一种大电流检测装置的制作方法

本实用新型涉及到检测技术领域，尤其涉及一种大电流检测装置。

背景技术：

目前，较主流的电流采集是通过将采样电阻置于电流回路中。然后对采样值进行放大滤波和AD转换，这种方式采集电流较小，一般只能到几十安培，且由于电流回路要经过采样电阻所在电路板，因此电路板的功耗和散热较为麻烦，设计时不得不牺牲相当大的体积和面积。而在工业控制领域和汽车底盘应用中，比如发动机、蓄电池，常常需要采集更大的电流。

因此如何能够提供体积小、稳定性高的大电流检测装置，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种体积小、稳定性高的大电流检测装置。

本实用新型提供的大电流检测装置，包括电流采集模块、显示模块、输入模块、总线通信模块、驱动模块和主控制器，电流采集模块与主控制器的模数转换通道相连，显示模块与主控制器的串口或并口连接，输入模块连接主控制器的通用输入输出接口和外部中断接口，总线通信模块与主控制器的通用串口相连，驱动模块与主控制器的通用输入输出接口连接，上述模块均位于同一电路板上。

优选地，所述电流采集模块包括霍尔传感器、保护电路、滤波电路、电压跟随电路、比例缩放电路，所述霍尔传感器、保护电路、滤波电路、电压跟随电路、比例缩放电路依次连接。

优选地，所述霍尔传感器包括霍尔传感器线圈、霍尔传感器调理电路，为DHAB S/33霍尔传感器。

优选地，所述驱动模块包括MOS管驱动电路，MOS管驱动电路通过继电器与外部后级电路连接，MOS管驱动电路与继电器的线圈连接，继电器线圈控制继电器常闭触点的开合，从而控制继电器回路的通断。

优选地，所述驱动模块还包括蜂鸣器报警电路。

优选地，所述显示模块由主控制器控制关闭或打开显示模块。

优选地，所述显示模块可显示报警信息。

优选地，用户可通过所述输入模块手动设置装置信息。

优选地，所述输入模块通过主控制器外部中断接口可控制装置进入或者退出低功耗模式。

优选地，所述总线通信模块，用于将主控制器发送的数据转出到外部总线，并接收外部总线设置装置信息。

该装置所有模块位于同一电路板上，具有体积小、稳定性高的优点。装置的电流采集模块可以采集电流高达正负750安培的大电流。设置灵活，可通过输入模块手动操作，或通过总线通信模块对装置进行设置；功耗极低：通过输入模块可一键关闭或打开显示模块，同时装置进入低功耗模式或退出低功耗模式；具有预警保护功能：当电流值接近阈值时通过显示模块与蜂鸣器报警，当电流大于阈值时则切断电流回路，保护后级电路；判断电流方向：通过采集霍尔传感器输出电压，与传感器零电流时的输出电压比较，可以判断电流方向；电流值既可以通过显示模块显示，也可以通过总线模块传输给总线，便于后级数据处理。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种大电流检测装置的结构框图；

图2为本实用新型提供的一种电流采集模块的结构框图；

图3为本实用新型提供的一种驱动电路控制继电器通断的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1，图1为本实用新型提供的一种大电流检测装置的结构框图。

本实用新型提供的大电流检测装置，包括电流采集模块1、显示模块2、输入模块3、总线通信模块4、驱动模块5和主控制器6，电流采集模块1与主控制器6的模数转换通道相连，显示模块2与主控制器6的串口或并口连接，输入模块3连接主控制器6的通用输入输出接口和外部中断接口，总线通信模块4与主控制器6的通用串口相连，驱动模块5与主控制器6的通用输入输出接口连接，上述模块均位于同一电路板上。

该装置所有模块位于同一电路板上，具有体积小、稳定性高的优点。电流采集模块1采集发动机、蓄电池的电流，经处理后发送给主控制器6，电流采集模块1发送的电压信号进入主控制器6的模数转换通道，经模数转换后得到实时采样的电流值。电流采集模块1可以采集电流高达正负750安培的大电流。

主控制器6得到的实时采样的电流值超过电流接近范围时，主控制器6即发送报警信息。电流阈值的设置可由用户通过输入模块3手动操作完成，也可以通过总线通信模块4接收外部总线设置电流阈值的命令。报警信息可通过显示模块2显示，也可以通过驱动模块5的蜂鸣器电路进行蜂鸣报警。当实时采样的电流值超过电流接近范围时，断开继电器回路保护后级电路。

显示模块2接收主控制器6发送的信号，可用于不仅显示电流采样值，也可以显示报警信息。显示模块2由主控制器6控制关闭或打开显示模块。在用户长时间不干预的情况下，主控制器6发送关闭显示模块2的信号，装置进入低功耗模式；当用户需要查看电流值变化的时候，可以通过输入模块3发送中断信息给主控制器6，主控制器6发送显示显示模块2的信号，显示模块2返回到显示界面，装置退出低功耗模式。用户不干预时间设置可以通过输入模块3修改。显示模块2可在装置无人为干预下关闭，也可以通过输入模块3的“关闭/打开显示”按键关闭。当第一次按下“关闭/打开显示”按键时，输入模块3通过主控制器6外部中断接口发送关闭信号，主控制器将接收到关闭显示模块2的信号发送给显示模块2，显示模块2关闭，装置进入低功耗模式；当再次按下“关闭/打开显示”按键，输入模块3通过主控制器6外部中断接口发送打开信号，主控制器将接收到打开显示模块2的信号发送给显示模块2，显示模块2又可以上电重新显示，装置退出低功耗模式。

用户可通过所述输入模块3手动设置装置信息，即对电流阈值或者显示模块2关断时间设置，输入模块3将设置值通过通用输入输出接口发送到主控制器6，主控制器6将其保存主控制器的非易失存储器中。

所述总线通信模块4在电流采样值有更新的情况下，将采样值发送到外部总线，或者从外部总线接收修改电流阈值的命令，并将阈值保存到主控制器的非易失存储器中。

该装置可通过输入模块手动操作，或通过总线通信模块灵活设置电流报警阈值，且功耗极低，通过输入模块上一键关闭或打开显示模块，同时系统进入低功耗模式或退出低功耗模式。具有预警保护功能，当电流值接近阈值时通过显示模块与蜂鸣器报警，当电流大于阈值时则切断电流回路，保护后级电路。电流值既可以通过显示模块显示，也可以通过总线模块传输给总线，便于后级数据处理。

参见图2，图2为本实用新型提供的一种电流采集模块的结构框图。

优选地，所述电流采集模块1包括霍尔传感器11、保护电路12、滤波电路13、电压跟随电路14、比例缩放电路15，所述霍尔传感器11、保护电路12、滤波电路13、电压跟随电路14、比例缩放电路15依次连接。

霍尔传感器11采集发动机、蓄电池的电流信息后输出电压给保护电路12，保护电路12输出的电压输入给滤波电路13滤波后，进入电压跟随电路14，对信号进行隔离缓冲后再经比例缩放电路15进入主控制器6的模数采样通道。经模数转换后得到实时采样的电流值。

电流采集模块可以检测电流高达正负750安培，可判断电流方向通过采集霍尔传感器输出电压，与传感器零电流时的输出电压比较，可以判断电流方向。

优选地，所述霍尔传感器11包括霍尔传感器线圈、霍尔传感器调理电路，为DHAB S/33霍尔传感器。

参见图3，图3为本实用新型提供的一种驱动电路控制继电器通断的结构框图。

优选地，所述驱动模块5包括MOS管驱动电路51，MOS管驱动电路51通过继电器与外部后级电路连接，MOS管驱动电路51与继电器的线圈7连接，继电器线圈7控制继电器8常闭触点的开合，从而控制继电器回路的通断。

驱动模块5有两部分功能：蜂鸣器报警，当电流采集值接近阈值范围蜂鸣器，与显示模块配合同时报警；MOS管驱动电路51，通过MOS管控制继电器线圈7，从而控制继电器主回路的通断，当电流采集值大于电流阈值时，系统关闭继电器主回路，切断电流回路。

以上对本实用新型所提供的一种大电流检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。