交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種交流電壓的監(jiān)控系統(tǒng)，具體地說是一種交流電壓的無線實時 監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著信息化和智能化程度的提高，需要用到各類傳感器系統(tǒng)；不管用什么樣的傳 感器測量什么樣的物理量，都要將其轉化成電壓信號以便測量，所以對電壓信號的測量，變 得非常重要，有些現(xiàn)場環(huán)境差或者空間狹小的場合，比如需要監(jiān)測某狹小空間里電氣設備 的電壓變化情況，工作環(huán)境太熱或者高壓危險的場合等，靠人工來完成該項工作就不合適， 不但測量效率低，而且存在很大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠?qū)崟r監(jiān)測交流電壓的有效值的交 流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)。
[0004] 為了解決上述技術問題，本實用新型的交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括連接 在交流檢測回路中并能夠?qū)⒋郎y交流信號的有效值轉換成直流信號的電壓互感器，電壓互 感器的信號輸出端連接信號放大器，信號放大器連接有能夠?qū)⒔邮盏降哪M信號轉換成數(shù) 字信號的AD轉換電路，AD轉換電路連接一個第一處理單元，第一處理單元連接無線發(fā)射模 塊并能夠?qū)D轉換電路輸出的信號通過無線發(fā)射模塊進行發(fā)射，還包括一個用于接收無 線發(fā)射模塊所傳輸信號的無線接收模塊，無線接收模塊的輸出端連接一個第二處理單元， 第二處理單元連接顯示單元并能夠?qū)⒌诙幚韱卧邮盏降男盘栵@示在顯示單元上。
[0005] 所述第一處理單元和第二處理單元均為單片機。
[0006] 所述電壓互感器為AD736檢測芯片。
[0007] 所述顯示單元為液晶屏。
[0008] 采用上述的結構后，通過連接在交流檢測回路中的電壓互感器將待測交流信號的 有效值轉換成直流信號，然后經(jīng)過信號放大器放大處理并經(jīng)過AD轉換電路轉換后輸出到 第一處理單元內(nèi)進行處理，然后通過無線收發(fā)模塊，使得測量端與監(jiān)測顯示端分離，實現(xiàn)了 實時監(jiān)測的目的，其結構設計簡單合理，成本低、運行可靠，測量范圍大，測量精度高，相對 誤差小并且測量效率高，可用于各種不適合工作人員長期工作的場合，消除了傳統(tǒng)人工測 量所存在的安全隱患。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型的交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)作 進一步詳細說明。
[0011] 如圖所示，本實用新型的交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括連接在交流檢測回 路中并能夠?qū)⒋郎y交流信號的有效值轉換成直流信號的電壓互感器，電壓互感器的信號輸 出端連接信號放大器，信號放大器連接有能夠?qū)⒔邮盏降哪M信號轉換成數(shù)字信號的AD 轉換電路，AD轉換電路連接一個第一處理單元，第一處理單元連接無線發(fā)射模塊并能夠?qū)?AD轉換電路輸出的信號通過無線發(fā)射模塊進行發(fā)射，還包括一個用于接收無線發(fā)射模塊所 傳輸信號的無線接收模塊，所述無線接收模塊的輸出端連接一個第二處理單元，第二處理 單元連接顯示單元并能夠?qū)⒌诙幚韱卧邮盏降男盘栵@示在顯示單元上。
[0012] 其中，本實用新型中所說的第一處理單元和第二處理單元均為單片機，單片機可 采用STC12C5A60S2單片機，所說的電壓互感器優(yōu)選為AD736檢測芯片，AD736是經(jīng)過激光修 正的單片精密真有效值AC/DC轉換器；它的輸出端為直流電壓，大小值等于輸入端的交流 電壓有效值，由于AD736有效值轉換器最大輸入電壓為200mV，所以必須用電流型電壓互感 器將初始信號衰減到〇至200mV，所說的無線收發(fā)模塊(無線發(fā)射模塊和無線接收模塊）可 采用Nrf24L01無線收發(fā)模塊對數(shù)據(jù)進行發(fā)送和接收，如果考慮到實際應用要求，需要增大 無線信號傳輸距離、穿透障礙能力以及穩(wěn)定性，則需增加成本，加裝天線，更換功率更大、穿 透力更強穿透距離更大的無線模塊如Si4432系列即可，所說的顯示單元為液晶屏。
[0013] 通過本實用新型的結構設計，電壓互感器(如AD736)將待測交流信號的有效值轉 換成一定區(qū)間的直流信號；用運算放大電路將其放大；AD轉換電路將模擬信號轉換成數(shù)字 信號；用單片機控制數(shù)字信號通過無線發(fā)射模塊發(fā)射出去；接收端通過無線接收模塊接收 數(shù)字信號，單片機接收到的信號顯示在液晶屏上，便可完成交流電壓的實時監(jiān)測。
[0014] 將C語言程序通過Keil軟件生成的HEX文件下載到單片機上進行實驗。并對0~ 250V的正弦交流信號進行了測試，測試實驗結果如下表所示：
[0016] 測試實驗結果表明，在20米室內(nèi)空曠測試距離內(nèi)，隨機輸入0~250V范圍內(nèi)的50Hz 正弦信號，輸出有效值轉化后，誤差基本能保證在1. 5%范圍內(nèi)，平均誤差為0. 77%。測量范 圍0~600V，測量顯示的分辨率可以達到為0. 01V，相對誤差小于1%。
【主權項】
1. 一種交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括連接在交流檢測回路中并能 夠?qū)⒋郎y交流信號的有效值轉換成直流信號的電壓互感器，所述電壓互感器的信號輸出端 連接信號放大器，所述信號放大器連接有能夠?qū)⒔邮盏降哪M信號轉換成數(shù)字信號的AD 轉換電路，所述AD轉換電路連接一個第一處理單元，所述第一處理單元連接無線發(fā)射模塊 并能夠?qū)D轉換電路輸出的信號通過無線發(fā)射模塊進行發(fā)射，還包括一個用于接收無線 發(fā)射模塊所傳輸信號的無線接收模塊，所述無線接收模塊的輸出端連接一個第二處理單 元，所述第二處理單元連接顯示單元并能夠?qū)⒌诙幚韱卧邮盏降男盘栵@示在顯示單元 上。2. 按照權利要求1所述的交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述第一處理 單元和第二處理單元均為單片機。3. 按照權利要求1所述的交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述電壓互感 器為AD736檢測芯片。4. 按照權利要求1所述的交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述顯示單元 為液晶屏。
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流電壓的無線實時監(jiān)控系統(tǒng)。它包括電壓互感器，電壓互感器的信號輸出端連接信號放大器，信號放大器連接有AD轉換電路，AD轉換電路連接一個第一處理單元，第一處理單元連接無線發(fā)射模塊并能夠?qū)D轉換電路輸出的信號通過無線發(fā)射模塊進行發(fā)射，還包括一個無線接收模塊，無線接收模塊的輸出端連接一個第二處理單元，第二處理單元連接顯示單元并能夠?qū)⒌诙幚韱卧邮盏降男盘栵@示在顯示單元上。采用上述的結構后，其結構設計簡單合理，成本低、運行可靠，測量范圍大，測量精度高，相對誤差小并且測量效率高，可用于各種不適合工作人員長期工作的場合，消除了傳統(tǒng)人工測量所存在的安全隱患。
【IPC分類】G01R19/25, G08C17/02
【公開號】CN205049651
【申請?zhí)枴緾N201520813494
【發(fā)明人】林國華, 匡元江, 張偉
【申請人】中國人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學院
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月21日