入端接有电流互感器，微控制器模块的输出端接有声光报警电路模块和LCD显示模块。本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效作为生产生活中用电检测的硬件载体，稳定可靠，使用效果好，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于用电检测技术领域，具体涉及一种用电检测装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展和科技的不断进步，越来越多的用电设备和用电器走进了人们的生产生活中，为我们的工作生活带来了便利，但同时也带来了很多的安全隐患，大量用电器的集中使用导致的电气火灾屡见不鲜，而用电检查就是一个很好的预防手段；在人们的生产生活中，大多情况下，多种用电设备或用电器的用电情况集中计量，人们对单个用电设备或单个用电器的耗电情况只有理论估计，如果人们对每个用电设备或用电器的耗电情况“心知肚明”，就能更好地统筹用电，一定程度上，起到节约电能的作用。为了解决以上问题，有人提出了通过检测单个用电设备或单个用电器供电线上通过的电流，利用公式W＝UIt计算出用电量的方法，但是，现有技术中还缺乏用于实现该方法的结构简单，使用方便，无需改变原有用电连接的用电检测装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用电检测装置，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效作为生产生活中用电检测的硬件载体，稳定可靠，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用电检测装置，包括钳形组件和连接在钳形组件上且用于放置检测电路板的电路板盒，所述钳形组件包括第一半夹钳和第二半夹钳，所述第一半夹钳和第二半夹钳的中间位置通过连接轴转动连接，所述第一半夹钳和第二半夹钳均包括握手部和夹合部，且所述第一半夹钳的握手部和第二半夹钳的握手部之间设置有弹簧，所述第一半夹钳的夹合部和第二半夹钳的夹合部内侧围成供被检测用电的供电线穿过的圆形孔，所述钳形组件上设置有多个螺帽，每个所述螺帽内均连接有螺栓，所述螺栓朝向圆形孔的一端端部连接有橡胶垫；所述检测电路板上集成有用电检测电路，所述用电检测电路包括微控制器模块和为所述用电检测电路中各用电模块供电的电源电路模块，所述微控制器模块的输入端接有电流互感器，所述微控制器模块的输出端接有声光报警电路模块和LCD显示模块，所述电流互感器安装在第一半夹钳的夹合部和第二半夹钳的夹合部内，所述LCD显示模块外露在电路板盒的外表面上。
上述的一种用电检测装置，所述微控制器模块包括ARM微处理器STM32F103VET6以及与ARM微处理器STM32F103VET6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与电源电路模块的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。
上述的一种用电检测装置，所述电流互感器包括型号为CTKD-10的开合式10A/10mA电流互感器U2，所述电流互感器U2的第1引脚与ARM微处理器STM32F103VET6的第65引脚连接，所述电流互感器U2的第2引脚与ARM微处理器STM32F103VET6的第66引脚连接。
上述的一种用电检测装置，所述声光报警电路模块包括PNP型三极管Q4、蜂鸣器HA1、发光二极管D3、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q4的基极通过电阻R7与ARM微处理器STM32F103VET6的第35引脚连接，所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与电源电路模块的5V电压输出端连接，所述发光二极管D3的阴极通过电阻R8与ARM微处理器STM32F103VET6的第36引脚连接，所述发光二极管D3的阳极与电源电路模块的5V电压输出端连接。
上述的一种用电检测装置，所述LCD显示模块包括液晶显示屏LCD1602和滑动变阻器RV1，所述液晶显示屏LCD1602的第2引脚和第15引脚均与电源电路模块的5V电压输出端连接，所述液晶显示屏LCD1602的第1引脚和第16引脚均接地，所述液晶显示屏LCD1602的第3引脚与滑动变阻器RV1的滑动端连接，所述滑动变阻器RV1的一个固定端与电源电路模块的5V电压输出端连接，所述滑动变阻器RV1的另一个固定端接地，所述液晶显示屏LCD1602的第4～6引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第78～80引脚连接，所述液晶显示屏LCD1602的第7～14引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第81～88引脚连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本实用新型通过设计钳形组件结构，通过第一半夹钳和第二半夹钳夹住被检测用电的供电线，通过电流互感器采集电流值，使用方便，灵敏度高。
3、本实用新型能够有效作为生产生活中用电检测的硬件载体，稳定可靠，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效作为生产生活中用电检测的硬件载体，稳定可靠，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路原理框图；
图3为本实用新型微控制器模块的电路原理图；
图4为本实用新型电流互感器的电路原理图；
图5为本实用新型声光报警电路模块的电路原理图；
图6为本实用新型LCD显示模块的电路原理图。
附图标记说明:
1—第一半夹钳； 2—第二半夹钳； 3—弹簧；
4—螺帽； 5—螺栓； 6—橡胶垫；
7—微控制器模块； 8—电源电路模块； 9—电流互感器；
10—声光报警电路模块； 11—LCD显示模块； 12—盒体；
13—连接轴； 14—圆形孔。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的用电检测装置包括钳形组件和连接在钳形组件上且用于放置检测电路板的电路板盒12，所述钳形组件包括第一半夹钳1和第二半夹钳2，所述第一半夹钳1和第二半夹钳2的中间位置通过连接轴13转动连接，所述第一半夹钳1和第二半夹钳2均包括握手部和夹合部，且所述第一半夹钳1的握手部和第二半夹钳2的握手部之间设置有弹簧3，所述第一半夹钳1的夹合部和第二半夹钳2的夹合部内侧围成供被检测用电的供电线穿过的圆形孔14，所述钳形组件上设置有多个螺帽4，每个所述螺帽4内均连接有螺栓5，所述螺栓5朝向圆形孔14的一端端部连接有橡胶垫6；所述检测电路板上集成有用电检测电路，所述用电检测电路包括微控制器模块7和为所述用电检测电路中各用电模块供电的电源电路模块8，所述微控制器模块7的输入端接有电流互感器9，所述微控制器模块7的输出端接有声光报警电路模块10和LCD显示模块11，所述电流互感器9安装在第一半夹钳1的夹合部和第二半夹钳2的夹合部内，所述LCD显示模块11外露在电路板盒12的外表面上。
具体实施时，多个所述螺栓5用于将用电检测装置固定在被检测用电的供电线上；所述电源电路模块8包括5V锂电池和与5V锂电池的输出端连接的5V转3.3V电压转换电路。
本实施例中，如图3所示，所述微控制器模块7包括ARM微处理器STM32F103VET6以及与ARM微处理器STM32F103VET6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与电源电路模块8的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与电源电路模块8的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。
本实施例中，如图4所示，所述电流互感器9包括型号为CTKD-10的开合式10A/10mA电流互感器U2，所述电流互感器U2的第1引脚与ARM微处理器STM32F103VET6的第65引脚连接，所述电流互感器U2的第2引脚与ARM微处理器STM32F103VET6的第66引脚连接。
本实施例中，如图5所示，所述声光报警电路模块10包括PNP型三极管Q4、蜂鸣器HA1、发光二极管D3、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q4的基极通过电阻R7与ARM微处理器STM32F103VET6的第35引脚连接，所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与电源电路模块8的5V电压输出端连接，所述发光二极管D3的阴极通过电阻R8与ARM微处理器STM32F103VET6的第36引脚连接，所述发光二极管D3的阳极与电源电路模块8的5V电压输出端连接。
具体实施时，所述声光报警电路模块10用于对检测电流突变的异常状态进行声光报警。
本实施例中，如图6所示，所述LCD显示模块11包括液晶显示屏LCD1602和滑动变阻器RV1，所述液晶显示屏LCD1602的第2引脚和第15引脚均与电源电路模块8的5V电压输出端连接，所述液晶显示屏LCD1602的第1引脚和第16引脚均接地，所述液晶显示屏LCD1602的第3引脚与滑动变阻器RV1的滑动端连接，所述滑动变阻器RV1的一个固定端与电源电路模块8的5V电压输出端连接，所述滑动变阻器RV1的另一个固定端接地，所述液晶显示屏LCD1602的第4～6引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第78～80引脚连接，所述液晶显示屏LCD1602的第7～14引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第81～88引脚连接。
本实用新型使用时，通过手握第一半夹钳1和第二半夹钳2的握手部，第一半夹钳1和第二半夹钳2的夹合部打开，供被检测用电的供电线穿过；然后，松开第一半夹钳1和第二半夹钳2的握手部，在弹簧3的作用下，第一半夹钳1和第二半夹钳2的夹合部闭合，再通过多个螺栓5将用电检测装置固定在被检测用电的供电线，钳形组件内的电流互感器9采集被检测用电的供电线中的电流值，采集到的电流值输出到微控制器模块7中。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用电检测装置，其特征在于：包括钳形组件和连接在钳形组件上且用于放置检测电路板的电路板盒(12)，所述钳形组件包括第一半夹钳(1)和第二半夹钳(2)，所述第一半夹钳(1)和第二半夹钳(2)的中间位置通过连接轴(13)转动连接，所述第一半夹钳(1)和第二半夹钳(2)均包括握手部和夹合部，且所述第一半夹钳(1)的握手部和第二半夹钳(2)的握手部之间设置有弹簧(3)，所述第一半夹钳(1)的夹合部和第二半夹钳(2)的夹合部内侧围成供被检测用电的供电线穿过的圆形孔(14)，所述钳形组件上设置有多个螺帽(4)，每个所述螺帽(4)内均连接有螺栓(5)，所述螺栓(5)朝向圆形孔(14)的一端端部连接有橡胶垫(6)；所述检测电路板上集成有用电检测电路，所述用电检测电路包括微控制器模块(7)和为所述用电检测电路中各用电模块供电的电源电路模块(8)，所述微控制器模块(7)的输入端接有电流互感器(9)，所述微控制器模块(7)的输出端接有声光报警电路模块(10)和LCD显示模块(11)，所述电流互感器(9)安装在第一半夹钳(1)的夹合部和第二半夹钳(2)的夹合部内，所述LCD显示模块(11)外露在电路板盒(12)的外表面上。
2.按照权利要求1所述的一种用电检测装置，其特征在于：所述微控制器模块(7)包括ARM微处理器STM32F103VET6以及与ARM微处理器STM32F103VET6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与电源电路模块(8)的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与电源电路模块(8)的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。
3.按照权利要求2所述的一种用电检测装置，其特征在于：所述电流互感器(9)包括型号为CTKD-10的开合式10A/10mA电流互感器U2，所述电流互感器U2的第1引脚与ARM微处理器STM32F103VET6的第65引脚连接，所述电流互感器U2的第2引脚与ARM微处理器STM32F103VET6的第66引脚连接。
4.按照权利要求2所述的一种用电检测装置，其特征在于：所述声光报警电路模块(10)包括PNP型三极管Q4、蜂鸣器HA1、发光二极管D3、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q4的基极通过电阻R7与ARM微处理器STM32F103VET6的第35引脚连接，所述三极管Q4的集电极接地，所述三极管Q4的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与电源电路模块(8)的5V电压输出端连接，所述发光二极管D3的阴极通过电阻R8与ARM微处理器STM32F103VET6的第36引脚连接，所述发光二极管D3的阳极与电源电路模块(8)的5V电压输出端连接。
5.按照权利要求2所述的一种用电检测装置，其特征在于：所述LCD显示模块(11)包括液晶显示屏LCD1602和滑动变阻器RV1，所述液晶显示屏LCD1602的第2引脚和第15引脚均与电源电路模块(8)的5V电压输出端连接，所述液晶显示屏LCD1602的第1引脚和第16引脚均接地，所述液晶显示屏LCD1602的第3引脚与滑动变阻器RV1的滑动端连接，所述滑动变阻器RV1的一个固定端与电源电路模块(8)的5V电压输出端连接，所述滑动变阻器RV1的另一个固定端接地，所述液晶显示屏LCD1602的第4～6引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第78～80引脚连接，所述液晶显示屏LCD1602的第7～14引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第81～88引脚连接。
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