本發(fā)明涉及傳感器電路領(lǐng)域，具體涉及電壓電流信號傳感器電路。

背景技術(shù)：

以下對本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備由一臺計算機作為主控上位機，配合防火漏電報警系統(tǒng)終端、剩余電流探測器和若干帶分勵脫扣功能的斷路器，通過二總線連接到主控上位機，通過應(yīng)用軟件組成一個完整的防火漏電報警系統(tǒng)；主控機具有巡檢、監(jiān)控、聲音報警、打印及查詢系統(tǒng)等多種功能，完成智能化的管理；該系統(tǒng)采用集散控制方案，一臺微型計算機可以監(jiān)控512臺防火漏電系統(tǒng)終端；防火漏電系統(tǒng)終端能夠獨立工作，可以通過系統(tǒng)終端現(xiàn)場查看用電的各項參數(shù)

但是現(xiàn)有的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備會配有氣體傳感器用于對有毒有害氣體的感應(yīng)，配有煙霧傳感器對產(chǎn)生煙霧進行感應(yīng)，配有溫度傳感器對溫度值和溫度變化的速率進行感應(yīng)，其并不對自身的設(shè)備進行檢測，一旦電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備自身發(fā)生故障，就容易出現(xiàn)誤報或者漏報現(xiàn)象，導(dǎo)致火災(zāi)誤報或者發(fā)生火災(zāi)卻沒有報警，出現(xiàn)重大損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供電壓電流信號傳感器電路，設(shè)置在電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備中，用于對自身的設(shè)備進行檢測，防止出現(xiàn)意外造成損失。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：電壓電流信號傳感器電路，包括：

電源模塊，分別連接中央處理運算單元模塊、人機對話單元模塊、通信處理模塊和信號采集單元模塊并且對其提供電源；

信號采集單元模塊，可對所需檢測的線路采用電壓或電流的采樣，然后進行濾波處理，再輸入至與其連接的中央處理運算單元模塊；

中央處理運算單元模塊，接收信號采集單元模塊傳輸?shù)男畔⒉⑦M行分析處理以及判斷，實現(xiàn)電壓電流信號傳感器的實時切換顯示，并連接有通訊處理模塊保證通信傳輸；

通信處理模塊，將中央處理運算單元模塊的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控設(shè)備，用于實現(xiàn)故障報警；

人機對話單元模塊，連接至中央處理運算單元模塊，用于方便用戶直接查看不同線路的電壓電流，實時監(jiān)測電路中電流電壓的運行參數(shù)。

優(yōu)選地，所述電源模塊包括相互連接的保護濾波電路和整流橋，以及第二二極管、第三電容、第四電容、穩(wěn)壓芯片；所述整流橋的正極輸出連接至第二二極管的正極，其負極輸出則連接至第三電容的另一端；所述第二二極管的負極連接第三電容的一端，所述第二二極管的負極還連接至穩(wěn)壓芯片的輸入端，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端還連接有第四電容的一端，所述第四電容的一端還連接至電源輸出端；所述第三電容的另一端、穩(wěn)壓芯片的gnd端和第四電容的另一端都接地。

優(yōu)選地，所述保護濾波電路包括瞬態(tài)抑制二極管、第一電容和第二電容，所述瞬態(tài)抑制二極管的一端和另一端連接有通訊總線；所述瞬態(tài)抑制二極管的一端還連接至第一電容的一端，所述瞬態(tài)抑制二極管的另一端還連接至第二電容的一端，所述第一電容和第二電容的另一端都接地，所述第一電容的一端還連接至整流橋的第一交流輸入端，所述第二電容的一端還連接至整流橋的第二交流輸入端。

優(yōu)選地，所述信號采集單元模塊包括若干電流采集模塊，所述電流采集模塊包括第一電流互感器、第九電阻和第一放大濾波電路；所述第一電流互感器的第一輸入端和第二輸入端連接至電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備中所需檢測的線路采樣電流；所述第一電流互感器的第三輸出端連接至第九電阻的一端，其第四輸出端則連接至第九電阻的另一端，用于將電流轉(zhuǎn)換為電壓，所述第九電阻的兩端連接至第一放大濾波電路。

優(yōu)選地，所述第一放大濾波電路包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第一鉗位二極管、第七電容、第八電容、第一運放；所述第九電阻的一端連接至第一鉗位二極管的一端，所述第九電阻的另一端還連接至第一鉗位二極管的另一端，所述第一鉗位二極管的一端還連接至第七電容的一端，所述第一鉗位二極管的另一端還連接至第七電容的另一端，所述第七電容的一端還連接至第十電阻的一端，所述第七電容的另一端還連接至第一運放的同相輸入端，所述第一運放的同相輸入端還連接至第十一電阻的一端，所述第十一電阻的另一端接地；所述第十電阻的另一端還連接至第一運放的反向輸入端，所述第一運放的反向輸入端還連接有第十二電阻的一端，所述第十二電阻的一端還連接第八電容的一端，所述第八電容的另一端還連接至第十二電阻的另一端，所述第十二電阻的另一端還連接至第一運放的輸出端。

優(yōu)選地，所述信號采集單元模塊包括若干電壓采集模塊，所述電壓采集模塊包括第二電流互感器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第二放大濾波電路；所述所述第二電流互感器的第二輸入端和第一電阻的一端連接至電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備中所需檢測的線路，所述第一電阻的另一端與第二電流互感器的第一輸入端之間依次串聯(lián)有第二電阻、第三電阻和第四電阻；所述第二電流互感器的第三輸出端連接至第五電阻的一端，其第四輸出端則連接至第五電阻的另一端；所述第五電阻的兩端連接至第二放大濾波電路。

優(yōu)選地，所述第二放大濾波電路包括第五電阻、第二鉗位二極管、第五電容、第六電容、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第二運放；所述第五電阻的一端連接至第二鉗位二極管的一端，所述第五電阻的另一端還連接至第二鉗位二極管的另一端，所述第二鉗位二極管的一端還連接至第五電容的一端，所述第二鉗位二極管的另一端還連接至第五電容的另一端，所述第五電容的一端還連接至第六電阻的一端，所述第五電容的另一端還連接至第二運放的同相輸入端，所述第二運放的同相輸入端還連接至第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端接地；所述第六電阻的另一端還連接至第二運放的反向輸入端，所述第二運放的反向輸入端還連接有第八電阻的一端，所述第八電阻的一端還連接第六電容的一端，所述第六電容的另一端還連接至第八電阻的另一端，所述第八電阻的另一端還連接至第二運放的輸出端。

優(yōu)選地，所述中央處理運算單元模塊為18f25k22單片機，是pic18系列的16bit單片機，有25個可編程i/o口，programflashmemory32kb,ramsize16k。

優(yōu)選地，所述人機對話單元模塊包括顯示器用于實時監(jiān)測回路電流電壓運行參數(shù)，設(shè)置鍵盤用于完成人機對話的輸入功能，設(shè)置led指示燈用于指示電壓電流信號傳感器的運行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述通信處理模塊通過rs485接口通訊方式將監(jiān)測到的電壓電流信號數(shù)據(jù)傳輸至電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備實現(xiàn)及時報警功能，并且采用直流載波通訊，使得通訊和輸電線路結(jié)合。

本發(fā)明通過信號采集單元模塊采集電壓或電流信息并經(jīng)過放大濾波電路的處理，送入與信號采集單元模塊連接的中央處理運算單元模塊對接收到的信息進行判斷、分析和處理，實現(xiàn)電壓電流信號傳感器的實時切換顯示與主機的通訊傳輸，保證對電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于：1）信號采集單元模塊可分別對電流和電壓進行采樣，并通過放大濾波電路進行處理，加強采取數(shù)據(jù)的準確性；2）中央處理運算單元模塊對檢測和接收到的數(shù)據(jù)信息進行判斷、分析和處理，實現(xiàn)電壓電流信號傳感器的實時切換顯示與主機的通訊傳輸，保證電路系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控；3）人機對話單元模塊實現(xiàn)檢測回路中電流電壓運行參數(shù)，方便用戶清晰支冠德查看不同線路的電壓電流；4）通訊處理模塊通過rs485接口通訊方式傳輸數(shù)據(jù)，且還采用直流載波通訊，使得通訊和輸電線路結(jié)合，增加通訊距離，提高抗電磁干擾能力。

附圖說明

通過以下參照附圖而提供的具體實施方式部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，在附圖中。

圖1為本發(fā)明的電壓電流信號傳感器電路的示意圖。

圖2為本發(fā)明的電路中的電源模塊的示意圖。

圖3為本發(fā)明的信號采集單元模塊中的電流采樣模塊的示意圖。

圖4為本發(fā)明的信號采集單元模塊中的電壓采樣模塊的示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發(fā)明的示例性實施方式進行詳細描述；對示例性實施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。

見圖1至圖4，電壓電流信號傳感器電路，電源模塊，分別連接中央處理運算單元模塊、人機對話單元模塊、通信處理模塊和信號采集單元模塊并且對其提供電源；信號采集單元模塊，可對所需檢測的線路采用電壓或電流的采樣，然后進行濾波處理，再輸入至與其連接的中央處理運算單元模塊；中央處理運算單元模塊，接收信號采集單元模塊傳輸?shù)男畔⒉⑦M行分析處理以及判斷，實現(xiàn)電壓電流信號傳感器的實時切換顯示，并連接有通訊處理模塊保證通信傳輸；通信處理模塊，將中央處理運算單元模塊的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控設(shè)備，用于實現(xiàn)故障報警；人機對話單元模塊，連接至中央處理運算單元模塊，用于方便用戶直接查看不同線路的電壓電流，實時監(jiān)測電路中電流電壓的運行參數(shù)；所述電源模塊包括相互連接的保護濾波電路和整流橋d1，以及第二二極管d2、第三電容c3、第四電容c4、穩(wěn)壓芯片p1；所述整流橋d1的正極輸出連接至第二二極管d2的正極，其負極輸出則連接至第三電容c3的另一端；所述第二二極管d2的負極連接第三電容c3的一端，所述第二二極管d2的負極還連接至穩(wěn)壓芯片p1的輸入端，所述穩(wěn)壓芯片p1的輸出端還連接有第四電容c4的一端，所述第四電容c4的一端還連接至電源輸出端vdd；所述第三電容c3的另一端、穩(wěn)壓芯片p1的gnd端和第四電容c4的另一端都接地；所述保護濾波電路包括瞬態(tài)抑制二極管tvs1、第一電容c1和第二電容c2，，所述瞬態(tài)抑制二極管tvs1的一端和另一端連接有通訊總線；所述瞬態(tài)抑制二極管tvs1的一端還連接至第一電容c1的一端，所述瞬態(tài)抑制二極管tvs1的另一端還連接至第二電容c2的一端，所述第一電容c1和第二電容c2的另一端都接地，所述第一電容c1的一端還連接至整流橋d1的第一交流輸入端，所述第二電容c2的一端還連接至整流橋d1的第二交流輸入端；所述信號采集單元模塊包括若干電流采集模塊，所述電流采集模塊包括第一電流互感器t1、第九電阻r9和第一放大濾波電路；所述第一電流互感器t1的第一輸入端和第二輸入端連接至電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備中所需檢測的線路采樣電流；所述第一電流互感器t1的第三輸出端連接至第九電阻r9的一端，其第四輸出端則連接至第九電阻r9的另一端，用于將電流轉(zhuǎn)換為電壓，所述第九電阻r9的兩端連接至第一放大濾波電路；所述第一放大濾波電路包括第十電阻r10、第十一電阻r11、第十二電阻r12、第一鉗位二極管dd1、第七電容c7、第八電容c8、第一運放us1；所述第九電阻r9的一端連接至第一鉗位二極管dd1的一端，所述第九電阻r9的另一端還連接至第一鉗位二極管dd1的另一端，所述第一鉗位二極管dd1的一端還連接至第七電容c7的一端，所述第一鉗位二極管dd1的另一端還連接至第七電容c7的另一端，所述第七電容c7的一端還連接至第十電阻r10的一端，所述第七電容c7的另一端還連接至第一運放us1的同相輸入端，所述第一運放us1的同相輸入端還連接至第十一電阻r11的一端，所述第十一電阻r11的另一端接地；所述第十電阻r10的另一端還連接至第一運放us1的反向輸入端，所述第一運放us1的反向輸入端還連接有第十二電阻r12的一端，所述第十二電阻r12的一端還連接第八電容c8的一端，所述第八電容c8的另一端還連接至第十二電阻r12的另一端，所述第十二電阻r12的另一端還連接至第一運放us1的輸出端；所述信號采集單元模塊包括若干電壓采集模塊，所述電壓采集模塊包括第二電流互感器t2、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第四電阻r4、第五電阻r5和第二放大濾波電路；所述所述第二電流互感器t2的第二輸入端和第一電阻r1的一端連接至電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備中所需檢測的線路，所述第一電阻r1的另一端與第二電流互感器t2的第一輸入端之間依次串聯(lián)有第二電阻r2、第三電阻r3和第四電阻r4；所述第二電流互感器t2的第三輸出端連接至第五電阻r5的一端，其第四輸出端則連接至第五電阻r5的另一端；所述第五電阻r5的兩端連接至第二放大濾波電路；所述第二放大濾波電路包括第五電阻r5、第二鉗位二極管dd2、第五電容c5、第六電容c6、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8、第二運放us2；所述第五電阻r5的一端連接至第二鉗位二極管dd2的一端，所述第五電阻r5的另一端還連接至第二鉗位二極管dd2的另一端，所述第二鉗位二極管dd2的一端還連接至第五電容c5的一端，所述第二鉗位二極管dd2的另一端還連接至第五電容c5的另一端，所述第五電容c5的一端還連接至第六電阻r6的一端，所述第五電容c5的另一端還連接至第二運放us2的同相輸入端，所述第二運放us2的同相輸入端還連接至第七電阻r7的一端，所述第七電阻r7的另一端接地；所述第六電阻r6的另一端還連接至第二運放us2的反向輸入端，所述第二運放us2的反向輸入端還連接有第八電阻r8的一端，所述第八電阻r8的一端還連接第六電容c6的一端，所述第六電容c6的另一端還連接至第八電阻r8的另一端，所述第八電阻r8的另一端還連接至第二運放us2的輸出端；所述中央處理運算單元模塊為18f25k22單片機，是pic18系列的16bit單片機，有25個可編程i/o口，programflashmemory32kb,ramsize16k；所述人機對話單元模塊包括顯示器用于實時監(jiān)測回路電流電壓運行參數(shù)，設(shè)置鍵盤用于完成人機對話的輸入功能，設(shè)置led指示燈用于指示電壓電流信號傳感器的運行狀態(tài)；所述通信處理模塊通過rs485接口通訊方式將監(jiān)測到的電壓電流信號數(shù)據(jù)傳輸至電控火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備實現(xiàn)及時報警功能，并且采用直流載波通訊，使得通訊和輸電線路結(jié)合。

本實施方式中，電源模塊中的瞬態(tài)抑制二極管tvs1的兩端連接至通訊總線，所述瞬態(tài)抑制二極管tvs1、第一電容c1和第二電容c2組成的保護濾波電路將通訊總線中的通訊電壓濾波處理后，再經(jīng)過整流橋d1整流，接著經(jīng)過第二二極管d2、第三電容c3、第四電容c4和穩(wěn)壓芯片p1的穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)換為dc3.3v電壓用于對與電源模塊連接的中央處理運算單元模塊、人機對話單元模塊、通信處理模塊和信號采集單元模塊提供電源。

本實施方式中，信號采集單元模塊包括若干電流采樣模塊和若干電壓采樣模塊，優(yōu)選為6個電壓采樣模塊，3個電流采樣模塊。

本實施方式中，電流采樣模塊采用第一電流互感器t1將所需檢測線路中的線路電流采集過來，通過第九電阻r9將電流轉(zhuǎn)換為電壓，再送入由第十電阻r10、第十一電阻r11、第十二電阻r12、第一鉗位二極管dd1、第七電容c7、第八電容c8、第一運放us1組成的第一放大濾波電容進行處理，經(jīng)過處理后將信息送入與其連接的中央處理運算單元模塊進行分析處理。

本實施方式中，電壓采樣模塊通過串聯(lián)在一起的第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3和第四電阻r4將所需檢測線路中的電路電壓轉(zhuǎn)換為電流，再經(jīng)過第二電流互感器t2和第五電阻r5將電流轉(zhuǎn)換為電壓，再送入由第五電阻r5、第二鉗位二極管dd2、第五電容c5、第六電容c6、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8、第二運放us2組成的第二放大濾波電路進行處理，經(jīng)過處理后將信息送入與其連接的中央處理運算單元模塊進行分析處理。

本實施方式中，中央處理運算單元模塊采用采用18f25k22單片機，它是pic18系列的16bit單片機，有25個可編程i/o口，programflashmemory32kb,ramsize16k；單片機將檢測和接收到的信息進行判斷、分析和處理，實現(xiàn)電壓電流信號傳感器的實時切換顯示與主機的通信傳輸，保證對電路系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)控。

本實施方式中，人機對話單元模塊設(shè)置有顯示器用于方便用戶清晰直觀地查看不同線路的電壓電流，且顯示器為lcd全中文液晶顯示器，能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測受控回路電流電壓運行參數(shù)；還設(shè)置有鍵盤實現(xiàn)了人機對話的輸入功能，可同時自由切換顯示三路九相電壓值和三相電流值；還設(shè)置有l(wèi)ed指示燈指示電壓電流信號傳感器的運行狀態(tài)。

本實施方式中，電壓電流信號傳感器通過rs485接口通訊方式將電路系統(tǒng)的電壓電流信號等數(shù)據(jù)傳送到電器火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備，如發(fā)現(xiàn)了故障信號，可以及時報警；且還采用直流載波通訊技術(shù)，通訊和輸電線路結(jié)合，增加通訊距離，提高抗電磁干擾能力，節(jié)省空間，降低成本。

雖然參照示例性實施方式對本發(fā)明進行了描述，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明并不局限于文中詳細描述和示出的具體實施方式，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對所述示例性實施方式做出各種改變，本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準，任何對本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進均落入本發(fā)明的保護范圍。