一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备及方法

1.本发明涉及充气泵检测技术领域，特别是涉及一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备及方法。


背景技术：

2.为便携式充气泵达到用户实际使用时的性能与安全性要求，根据qc/t1123-2019标准，需在出产前对该产品进行性能测试，检测充气泵是否达到以上标准文件中的指标要求。便携式充气泵采用车载电源供电，使用直流电源，充气泵出气口连接标准气压表与气罐。在该标准中提出的测试条件下，预先设定充气压力，后充气泵给气罐充气，达到目标气压时充气泵停止工作，测量充气过程中充气泵的最大工作电流及达到目标气压所需的充罐时间。
3.传统测试过程需要人工记录充罐时间与电流峰值，易由人工失误导致记录的测试数据不够准确，操作过程不够规范且效率相对较低。


技术实现要素：

4.为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备及方法，实现了一种可监测便携式充气泵的工作电流、记录充气泵的工作电流峰值以及充气泵的充罐时间的便携式充气泵智能检测设备。
5.为达上述及其它目的，本发明提出一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备，包括：
6.mcu控制模块，用于处理所述电流监测模块采集的数据，根据其采集的数据确定充气泵的电流峰值及充罐时间，并通过显示模块的显示屏予以显示；
7.电流监测模块，用于监测充气泵的工作电流，并将其转换为电压值，通过模数转换adc端口上传至mcu控制模块；
8.显示模块，用于根据mcu控制模块的输出显示充电泵的电流峰值与充罐时间数值；
9.电源模块，用于为所述mcu控制模块、电流监测模块、显示模块和充气泵提供电源。
10.优选地，所述电流监测模块包括霍尔电流传感器，其inv+端与inv-端分别连接电源模块的vcc与充气泵的电源正极，inv+端与inv-端之间等同于导线。
11.优选地，所述电源模块的第二输出连接至所述电流监测模块的电源输入正端，所述电源模块的第三输出即充气泵工作电压连接至霍尔电流传感器的电流输入端inv+，所述霍尔电流传感器的电流输出端inv-连接至充气泵的电源正端，所述霍尔电流传感器的out端口连接至所述mcu控制模块的adc端口。
12.优选地，所述电源模块输出的3.3v直流电压用于给所述mcu控制模块、显示模块提供电源，5v直流电压用于给所述电流监测模块提供电源，充气泵工作电压用于给充气泵提供电源。
13.优选地，当监测到充气泵的工作电流时，所述mcu控制模块开启定时器计时，转换
并记录电流值，并将其与电流峰值进行比对，若当前电流值超过电流峰值，则将当前电流值记录为电流峰值，反之保持原有电流峰值。
14.优选地，当不再监测到充气泵的工作电流时，所述mcu控制模块停止定时器计时，返回定时器记录的电流工作时长作为充气泵的充罐时间，并将当前的电流峰值与记录的充气泵的充罐时间通过显示模块予以显示。
15.优选地，所述充气泵工作电压为12-0.15v～12+0.15v或24-0.15v～24+0.15v。
16.为达到上述目的，本发明还提供一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备的检测方法，包括如下步骤：
17.步骤s1，利用电流监测模块实时监测充气泵的工作电流，并将其转换为电压值上传至mcu控制模块；
18.步骤s2，于监测得到充气泵的工作电流时，mcu控制模块开启定时器计时，转换并记录电流值，根据记录的电流值更新充气泵的电流峰值，并当不再检测到充气泵的工作电流时，记录充气泵的充罐时间。
19.优选地，于步骤s2中，所述mcu控制模块将得到的电流值与电流峰值进行比对，若当前电流值超过电流峰值，则将当前电流值记录为电流峰值，反之保持原有电流峰值，直至不再检测到充气泵的工作电流，记录充气泵的充罐时间，并通过显示模块显示电流峰值与记录的充罐时间。
20.优选地，于步骤s1中，所述电流监测模块利用霍尔电流传感器实时监测充气泵的工作电流。
21.与现有技术相比，本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备及方法，通过利用霍尔电流传感器监测便携式充气泵的工作电流，根据监测的工作电流记录充气泵的工作电流峰值，并通过工作电流的运行时间以计算充气泵的充罐时间，从而实现了一种可监测便携式充气泵的工作电流、记录充气泵的工作电流峰值及充气泵的充罐时间的便携式充气泵智能检测设备。
附图说明
22.图1为本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备的结构示意图；
23.图2为本发明之便携式充气泵智能检测设备的工作流程图；
24.图3为本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备的检测方法的步骤流程图。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
26.图1为本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备的结构示意图。如图1所示，本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备，包括：mcu控制模块10、电源模块20、电流监测模块30、显示模块40。
27.其中，mcu控制模块10由mcu及其外围电路组成，负责处理电流监测模块30之霍尔电流传感器返回的数据，根据霍尔电流传感器返回的数据确定充气泵的电流峰值及充罐时间，并通过显示模块40的显示屏予以显示；电源模块20，用于为mcu控制模块10、电流监测模块30、显示模块40和充气泵提供电源，其输出的3.3v直流电压用于给mcu控制模块10、显示模块40提供40提供电源，5v直流电压用于给电流监测模块提供电源，充气泵工作电压vcc用于给充气泵提供电源，vcc的标准要求为12
±
0.15v或24
±
0.15v；电流监测模块30由霍尔电流传感器及其外围电路组成，用于监测充气泵的工作电流，并将其转换为电压值，通过模数转换adc端口上传至mcu；显示模块40由tft显示屏组成，通过spi端口连接mcu，用于根据mcu控制模块10的输出显示本发明智能检测设备采集的电流峰值与充罐时间数值。
28.输入直流电压连接至电源模块20的电压输入端dcin，电源模块20的第一输出3.3v直流电压连接至mcu控制模块10、显示模块40的电源输入正端，电源模块20的第二输出5v直流电压连接至电流监测模块30的电源输入正端，电源模块20的第三输出vcc即充气泵工作电压连接至霍尔电流传感器的电流输入端inv+，霍尔电流传感器的电流输出端inv-连接至充气泵的电源正端；霍尔电流传感器的out端口连接至mcu控制模块10的adc端口，mcu控制模块10的串行总线spi端口连接至显示模块40的输入端，mcu控制模块10、电流监测模块30、显示模块40和充气泵的电源负端接地gnd
29.工作时，充气泵的工作电流从充气泵工作电压vcc流出，经霍尔电流传感器的电流输入端inv+进入霍尔电流传感器，然后从霍尔电流传感器的电流输出端inv-流出进入充气泵，霍尔电流传感器的电流输入端inv+与电流输出端inv-分别连接电源模块20的充气泵工作电压vcc输出端与充气泵的电源正端即vcc端，霍尔电流传感器的电流输入端inv+与电流输出端inv-之间等同于导线，流经充气泵的工作电流被转换为电压并从霍尔电流传感器的out端口输出，该out端口连接mcu控制模块10的adc端口。霍尔电流传感器将充气泵的工作电流转换为0-40mv的电压值，由out端口输出，经过adc端口上传至mcu，再由mcu转换并在显示屏上显示。
30.本发明之检测设备的工作流程如图2所示，首先完成设备初始化，当充气泵开始工作，霍尔电流传感器感应到工作电流，adc端口电压随之变化。mcu开启定时器计时，转换并记录电流值，并将其与电流峰值进行比对，若当前电流值超过电流峰值，则将当前电流值记录为电流峰值，反之保持原有电流峰值，电流峰值初始值为0；当达到预定气压值时，充气泵停止工作，工作电流关闭，mcu停止定时器计时，返回定时器记录的电流工作时长作为充气泵的充罐时间。系统程序每运行一周期刷新一次tft显示屏上的测试数据。
31.图3为本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备的检测方法的步骤流程图。如图3所示，本发明一种基于电流监测的便携式充气泵智能检测设备的检测方法，包括如下步骤：
32.步骤s1，利用电流监测模块实时监测充气泵的工作电流，并将其转换为电压值上传至mcu控制模块。
33.在本发明具体实施例中，电流监测模块由霍尔电流传感器及其外围电路组成，充气泵的工作电流从充气泵工作电压vcc流出，经霍尔电流传感器的电流输入端inv+进入霍尔电流传感器，然后从霍尔电流传感器的电流输出端inv-流入充气泵，霍尔电流传感器的电流输入端inv+与电流输出端inv-分别连接电源模块20的充气泵工作电压vcc输出端与充
气泵的电源正端即vcc端，霍尔电流传感器的电流输入端inv+与电流输出端inv-之间等同于导线，霍尔电流传感器的out端口连接至mcu控制模块的adc端口，则流经充气泵的工作电流被转换为电压，通过模数转换adc端口上传至mcu控制模块。
34.步骤s2，于监测得到充气泵的工作电流时，mcu控制模块开启定时器计时，转换并记录电流值，并将其与电流峰值进行比对，若当前电流值超过电流峰值，则将当前电流值记录为电流峰值，反之保持原有电流峰值，直至不再检测到充气泵的工作电流，记录充气泵的充罐时间，并通过显示模块显示电流峰值与记录的充罐时间。
35.在本发明具体实施例中，首先需初始化电流峰值以及充罐时间，电流峰值初始值为0；当从adc端口获取到霍尔电流传感器上传的电压值时，则mcu控制模块开启定时器计时，将电压值转换为充气泵的工作电流并记录电流值，若当前电流值超过电流峰值，则将当前电流值记录为电流峰值，反之保持原有电流峰值；当充气泵达到预定气压值时，停止工作，工作电流关闭，此时mcu控制模块不再检测到充气泵的工作电流，则停止定时器计时，返回定时器记录的电流工作时长作为充气泵的充罐时间，并将当前的电流峰值与记录的充气泵的充罐时间通过显示模块予以显示。
36.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。