交流电压的无线实时监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种交流电压的监控系统，具体地说是一种交流电压的无线实时 监控系统。
【背景技术】
[0002] 随着信息化和智能化程度的提高，需要用到各类传感器系统；不管用什么样的传 感器测量什么样的物理量，都要将其转化成电压信号以便测量，所以对电压信号的测量，变 得非常重要，有些现场环境差或者空间狭小的场合，比如需要监测某狭小空间里电气设备 的电压变化情况，工作环境太热或者高压危险的场合等，靠人工来完成该项工作就不合适， 不但测量效率低，而且存在很大的安全隐患。
【发明内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实时监测交流电压的有效值的交 流电压的无线实时监控系统。
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型的交流电压的无线实时监控系统，包括连接 在交流检测回路中并能够将待测交流信号的有效值转换成直流信号的电压互感器，电压互 感器的信号输出端连接信号放大器，信号放大器连接有能够将接收到的模拟信号转换成数 字信号的AD转换电路，AD转换电路连接一个第一处理单元，第一处理单元连接无线发射模 块并能够将AD转换电路输出的信号通过无线发射模块进行发射，还包括一个用于接收无 线发射模块所传输信号的无线接收模块，无线接收模块的输出端连接一个第二处理单元， 第二处理单元连接显示单元并能够将第二处理单元接收到的信号显示在显示单元上。
[0005] 所述第一处理单元和第二处理单元均为单片机。
[0006] 所述电压互感器为AD736检测芯片。
[0007] 所述显示单元为液晶屏。
[0008] 采用上述的结构后，通过连接在交流检测回路中的电压互感器将待测交流信号的 有效值转换成直流信号，然后经过信号放大器放大处理并经过AD转换电路转换后输出到 第一处理单元内进行处理，然后通过无线收发模块，使得测量端与监测显示端分离，实现了 实时监测的目的，其结构设计简单合理，成本低、运行可靠，测量范围大，测量精度高，相对 误差小并且测量效率高，可用于各种不适合工作人员长期工作的场合，消除了传统人工测 量所存在的安全隐患。
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型交流电压的无线实时监控系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型的交流电压的无线实时监控系统作 进一步详细说明。
[0011] 如图所示，本实用新型的交流电压的无线实时监控系统，包括连接在交流检测回 路中并能够将待测交流信号的有效值转换成直流信号的电压互感器，电压互感器的信号输 出端连接信号放大器，信号放大器连接有能够将接收到的模拟信号转换成数字信号的AD 转换电路，AD转换电路连接一个第一处理单元，第一处理单元连接无线发射模块并能够将 AD转换电路输出的信号通过无线发射模块进行发射，还包括一个用于接收无线发射模块所 传输信号的无线接收模块，所述无线接收模块的输出端连接一个第二处理单元，第二处理 单元连接显示单元并能够将第二处理单元接收到的信号显示在显示单元上。
[0012] 其中，本实用新型中所说的第一处理单元和第二处理单元均为单片机，单片机可 采用STC12C5A60S2单片机，所说的电压互感器优选为AD736检测芯片，AD736是经过激光修 正的单片精密真有效值AC/DC转换器；它的输出端为直流电压，大小值等于输入端的交流 电压有效值，由于AD736有效值转换器最大输入电压为200mV，所以必须用电流型电压互感 器将初始信号衰减到〇至200mV，所说的无线收发模块(无线发射模块和无线接收模块）可 采用Nrf24L01无线收发模块对数据进行发送和接收，如果考虑到实际应用要求，需要增大 无线信号传输距离、穿透障碍能力以及稳定性，则需增加成本，加装天线，更换功率更大、穿 透力更强穿透距离更大的无线模块如Si4432系列即可，所说的显示单元为液晶屏。
[0013] 通过本实用新型的结构设计，电压互感器(如AD736)将待测交流信号的有效值转 换成一定区间的直流信号；用运算放大电路将其放大；AD转换电路将模拟信号转换成数字 信号；用单片机控制数字信号通过无线发射模块发射出去；接收端通过无线接收模块接收 数字信号，单片机接收到的信号显示在液晶屏上，便可完成交流电压的实时监测。
[0014] 将C语言程序通过Keil软件生成的HEX文件下载到单片机上进行实验。并对0~ 250V的正弦交流信号进行了测试，测试实验结果如下表所示：
[0016] 测试实验结果表明，在20米室内空旷测试距离内，随机输入0~250V范围内的50Hz 正弦信号，输出有效值转化后，误差基本能保证在1. 5%范围内，平均误差为0. 77%。测量范 围0~600V，测量显示的分辨率可以达到为0. 01V，相对误差小于1%。
【主权项】
1. 一种交流电压的无线实时监控系统，其特征在于：包括连接在交流检测回路中并能 够将待测交流信号的有效值转换成直流信号的电压互感器，所述电压互感器的信号输出端 连接信号放大器，所述信号放大器连接有能够将接收到的模拟信号转换成数字信号的AD 转换电路，所述AD转换电路连接一个第一处理单元，所述第一处理单元连接无线发射模块 并能够将AD转换电路输出的信号通过无线发射模块进行发射，还包括一个用于接收无线 发射模块所传输信号的无线接收模块，所述无线接收模块的输出端连接一个第二处理单 元，所述第二处理单元连接显示单元并能够将第二处理单元接收到的信号显示在显示单元 上。2. 按照权利要求1所述的交流电压的无线实时监控系统，其特征在于：所述第一处理 单元和第二处理单元均为单片机。3. 按照权利要求1所述的交流电压的无线实时监控系统，其特征在于：所述电压互感 器为AD736检测芯片。4. 按照权利要求1所述的交流电压的无线实时监控系统，其特征在于：所述显示单元 为液晶屏。
【专利摘要】本实用新型公开了一种交流电压的无线实时监控系统。它包括电压互感器，电压互感器的信号输出端连接信号放大器，信号放大器连接有AD转换电路，AD转换电路连接一个第一处理单元，第一处理单元连接无线发射模块并能够将AD转换电路输出的信号通过无线发射模块进行发射，还包括一个无线接收模块，无线接收模块的输出端连接一个第二处理单元，第二处理单元连接显示单元并能够将第二处理单元接收到的信号显示在显示单元上。采用上述的结构后，其结构设计简单合理，成本低、运行可靠，测量范围大，测量精度高，相对误差小并且测量效率高，可用于各种不适合工作人员长期工作的场合，消除了传统人工测量所存在的安全隐患。
【IPC分类】G01R19/25, G08C17/02
【公开号】CN205049651
【申请号】CN201520813494
【发明人】林国华, 匡元江, 张伟
【申请人】中国人民解放军镇江船艇学院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月21日