一種無源無線同步智能數字穿心式微電流傳感器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器裝置，尤其涉及一種無源無線同步智能數字穿心式微電流傳感器裝置。
【背景技術】
[0002]目前市場中的穿心式微電流傳感器主要是模擬輸出型傳感器，此類傳感器輸出信號為電壓信號、電流信號、頻率信號。這些輸出信號需要我們做后端的信號放大、信號平滑濾波處理，同時微小信號在傳輸過程中易受到外部信號耦合干擾，從而導致測量不準確和穩定性差，導致系統成本和系統后期維護費用高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種無源無線同步智能數字穿心式微電流傳感器裝置，從而解決上述【背景技術】中的問題。
[0004]本【實用新型內容】是通過以下技術方案實現的:
[0005]一種無源無線同步智能數字穿心式微電流傳感器裝置，包括32位ARM無線單片機、能量收集電路、磁補償驅動電路、磁補償放大電路、信號放大處理電路、24位高速模數轉換器、GPS電路、RS485通信電路、光纖通信電路、穿心式電流感應線圈、2.4G天線、溫度傳感器和能量源模塊。
[0006]所述穿心式電流感應線圈由補償線圈、測量線圈、取電線圈組成。
[0007]所述32位ARM無線單片機與磁補償驅動電路連接，所述磁補償驅動電路與磁補償放大電路連接，所述32位ARM無線單片機與24位高速模數轉換器連接，所述24位高速模數轉換器與信號放大處理電路連接，所述信號放大處理電路、24位高速模數轉換器分別與穿心式電流感應線圈連接，所述穿心式電流感應線圈與能量收集電路連接，所述能量收集電路與能量源模塊連接，所述GPS電路、RS485通信電路、光纖通信電路、2.4G天線、溫度傳感器分別與32位ARM無線單片機連接。
[0008]所述32位ARM無線單片機產生一脈寬調制信號輸出到磁補償驅動電路，磁補償驅動電路將收到的脈寬調制信號轉換為正弦電流信號，轉換后的電流信號輸入到磁補償放大電路。
[0009]所述磁補償放大電路將電流信號放大，放大后的電流信號注入到補償線圈，補償線圈中通過補償電流將磁通調節到零磁通狀態；所述測量線圈將感應輸出的電流信號接入到信號放大處理電路，信號放大處理電路將接收到的電流信號進行放大轉換為電壓信號，轉換后的電壓信號輸入到24位高速模數轉換器，24位高速模數轉換器將輸入電壓信號轉換為數字信號，轉換后的數字信號輸入到32位ARM無線單片機；所述取電線圈將感應輸出的電流信號接入到能量收集電路的輸入端，所述能量收集電路接收能量源模塊提供的太陽能、振動、溫差能量源產生的能量。
[0010]所述32位ARM無線單片機接收來自溫度傳感器輸出的數字信號、來自GPS電路的同步脈沖信號及同步時間戳，32位ARM無線單片機將數字信號計算值、同步脈沖信號值及同步時間戳值通過RS485通信電路、光纖通信電路、無線ZIGBEE發送到后端處理器；所述2.4G天線接收外部傳入的2.4G電磁波信號和向外發送2.4G電磁波信號，將接收到電磁波信號傳送到32位ARM無線單片機。
[0011]本實用新型具有如下有益效果:
[0012]本實用新型裝置采用先進的嵌入式數字處理技術對微小電流進行就地數字化處理，同時將數字化后的電流信號通過RS485通信、光纖通信、無線ZIGBEE通信方式發送到后端處理器，通過數字化后的信號在傳輸過程中增強抗干擾能力。本實用新型大大提高電流測量智能化、工業控制智能化、系統穩定性、可靠性，降低了系統成本及系統后期維護費用。本實用新型特別適合于變電站高壓容性設備在線監測和高壓容性設備的制造商及微小電流的檢測的場合使用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構原理示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0015]如圖1所示，一種無源無線同步智能數字穿心式微電流傳感器裝置，包括32位ARM無線單片機、能量收集電路、磁補償驅動電路、磁補償放大電路、信號放大處理電路、24位高速模數轉換器、GPS電路、RS485通信電路、光纖通信電路、穿心式電流感應線圈、2.4G天線、溫度傳感器和能量源模塊。
[0016]穿心式電流感應線圈由補償線圈、測量線圈、取電線圈組成。
[0017]所述32位ARM無線單片機與磁補償驅動電路連接，所述磁補償驅動電路與磁補償放大電路連接，所述32位ARM無線單片機與24位高速模數轉換器連接，所述24位高速模數轉換器與信號放大處理電路連接，所述信號放大處理電路、24位高速模數轉換器分別與穿心式電流感應線圈連接，所述穿心式電流感應線圈與能量收集電路連接，所述能量收集電路與能量源模塊連接，所述GPS電路、RS485通信電路、光纖通信電路、2.4G天線、溫度傳感器分別與32位ARM無線單片機連接。
[0018]32位ARM無線單片機產生一脈寬調制信號輸出到磁補償驅動電路，磁補償驅動電路將收到的脈寬調制信號轉換為正弦電流信號，轉換后的電流信號輸入到磁補償放大電路。
[0019]磁補償放大電路將電流信號放大，放大后的電流信號注入到補償線圈，補償線圈中通過補償電流將磁通調節到零磁通狀態；所述測量線圈將感應輸出的電流信號接入到信號放大處理電路，信號放大處理電路將接收到的電流信號進行放大轉換為電壓信號，轉換后的電壓信號輸入到24位高速模數轉換器，24位高速模數轉換器將輸入電壓信號轉換為數字信號，轉換后的數字信號輸入到32位ARM無線單片機；所述取電線圈將感應輸出的電流信號接入到能量收集電路的輸入端，所述能量收集電路接收能量源模塊提供的太陽能、振動、溫差能量源產生的能量。
[0020]32位ARM無線單片機接收來自溫度傳感器輸出的數字信號、來自GPS電路的同步脈沖信號及同步時間戳，32位ARM無線單片機將數字信號計算值、同步脈沖信號值及同步時間戳值通過RS485通信電路、光纖通信電路、無線ZIGBEE發送到后端處理器；所述2.4G天線接收外部傳入的2.4G電磁波信號和向外發送2.4G電磁波信號，將接收到電磁波信號傳送到32位ARM無線單片機。
[0021]32位ARM無線單片機及處理電路供電由能量收集模塊提供，其中能量收集模塊的能量源來源于穿心式感應線圈中的取電線圈、外部太陽能電池、溫差發電模塊、振動壓電發電模塊。通過以上能量收集方式實現微電流傳感器不需要外接供電電源，從而實現智能傳感器無源供電。
[0022]32位ARM無線單片機接收24位高速模數轉換器輸出的數字信號，計算出穿心式電流感應線圈中測量線圈輸出的電流信號大小，從而得出穿心電流的大小、諧波成份、相位角及頻率；產生一正弦規律變換的脈寬調制控制信號輸出到磁補償驅動電路，從而實現感應線