一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊，包括直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路、組合波發(fā)生器、低壓電源和主控單元，直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路和組合波發(fā)生器分別連接主控單元，直流電源連接組合波發(fā)生器，直流電源連接直流檢測(cè)電路，沖擊測(cè)試電路連接組合波發(fā)生器，本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，使用方便，體積小、重量輕，便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，而且測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便，裝置能方便、有效地檢測(cè)出現(xiàn)場(chǎng)使用的SPD的性能，確保低電壓系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

An intelligent monitoring module for low voltage surge protection

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊
本專利技術(shù)具體涉及一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊。
技術(shù)介紹
雷電災(zāi)害是最嚴(yán)重、最頻繁發(fā)生的一種自然災(zāi)害，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)的安全有著巨大的危害。隨著以微電子器件為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，各種形式的電子系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，雷電過(guò)電壓和雷擊電磁脈沖所造成系統(tǒng)和設(shè)備的損壞越來(lái)越多。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求，采用電涌保護(hù)器(SurgeProtectiveDevice，SPD)來(lái)抑制線路上的電涌和瞬時(shí)過(guò)電壓，泄放電涌電流，是低壓系統(tǒng)和電子信息系統(tǒng)防護(hù)雷電災(zāi)害的重要舉措。現(xiàn)場(chǎng)安裝使用后的SPD長(zhǎng)期在線運(yùn)行，在抵御雷擊脈沖侵?jǐn)_的同時(shí)，也在沖擊電流作用下造成損壞或老化。為了保證SPD的正常運(yùn)行，確保其在雷擊時(shí)的可靠動(dòng)作，按照規(guī)程要求在每年雷雨季節(jié)到來(lái)之前和每次雷擊之后，均需進(jìn)行一次全面檢測(cè)，確保SPD的可靠運(yùn)行。現(xiàn)有的對(duì)SPD進(jìn)行性能檢測(cè)只能在試驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)完成，造成很多不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為解決上述不足，提供一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊。本專利技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊，包括直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路、組合波發(fā)生器、低壓電源和主控單元，直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路和組合波發(fā)生器分別連接主控單元，直流電源連接組合波發(fā)生器，直流電源連接直流檢測(cè)電路，沖擊測(cè)試電路連接組合波發(fā)生器。>沖擊測(cè)試電路采用電壓采樣調(diào)理電路、雙A/D轉(zhuǎn)換單元、雙FIFO、USB單元、JM60接口、CPLD單元和電流調(diào)理電路，電壓采樣調(diào)理電路和電流調(diào)理電路分別連接雙A/D轉(zhuǎn)換單元，雙A/D轉(zhuǎn)換單元、雙FIFO和JM60接口分別連接CPLD單元。主控單元采用MC9S08JM60芯片。雙A/D轉(zhuǎn)換單元連接雙FIFO，雙FIFO連接USB單元，USB單元連接JM60接口。本專利技術(shù)具有如下有益的效果：本專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理，使用方便，體積小、重量輕，便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，而且測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便，裝置能方便、有效地檢測(cè)出現(xiàn)場(chǎng)使用的SPD的性能，確保低電壓系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)的直流電源電路圖；圖3為本專利技術(shù)的檢測(cè)電路；圖4為本專利技術(shù)的沖擊測(cè)試電路。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說(shuō)明：如圖1所示，一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊，包括直流電源1、直流檢測(cè)電路2、LED顯示電路3、控制面板4、USB通信接口5、沖擊測(cè)試電路6、組合波發(fā)生器7、低壓電源8和主控單元9，直流電源1、直流檢測(cè)電路2、LED顯示電路3、控制面板4、USB通信接口5、沖擊測(cè)試電路6和組合波發(fā)生器7分別連接主控單元9，直流電源1連接組合波發(fā)生器7，直流電源1連接直流檢測(cè)電路2，沖擊測(cè)試電路6連接組合波發(fā)生器7。沖擊測(cè)試電路采用電壓采樣調(diào)理電路10、雙A/D轉(zhuǎn)換單元11、雙FIFO12、USB單元13、JM60接口14、CPLD單元15和電流調(diào)理電路16，電壓采樣調(diào)理電10路和電流調(diào)理電路16分別連接雙A/D轉(zhuǎn)換單元11，雙A/D轉(zhuǎn)換單元11、雙FIFO12和JM60接口14分別連接CPLD單元15。主控單元采用MC9S08JM60芯片。雙A/D轉(zhuǎn)換單元11連接雙FIFO12，雙FIFO12連接USB單元13，USB單元13連接JM60接口14。工作原理：直流高壓電源在主控制器作用下，將低壓電源輸出的+24V電壓變成0～6000V輸出；直流參數(shù)測(cè)量時(shí)，其輸出0～1500V，電壓調(diào)節(jié)步長(zhǎng)在6V之內(nèi)；沖擊性能檢測(cè)時(shí)，其輸出0～6000V，電壓調(diào)節(jié)步長(zhǎng)不超過(guò)24V。在直流高壓電源輸出的基礎(chǔ)上，組合波發(fā)生器產(chǎn)生符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的1.2/50μs電壓波和8/20μs電流波，供沖擊測(cè)試電路使用。在主控制器控制下，檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)U1mA、I1e及殘壓等參數(shù)的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，通過(guò)LED現(xiàn)場(chǎng)顯示；同時(shí)，將轉(zhuǎn)換結(jié)果保存，經(jīng)USB通信接口上傳，并可在PC機(jī)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析、處理和管理。主控制器采用Flexis系列的MC9S08JM60(JM60)。作為增強(qiáng)型HCS08核中的一款低功耗、高性能、8bit單片機(jī)，最大的特點(diǎn)就是集成了USB2.0全速模塊，CPU頻率最高為48MHz；一個(gè)12通道，12bitA/D轉(zhuǎn)換器，具有片內(nèi)Flash60KB，片內(nèi)RAM4KB；高度集成了1個(gè)I2C、2個(gè)SCI和SPI共5個(gè)串行通信接口。如圖2所示，MCP42010是一種具有256個(gè)抽頭的雙10kΩ的數(shù)字電位器，有標(biāo)準(zhǔn)的SPI口，單片機(jī)對(duì)其操作十分方便。用戶通過(guò)相應(yīng)指令，其內(nèi)部數(shù)據(jù)寄存器寫(xiě)16bit控制字，從而實(shí)現(xiàn)256檔位電阻值的輸出。MAX4602是一款導(dǎo)通電阻僅為2.5Ω的CMOS模擬開(kāi)關(guān)，內(nèi)部有4個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)，具有功耗低、尺寸小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。高壓模塊的各端作用如下:①DCVin，+24V直流電源輸入；②HV，DC0～6000V輸出，典型輸出電流為10mA；③GND，輸入/輸出公共地；④Vref、AD、RW、GND，外接10kΩ可調(diào)電阻，依次為可調(diào)電阻高端、中心抽頭、接地端。MCP42010的SPI口SO、SI、SCK、CS端依次接JM60的PTE4～PTE7端，MAX4602的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)來(lái)自JM60的PTD5端。測(cè)量直流參數(shù)時(shí)，JM60設(shè)置RW0輸出7.5kΩ固定阻值，同時(shí)，電子開(kāi)關(guān)閉合，使RW1與3.33kΩ電阻并聯(lián)，電阻值在0～2.5kΩ范圍內(nèi)可調(diào)，高壓模塊輸出0～1500V，電壓調(diào)節(jié)步長(zhǎng)約為5.88V；沖擊性能檢測(cè)時(shí)，單片機(jī)設(shè)定RW0為0Ω，同時(shí)，MAX4602斷開(kāi)，RW1為10kΩ可調(diào)電阻，接在高壓模塊上，高壓輸出0～6000V，電壓調(diào)節(jié)步長(zhǎng)約為23.53V。沖擊電壓、電流信號(hào)各自調(diào)理后，分別由2片高速A/D芯片(AD9283)在CPLD(EPM7128SLC84)的控制下轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)在2組FIFO數(shù)據(jù)緩存存儲(chǔ)器(CY7C4261)中。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊，包括直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路、組合波發(fā)生器、低壓電源和主控單元，其特征在于：直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路和組合波發(fā)生器分別連接主控單元，直流電源連接組合波發(fā)生器，直流電源連接直流檢測(cè)電路，沖擊測(cè)試電路連接組合波發(fā)生器。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊，包括直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路、組合波發(fā)生器、低壓電源和主控單元，其特征在于：直流電源、直流檢測(cè)電路、LED顯示電路、控制面板、USB通信接口、沖擊測(cè)試電路和組合波發(fā)生器分別連接主控單元，直流電源連接組合波發(fā)生器，直流電源連接直流檢測(cè)電路，沖擊測(cè)試電路連接組合波發(fā)生器。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化的低壓電涌防護(hù)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于：所述的沖擊測(cè)試電路采用電壓采樣調(diào)理電路、雙A/D轉(zhuǎn)換單元...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉方旭，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉方旭，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37