一种可通信恒流控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种可通信恒流控制器，其包括硬件和软件，所述的硬件包括电流电压信号输入（１）、信号处理（２）、开关电源（３）、限位信号（４）、主芯片（５）、通信（６）、显示及按键（７）、变比继电器（８）、稳流继电器（９）、Ｅｅｐｒｏｍ（１０）；其信号传递关系：电流和电压信号通过信号处理后进入主芯片的ＡＤ模块进行ＡＤ采样以及频率采集，主芯片根据当前电流和目标电流控制稳流继电器以及变比继电器进行相应的动作，以达到设定的需求，限位信号进行显示当前的限位状态，同时控制器可以通过显示面板显示和设置各种参数，也可以和其他设备进行通信传输各种数据，对于掉电保持的数据则保存在ｅｅｐｒｏｍ中。

Communication constant current controller

The invention relates to a communication constant current controller, including hardware and software, the hardware includes current voltage signal input (1), signal processing (2), switching power supply (3) limit signal (4), the main chip (5), (6) communication, display and key (7), (8), current ratio relay relay (9), Eeprom (10); the transfer signal: current and voltage signal AD sampling and frequency acquisition through AD signal processing module in the backward chip, the main chip according to the current and the target current control current relay and relay ratio corresponding action, to reach a set of requirements, limit the signal display current limit state at the same time, through the display panel and display controller can also set various parameters. It can communicate with other devices, transmit data, and keep the data stored in eeprom.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可通信恒流控制器，属于现场总线自动控制

技术介绍
恒流控制器是电器元件温度试验的主要设备，用于使流经被试品的 电流不受电源电压波动和被试品内阻变化的影响保持恒定，它是试验设 备具有公证性的关键。由于被试品内阻低，试验电流的变化范围大，采用伺服电机驱动自 藕调压器串接降压变压器得到低压大电流是比较实用的方案。控制器通 过现场的电流互感器检测流过被试品的实际电流，与寄存在控制器内的 设定电流比较，当实际电流偏离设定值时，驱动调压器的伺服电机使电 流回到设定值。现在市场上常见的熔断试验恒流控制器体积较大，实时性较差，而 且在通信和显示等其它方面功能也往往不满足用户目前的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可通信恒流控制器，该恒流控制器电路 简单，输出的波形效果好，达到控制准确之目的。为达到上述目的，本专利技术的解决技术方案是包括硬件和软件两部 分。硬件包括电流电压信号、信号处理、开关电源、主芯片的AD模块、通信、显示及按键、变比继电器、稳流继电器、E印rom。 首先电流和电压信号通过信号处理后进入主芯片的AD模块进行AD 采样以及频率采集，主芯片根据当前电流和目标电流控制稳流继电器以 及变比继电器进行相应的动作，以达到设定的需求。限位信号进行显示 当前的限位状态。同时控制器可以通过显示面板显示和设置各种参数。也可以和其他 设备进行通信传输各种数据。对于掉电保持的数据则保存在eeprom中。软件流程程序按此步骤进行，以达到输出恒定电流。本专利技术的有益效果由于可通信恒流控制器具有(1)恒流控制的准 确性与实时性本产品采用32位高性能微芯片以每周波128次高速同步 采样测量交流电流的瞬时值，和实时计算每周波的电流有效值，并根据 目标电流的设定来控制继电器动作。(2)通电计时的准确性与实时性 当电流回路中出现电流时就要开始计时，没有电流时就要停止计时。(3) 自动切换电流互感器变比自动切换变比就是根据当前电流和目标电流 以及用户预先设定的五档变比值，控制继电器自动切换到合适的变比。 (4)通信本产品具有modbus通信接口，所以不仅可以单独在稳流柜 中使用，也可以通过通信一个系统中使用。因此可通信恒流控制器具有 一定的经济效益。以下结合附图和实施例对本专利技术的解决技术方案作比较详细地说明。附图说明图1为本专利技术的可通信恒流控制器的硬件构成原理框图； 图2为本专利技术的可通信恒流控制器的调压电路原理图； 图3为本专利技术的可通信恒流控制器的软件流程图。具体实施例方式参照图1，这是本专利技术可通信恒流控制器的硬件构成原理框图。如图所示，其硬件包括电流电压信号输入l、信号处理2、开关电源 3、限位信号4、主芯片5、通信5、显示及按键7、变比继电器8、稳流 继电器9、 EepromlO。其中主芯片5，采用32位ARM芯片LPC2132，带有10位A/D及常用的外设接口。信号处理2，首先有一个频率采集电路，用于测量频率，来随时调整 采样时间间隔。电流信号采用电流互感器配合运放转为电压(电压信号通 过电压互感器输入)，采用偏置的方式抬升信号消除负极性，这样需要一 个稳定的偏置电压，但可以省去波形翻转的麻烦。显示及按键7，使用两行四位数码管、10发光二极管及8个按键， 用于显示和设定各种参数。继电器8、 9，四个常开继电器控制电机的正反转(快慢速)进行恒 流控制，五个继电器用于自动切换电流变比。通信6，采用常见的EIA485电路，用光耦进行隔离，协议为Modbus。参照图2，这是本专利技术可通信恒流控制器调压器电路图。如图所示，该调压器电路，包括变比继电路、稳流继电器、调压器 电机、调压器。稳流继电器控制调压器上的电机正反转，以实现升降压。 变比继电器用于控制五档变比互感器的切换，选中的的电流变比作为电 流信号输入控制器。参照图3，这是本专利技术可通信恒流控制器软件流程图。如图所示，其步骤如下上电后首先进行数据的初始化，包括各种程序中用到的变量标志以及从eeprom中读取数据，之后就是按键扫描、 显示刷新、数据处理、继电器控制、通信处理、EEprom处理各个程序， 接着返回按键扫描不断循环。当然中间会穿插采样定时中断、基准定时 中断、通信中断、频率采集中断。下面就各个程序和中断分别说明。1) 、信号采样。主要包括采样定时中断和频率采集中断。每个电网 周期都采样128点，这样确保电流的实时性。同时每隔一定时间采样偏 置电压，还有采集电网的频率，根据频率的变化调整采样点的时间间隔， 有利于测量的精度。2) 、数据处理。因为每个周期都在采样电流，所以在采样一个周期 的信号时，要进行上一个周期电流的有效值计算，以及软件滤波等。采 样的时间间隔大约为156uS，每次采样大约需要20 40uS，也就是说每 个电网周期至少有2/3以上的时间可用于计算、显示和通信等，当然还有 其余的一些中断，所以实时性基本不会有问题。3) 、显示及按键。主要包括显示刷新和按键扫描。显示刷新包括显 示内容的更新及数码管的动态刷新，主要显示电流电压和时间以及对于 一些参数的设定电流变比、目标电流(电压)、调整的精度(死区宽度)、 ModBus的地址和速率等等。按键扫描一共包括8个按键取消、确定、 向上、向下、启停、归零以及手动升降压，基本可以满足各种操作。关 于通电时间的显示如果不能全部显示，则只显示单位大的一部分，由发 光二极管标示时间单位。4) 、继电器控制。主要包括恒流控制和自动切换变比。对于恒流控 制根据当前电流和目标电流的比较，来确定升降压以及升降压的快慢。对于自动切换变比到考虑试验负荷电流的变化范围较大，实验室已选用 多量程互感器的情况，本控制器可由用户通过键盘预设置各档位的电流 量程，然后综合考虑当前电流及目标电流自动切换到合适的变比。同时 控制器面板显示的应是经量程转换的实际电流值。5)、通信处理。通信采用的是ModBus协议。可以远程传输各种参 数，以及操纵控制器的启动停止等。虽然本专利技术已参照上述的实施例来描述，但是本
中的普通 技术人员，应当认识到以上的实施例仅是用来说明本专利技术，应理解其中 可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本专利技术，所以并非作为对本发 明的限定，只要在本专利技术的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变 化、变形都将落入本专利技术权利要求的保护范围。权利要求1、一种可通信恒流控制器，包括硬件和软件，用于同步采样测量交流电流的瞬时值，和实时计算每周波的电流有效值，并根据目标电流的设定来控制继电器动作，所述的硬件包括开关电源(3)、主芯片(5)，其特征在于所述的硬件还包括电流电压信号输入(1)、信号处理(2)、限位信号(4)、通信(6)、变比继电器(8)、稳流继电器(9)、Eeprom(10)；其信号传递关系是电流和电压信号通过信号处理后进入主芯片的AD模块进行AD采样以及频率采集，主芯片根据当前电流和目标电流控制稳流继电器以及变比继电器进行相应的动作，以达到设定的需求，限位信号进行显示当前的限位状态，同时控制器可以通过显示面板显示和设置各种参数，可以和其他设备进行通信传输各种数据，对于掉电保持的数据则保存在eeprom中。2、 如权利要求1所述的可通信恒流控制器，其特征在于所述的信 号处理(2),有一个频率采集电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可通信恒流控制器，包括硬件和软件，用于同步采样测量交流电流的瞬时值，和实时计算每周波的电流有效值，并根据目标电流的设定来控制继电器动作，所述的硬件包括开关电源（３）、主芯片（５），其特征在于：所述的硬件还包括电流电压信号输入（１）、信号处理（２）、限位信号（４）、通信（６）、变比继电器（８）、稳流继电器（９）、Ｅｅｐｒｏｍ（１０）；其信号传递关系是：电流和电压信号通过信号处理后进入主芯片的ＡＤ模块进行ＡＤ采样以及频率采集，主芯片根据当前电流和目标电流控制稳流继电器以及变比继电器进行相应的动作，以达到设定的需求，限位信号进行显示当前的限位状态，同时控制器可以通过显示面板显示和设置各种参数，可以和其他设备进行通信传输各种数据，对于掉电保持的数据则保存在ｅｅｐｒｏｍ中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊杰，阮于东，
申请(专利权)人：上海电器科学研究所集团有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]