基于arm的便携式照明电器智能检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，包括分别与ARM控制器连接的电能质量检测模块、启停测试模块、雷击浪涌发生模块、触摸屏模块和打印机模块；所述电能质量检测模块完成对有功功率、无功功率和功率因数参数的采集，并进行A/D转换、滤波为标准的数字信号；所述启停测试模块实现寿命测试功能；所述雷击浪涌发生模块用以模拟雷击浪涌电压；所述触摸屏模块实现人机交互功能；所述打印机模块实现检测报告现场输出。本实用新型针对照明电器产品现场快速检测问题，提出了一种能够对多项性能参数进行现场检测与试验，并对检测结果进行显示和现场打印报告的智能检测系统。
【专利说明】基于ARM的便携式照明电器智能检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明电器检测领域，特别涉及一种基于ARM的便携式照明电器智能检测系统。
【背景技术】
[0002]有“朝阳产业”之称的国产照明电器产业，近10年来以年均20%以上的速度递增，2013年实现年销售额4700亿元，产品1/3出口，远销到世界150多个国家和地区。但是我国照明电器产品质量主要还存在以下几个问题:1)、功率虚标；2)、功率因数低；3)、抗雷击浪涌性能差；4)、使用寿命短。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，实现了照明电器现场快速检测、智能判断及报告输出。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，用于完成对有功功率、无功功率和功率因数参数的采集，并进行A/D转换、滤波为标准的数字信号的电能质量检测模块；用于实现寿命测试功能的启停测试模块；用于模拟雷击浪涌电压的雷击浪涌发生模块；用于实现人机交互功能的触摸屏模块；用于实现检测报告现场输出的打印机模块；用于完成对检测参数进行分析与控制的ARM控制器；所述电能质量检测模块、启停测试模块、雷击浪涌发生模块、触摸屏模块、打印机模块分别与ARM控制器连接。
[0005]进一步，所述电能质量检测模块包括电能计量芯片、电压霍尔传感器、电流霍尔传感器、微控制器和显示器；所述电压霍尔传感器、电流霍尔传感器分别将采集到的信号输入到电能计量芯片，将采集到的值输入微控制器的I/o 口，微控制器将采集到的电能质量值显示在触摸屏上。
[0006]进一步，所述启停测试模块包括电阻R、三极管、固态继电器和压敏电阻；所述三极管的基极接控制信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接电源；所述固态继电器的两个输入端并联在电阻R两端，所述固态继电器的两个输出端与压敏电阻的两端并联，压敏电阻两端并联照明设备。
[0007]进一步，所述雷击浪涌发生模块包括充电回路和脉冲形成回路，所述充电回路和脉冲形成回路通过MOS管SI连接。
[0008]进一步，所述充电回路包括电源U、电阻Rl和电容C ;所述脉冲形成回路电阻R2、电阻R3、电感L和负载RL ;所述电阻Rl的一端与电源U的正极连接，电阻Rl的另一端与MOS管SI的源极连接，电阻Rl与MOS管SI的公共端通过电容C连接到电源U的负极；M0S管SI的漏极经电阻R3连接到电源U的负极，MOS管SI的漏极经依次连接的电阻R2、电感L、负载RL连接到电源U的负极。
[0009]有益技术效果:
[0010]本实用新型针对照明电器产品现场快速检测问题，提出了一种能够对多项性能参数进行现场检测与试验，并对检测结果进行显示和现场打印报告的智能检测系统，为政府有关部门强化市场监管提供了技术解决方案，有利于推动我国照明电器行业的发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0012]图1为系统结构框图；
[0013]图2为电能质量检测模块原理框图；
[0014]图3为启动测试模块原理框图；
[0015]图4为雷击浪涌发生拓扑图。
【具体实施方式】
[0016]以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0017]如图1所示，基于ARM的便携式照明电器智能检测系统主要由ARM控制器(本实施例中采用STM32F103VCT6)、电能质量检测模块、启停测试模块、雷击浪涌发生模块、触摸屏模块、打印机模块等组成。ARM控制器作为主控制器主要完成对检测参数进行分析与控制，并对触摸屏、打印模块、启停测试模块进行控制，通过采集到电能质量值，判断功率因数是否合格，并对启停测试进行计数，并判断是否在所设置次数范围内有效，将输出信号显示在触摸屏上；电能质量检测模块完成对有功功率、无功功率和功率因数参数的采集，并进行A/D转换、滤波为标准的数字信号；启停测试模块实现寿命测试功能；雷击浪涌发生模块用以模拟雷击浪涌电压；触摸屏模块实现人机交互功能；打印机模块实现检测报告现场输出。
[0018]如图2所示，电能质量检测模块包括电能计量芯片、电压霍尔传感器、电流霍尔传感器、微控制器和显示器；所述电压霍尔传感器、电流霍尔传感器分别将采集到的信号输入到电能计量芯片，电能计量芯片采用ADI公司的ADE7753，该芯片具有串行接口和脉冲输出的高精度有功和视在能量测量功能。集成了二阶Σ AADCsU个数字积分器、I个参考电压源，I个温度传感器，能对电压、电流有效值计算，有功、无功和视在能量的测量。电压、电流的采集分别采用电压霍尔以及电流霍尔传感器，从而实现电能质量检测模块与市电的隔离，提高系统的抗干扰能力。
[0019]如图3所示，所述启停测试模块包括电阻R、三极管、固态继电器和压敏电阻；所述三极管的基极接控制信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接电源；所述固态继电器的两个输入端并联在电阻R两端，所述固态继电器的两个输出端与压敏电阻的两端并联，压敏电阻两端并联照明设备。
[0020]启停测试模块主要实现照明电器启停寿命试验，通过控制器发出的时钟信号驱动固态继电器实现对负载(照明电器)的连续通断。
[0021]如图4所示，所述雷击浪涌发生模块包括充电回路和脉冲形成回路，所述充电回路和脉冲形成回路通过MOS管SI连接。所述充电回路包括电源U、电阻Rl和电容C ;所述脉冲形成回路电阻R2、电阻R3、电感L和负载RL;所述电阻Rl的一端与电源U的正极连接，电阻Rl的另一端与MOS管SI的源极连接，电阻Rl与MOS管SI的公共端通过电容C连接到电源U的负极；M0S管SI的漏极经电阻R3连接到电源U的负极，MOS管SI的漏极经依次连接的电阻R2、电感L、负载RL连接到电源U的负极。
[0022]图中U为1200V高压直流电源，Rl为充电电阻，SI为主电路mosfet开关管，C为脉冲充放电电容，R2为阻抗匹配电阻，R3为波尾电阻，L为波前电感；RL为负载。从图中可以看出，组合波发生器主电路由充电回路和脉冲形成回路两部分构成。充电电路由U、R1和C构成，脉冲形成回路由R2、R3、L和RL构成。其工作原理为:首先，高压直流电源U通过充电电阻Rl向储能电容C充电至电源电压。然后主电路开关SI闭合，储能电容C通过脉冲形成网络放电，即可得到所要求的电压浪涌。
[0023]在本实施例中，采用5寸触摸屏实现人机交互功能，可在屏幕上自由设定启停次数和雷击浪涌次数，并实时显示试验次数和故障信息。模块内部采用CPLD+SDRAM方式驱动RGB接口显示屏，具备超强抗干扰能力，采用8080时序16bit并行总线接口，分辨率800 X 480，显示面板16M色彩，集成8页显寸，可以实现后台写数据，通过命令快速切换满屏显示数据，大大提高了显示屏的响应速度。
[0024]在本实施例中，采用58mm的行式热敏嵌入式打印模块DP-EH300，可装直径50mm的超大纸仓，5?9V宽电压供电，通信方式为RS232以及TTL两种方式，为减少连线，提高系统的可靠性，本系统采用RS232通信方式。该打印模块由于配备了超长寿命打印头片，打印距离可达50公里，可打印文字、图形、一维码以及不同密度点图及下载位图，体积小巧，安装方便，打印速度快，广泛应用于食品监测仪、称重设备、加油站设备、医疗设备、工业控制器等场合。
[0025]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，其特征在于:包括 用于完成对有功功率、无功功率和功率因数参数的采集，并进行A/D转换、滤波为标准的数字信号的电能质量检测模块； 用于实现寿命测试功能的启停测试模块； 用于模拟雷击浪涌电压的雷击浪涌发生模块； 用于实现人机交互功能的触摸屏模块； 用于实现检测报告现场输出的打印机模块； 用于完成对检测参数进行分析与控制的ARM控制器； 所述电能质量检测模块、启停测试模块、雷击浪涌发生模块、触摸屏模块、打印机模块分别与ARM控制器连接。
2.根据权利要求1所述的基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，其特征在于:所述电能质量检测模块包括电能计量芯片、电压霍尔传感器、电流霍尔传感器、微控制器和显示器；所述电压霍尔传感器、电流霍尔传感器分别将采集到的信号输入到电能计量芯片，所述电能计量芯片将采集到的值输入微控制器的I/O 口，微控制器将采集到的电能质量值显示在触摸屏上。
3.根据权利要求1所述的基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，其特征在于:所述启停测试模块包括电阻R、三极管、固态继电器和压敏电阻；所述三极管的基极接控制信号，三极管的发射极接地，三极管的集电极与电阻R的一端连接，电阻R的另一端接电源；所述固态继电器的两个输入端并联在电阻R两端，所述固态继电器的两个输出端与压敏电阻的两端并联，压敏电阻两端并联照明设备。
4.根据权利要求1所述的基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，其特征在于:所述雷击浪涌发生模块包括充电回路和脉冲形成回路，所述充电回路和脉冲形成回路通过MOS管S1连接。
5.根据权利要求4所述的基于ARM的便携式照明电器智能检测系统，其特征在于:所述充电回路包括电源U、电阻R1和电容C ;所述脉冲形成回路电阻R2、电阻R3、电感L和负载RL ;所述电阻R1的一端与电源U的正极连接，电阻R1的另一端与MOS管S1的源极连接，电阻R1与MOS管S1的公共端通过电容C连接到电源U的负极；MOS管S1的漏极经电阻R3连接到电源U的负极，MOS管S1的漏极经依次连接的电阻R2、电感L、负载RL连接到电源U的负极。
【文档编号】G05B19/042GK204065288SQ201420543193
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】幸福, 吕潇, 翟渊 申请人:幸福