专利名称：低功耗信号驱动交直流数字电流表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交直流测量仪表，尤其是一种可以代替现有指针式电流表应用于电力设施电流检测的低功耗信号驱动交直流数字电流表。
背景技术：
目前应用于电力设施电流检测的数字电流表都需要单独的电源为其供电，能耗比较大，因使用不便使得很多场合一直沿用传统的指针式电流表，直观性、精确度及其他相关功能都不尽人意。中国国家知识产权局于1995-12-13公开了一种名为“信号驱动式数字电流表，，的发明专利，采用4-20mA标准信号电流，经升压电路升压供给表头工作，同时利用表头的输入回路来检测整个回路的电流并实时显示检测结果，工作时虽不需要单独电源供电，但是无法实现对工作电能的进一步管理，电流表接通检测设备便一直处于工作状态，能耗同样很大，且该仪表的功能也十分有限，应用场合有所限制。
发明内容
本实用想新型所要解决的问题就是提供一种低功耗信号驱动交直流数字电流表， 工作时不需要单独电源供电，同时还具备使能管理功能，只在有需时提供电能，实现低功耗的目的。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案低功耗信号驱动交直流数字电流表，包括串接在信号输入回路上的取电电路与取样电路、与取电电路连接的升压电路以及用于显示检测结果的显示模块，其特征在于还包括连接在取样电路与显示模块之间的微处理模块、连接在升压电路与显示模块之间的储能模块；所述微处理模块利用储能模块中存储的电能对显示模块进行使能控制。进一步的，所述储能模块包括储能管理电路及储能元件，所述储能管理电路对储能元件限流充电，所述储能元件储存电能供给显示模块工作。进一步的，所述储能元件为电容器。进一步的，所述显示模块包括IXD显示器与背光电路，所述背光电路由微处理模块进行使能控制。在光线较暗的环境中，利用背光电路方便操作人员观察LCD显示器上的信息，背光电路可延时自动关闭，节省电能。进一步的，所述微处理模块与储能模块之间还连接有通讯模块，所述通讯模块由微处理模块进行使能控制，通讯模块工作时的电能由储能模块提供。利用通讯模块与外界进行通讯，实现远程操作。进一步的，所述通讯模块上设有RS485接口、CAN接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及无线通讯接口。实现本表与外部设备的数据通讯。本发明的有益效果本发明提供的低功耗信号驱动交直流数字电流表，通过输入电流信号稳压取电后经过高效率升压电路提升电压提供工作电压，同时又利用取样电路检测整个回路的电流，电流表工作时不需要单独电源供电；采用微处理模块与储能模块结合对显示模块、通讯模块进行使能管理，即显示模块、通讯模块只在有需时才工作，不工作时不消耗电能，以达到低功耗的目的；同时采用低功耗的电路设计，具有低功耗、精度高、直观易读，具有背光功能，便于在光线暗的环境中使用以及可远程读取数值等特点，完全可应用于电力设施电流检测监控，直接代替现有的指针式电流表。
下面结合附图对本发明做进一步的说明图1为本发明的原理框图；图2为本发明的电路图。
具体实施例方式参照图1，本发明为低功耗信号驱动交直流数字电流表，包括串接在信号输入回路 1上的取电电路2与取样电路3、与取电电路2连接的升压电路4以及用于显示检测结果的显示模块7，还包括连接在取样电路3与显示模块7之间的微处理模块8、连接在升压电路 4与显示模块7之间的储能模块5 ；所述微处理模块8利用储能模块5中存储的电能对显示模块7进行使能控制。参照图2，取电电路2用于从信号输入回路1上中提取电压由二极管D1、二极管 D2及稳压二极管ZD组成，二极管Dl、二极管D2的正向压降串接进行保护，在稳压二极管ZD 损坏时，可由二极管D1、二极管D2稳压供电。升压电路4 由电容Cl、电容C2、电感L及集成电路Ul组成，用于将取电电路2取得的电压稳定提升。集成电路Ul为LTC3525D-3.3V芯片，其转换效率最高可达95%，提供 3. 3V的稳定工作电压。储能模块5包括储能管理电路51及储能元件52，储能管理电路51由电阻R1、电阻R2、电阻R5、三极管Ql及三极管Q2组成，用于将电流限定在几十微安对储能元件52进行限流充电；储能元件52实际上为一大容量的超级电容C3。显示模块7包括IXD显示器72与背光电路71，背光电路71由电阻R9、场效应管 M、及发光二极管组成，当按下按键9时，背光电路71接通，发光二极管发光，方便操作人员在光线较暗的环境中观察LCD显示器72上的信息，背光电路71延时后自动关闭。取样电路3由电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R7、电阻R8及集成电路U2组成，当电流信号通过电阻R7时，在电阻R7上产生电压信号，经集成电路U2放大后送入微处理模块8进行AD转换与处理，最后以直观的数字形式在IXD显示器72上显示出来。通讯模块6由微处理模块进行使能控制，通讯模块6工作时的电能由储能模块提供。利用通讯模块6与外界进行通讯，实现远程操作；该通讯模块6上设有RS485接口、CAN 接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及无线通讯接口。从上述方案可知本发明的意义不仅仅是实现了数字电流表无需单独电源供电的目的，更为重要的是还实现了对电流表内显示模块、通讯模块的使能管理，最大限度的降低功耗，节能省电的同时还能延长其使用寿命，完全可应用于各类电力设施电流检测监控，直接代替现有的指针式电流表。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
权利要求
1.低功耗信号驱动交直流数字电流表，包括串接在信号输入回路(1)上的取电电路 ⑵与取样电路(3)、与取电电路(2)连接的升压电路⑷以及用于显示检测结果的显示模块(7)，其特征在于还包括连接在取样电路C3)与显示模块(7)之间的微处理模块(8)、连接在升压电路(4)与显示模块(7)之间的储能模块(5)；所述微处理模块(8)利用储能模块(5)中存储的电能对显示模块(7)进行使能控制。
2.根据权利要求1所述的低功耗信号驱动交直流数字电流表，其特征在于所述储能模块(5)包括储能管理电路(51)及储能元件(52)，所述储能管理电路(51)对储能元件 (52)限流充电，所述储能元件(5 储存电能供给显示模块(7)工作。
3.根据权利要求2所述的低功耗信号驱动交直流数字电流表，其特征在于所述储能元件(5 为电容器。
4.根据权利要求1或2所述的低功耗信号驱动交直流数字电流表，其特征在于所述显示模块⑵包括LCD显示器(72)与背光电路(71)，所述背光电路(71)由微处理模块⑶ 进行使能控制。
5.根据权利要求1或2所述的低功耗信号驱动交直流数字电流表，其特征在于所述微处理模块(8)与储能模块( 之间还连接有通讯模块(6)，所述通讯模块(6)由微处理模块⑶进行使能控制，通讯模块(6)工作时的电能由储能模块(5)提供。
6.根据权利要求5所述的低功耗信号驱动交直流数字电流表，其特征在于所述通讯模块(6)上设有RS485接口、CAN接口、PR0FIBUS接口、MODBUS接口及无线通讯接口。
全文摘要
本发明公开了低功耗信号驱动交直流数字电流表，包括串接在信号输入回路上的取电电路与取样电路、与取电电路连接的升压电路以及用于显示检测结果的显示模块，还包括连接在取样电路与显示模块之间的微处理模块、连接在升压电路与显示模块之间的储能模块；所述微处理模块利用储能模块中存储的电能对显示模块进行使能控制。本发明工作时不需要单独电源供电，同时还具备使能管理功能，只在有需时提供电能，实现低功耗的目的。
文档编号G01R19/00GK102279306SQ201110166909
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者刘崇求, 吴斌, 蒋勇星, 虞伟军, 邹新富, 金天 申请人:金天