專利名稱：一種礦用can總線接口電流傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦用行業(yè)的電流傳感器，特別指的是一種礦用CAN總線接口電流傳感器，主要應用于采煤機、掘進機、礦用組合開關(guān)的輸配電及電機電流的檢測和保護，同時測量單路或多路(如三相、多組三相)電流電壓。
背景技術(shù)：
目前采煤機、掘進機、礦用組合開關(guān)等采用的傳感器的輸出都是模擬信號，傳輸信號線多，傳輸?shù)木嚯x短，易受干擾。采煤機、掘進機和組合開關(guān)柜的控制處理器的模擬量接口非常有限，但需要采集的信息又非常多，從而造成接口不夠用，導致許多需要采集的信息無法采集。為了解決以上技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了以下技術(shù)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明由電流互感線圈(或霍爾環(huán))、整流器、采集器、信號放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、CANBUS接口、數(shù)據(jù)微處理器、CAN驅(qū)動收發(fā)器和直流電源組成，首先對輸入電流經(jīng)過電流互感線圈或霍爾原理轉(zhuǎn)換成方便處理的弱交流電流信號，然后經(jīng)過整流和采樣得到直流信號并進行一定的放大和濾波處理，然后進行高精度A/D轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再對數(shù)據(jù)進行軟件濾波和線性化軟件處理，通過抗干擾能力強且?guī)в蠧ANBUS接口的微處理器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成CANBUS標準數(shù)據(jù)幀、擴展幀或CanOpen數(shù)據(jù)幀，采用CANBUS協(xié)議輸出數(shù)據(jù)。最后通過專用的CAN驅(qū)動收發(fā)器轉(zhuǎn)換成CANBUS電平信號發(fā)送。供電電源可采用24V (實際可寬電壓輸入7 40V)或5V等直流電源，直流電源通過DC-DC集成IC轉(zhuǎn)成數(shù)字電路和微處理器所需的5V和3. 3V電壓，提高轉(zhuǎn)換效率，降低功耗，使電路能更穩(wěn)定長時間地工作。采用CANBUS技術(shù)解決了采集設備的模擬量接口不足及傳感器模擬量傳輸距離短，易受干擾等問題。CANBUS接口技術(shù)采用數(shù)字信號傳輸數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的精度和抗干擾性；可以點對點，一點對多點(成組)及全局廣播幾種方式實時發(fā)送數(shù)據(jù)；接口簡單，多個CANBUS模塊僅需一對(2根)傳輸總線，且直接通訊距離遠，傳輸速度快，抗干擾能力強。本發(fā)明的主要特點是1、減少設備的信息采集接口(多個CANBUS輸出電流傳感器和其它CANBUS輸出模塊只需一個CANBUS端口)，無需站地址編碼，代之以通訊數(shù)據(jù)編碼，信息節(jié)點數(shù)理論上不受限制。2、采用CAN總線非破壞性仲裁技術(shù)，按優(yōu)先級送數(shù)，節(jié)省總線沖突仲裁時間，保證數(shù)據(jù)傳輸實時，能保證采煤機、掘進機、礦用組合開關(guān)等設備需采集的信息在重負荷下的性能，極強糾錯能力，采用差分收發(fā)，可長距離傳輸，提高了數(shù)據(jù)的精度和抗干擾能力。3、減少數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，后端采集設備對CANBUS模塊的數(shù)據(jù)，直接采集，即可應用。4、CANBUS采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，抗干擾能力強，重新收發(fā)時間短，可靠性高，實時性好。本發(fā)明的有益效果是提高了數(shù)據(jù)的精度和抗干擾性，可以點對點，一點對多點(成組)及全局廣播幾種方式實時發(fā)送數(shù)據(jù)；接口簡單，多個CANBUS模塊僅需一對傳輸總線(2根)，且直接通訊距離遠，傳輸速度快，抗干擾能力強。


圖(I)是本發(fā)明的工作原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明由電磁感應磁環(huán)1、整流電路2、采集器3、信號放大器4、濾波器5、A/D轉(zhuǎn)換器6、數(shù)據(jù)微處理器7、CANBUS接口 8、CAN驅(qū)動收發(fā)器9和直流電源10組成，首先對輸入電流經(jīng)過電磁感應磁環(huán)I通過互感原理或霍爾原理轉(zhuǎn)換成方便處理的弱交流電流信號，然后經(jīng)過整流電路2整流，由采集器3采集部分信號傳送給信號放大器4進行放大，再經(jīng)濾波器5進行濾波處理，然后進行高精度A/D轉(zhuǎn)換器6將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再對數(shù)據(jù)進行軟件濾波和線性化軟件處理，通過抗干擾能力強且?guī)в蠧ANBUS接口 8的數(shù)據(jù)微處理器7，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成CANBUS標準數(shù)據(jù)幀、擴展幀或CanOpen數(shù)據(jù)幀，采用CANBUS協(xié)議由CANBUS接口 8輸出數(shù)據(jù)。最后通過專用的CAN驅(qū)動收發(fā)器9轉(zhuǎn)換成CANBUS電平信號發(fā)送。
權(quán)利要求
1.一種礦用CAN總線接口電流傳感器，由電流互感線圈、整流器、采集器、信號放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、CANBUS接口、數(shù)據(jù)微處理器、CAN驅(qū)動收發(fā)器和直流電源組成，其特征是減少設備的信息采集接口，多個CANBUS輸出電流傳感器和其它CANBUS輸出模塊只需一個CANBUS端口，無需站、地編碼，代之以通訊數(shù)據(jù)編碼，信息節(jié)點數(shù)理論上不受限制。
2.由要得要求I所述的一種礦用CAN總線接口電流傳感器，其特征是采用CAN總線非破壞性仲裁技術(shù)，按優(yōu)先級送數(shù)，節(jié)省總線沖突仲裁時間，保證數(shù)據(jù)傳輸實時，能保證采煤機、掘進機、礦用組合開關(guān)等設備需采集的信息在重負荷下的性能，極強糾錯能力，采用差分收發(fā)，可長距離傳輸，提高了數(shù)據(jù)的精度和抗干擾能力。
3.由要得要求I所述的一種礦用CAN總線接口電流傳感器，其特征是減少數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，后端采集設備對CANBUS模塊的數(shù)據(jù)，直接采集，即可應用。
4.由要得要求I所述的一種礦用CAN總線接口電流傳感器，其特征是CANBUS采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，抗干擾能力強，重新收發(fā)時間短，可靠性高，實時性好。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦用行業(yè)的采用CAN總線接口的電流傳感器，由電流互感線圈、整流器、采集器、信號放大器、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、CANBUS接口、數(shù)據(jù)微處理器、CAN驅(qū)動收發(fā)器和直流電源組成，首先對輸入電流經(jīng)過電流互感線圈或霍爾原理轉(zhuǎn)換成方便處理的弱交流電流信號，然后經(jīng)過整流和采樣得到直流信號并進行一定的放大和濾波處理，然后進行高精度A/D轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進行軟件濾波和線性化軟件處理，通過抗干擾能力強且?guī)в蠧ANBUS接口的微處理器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成CANBUS標準數(shù)據(jù)幀、擴展幀或CanOpen數(shù)據(jù)幀，采用CANBUS協(xié)議輸出數(shù)據(jù)，最后通過專用的CAN驅(qū)動收發(fā)器轉(zhuǎn)換成CANBUS電平信號發(fā)送。
文檔編號G01R19/25GK103048531SQ20111031018
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者羅志宏 申請人:深圳市安貝爾科技有限公司