一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于：包括工频微小电流快速检测传感器节点、网络汇聚节点和上位机；所述工频微小电流快速检测传感器节点通过ZigBee无线传输模块与网络汇聚节点通信连接，所述网络汇聚节点通过串口与上位机通信连接；所述工频微小电流快速检测传感器节点包括集成无线收发功能的嵌入式微控制单元及与其连接的电流检测单元、报警单元和显示单元；所述电流检测单元包括电流互感器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器。本实用新型客服了现有中布线受限的难题，方便灵活的快速检测工频微小电流信号及实时将检测数据发送至上位机。
【专利说明】
一种基于z i gBee的工频微小电流快速检测系统
技术领域
[〇〇〇1]本实用新型涉及电流检测技术领域，具体涉及一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统。【背景技术】
[0002]Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层 (APL)等。在这种背景下提出基于ZigBee无线技术的工频微小电流快速检测传感器研制，克服了布线受限的难题，与有线系统相比，无线系统能够随时随地构建移动通信网络，方便流动接入和临时调整监控地点，可把实时监控数据发至上位机监控中心，极大地提高了监控效益。
[0003]本实用新型所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统是一种由多个带有无线数据收发功能的工频微小电流快速检测传感器节点构成的电流无线检测系统。它能够动态地采集与监测电流信息并对其加以处理，然后再通过无线网络将数据信息汇集至上位机进行监控。【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，客服了现有中布线受限的难题，方便灵活的快速检测工频微小电流信号及实时将检测数据发送至上位机。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于:包括工频微小电流快速检测传感器节点、网络汇聚节点和上位机;所述工频微小电流快速检测传感器节点通过ZigBee无线传输模块与网络汇聚节点通信连接，所述网络汇聚节点通过串口与上位机通信连接;所述工频微小电流快速检测传感器节点包括集成无线收发功能的嵌入式微控制单元及与其连接的电流检测单元、报警单元和显示单元;所述电流检测单元包括电流互感器及与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器。
[0006]进一步:所述报警单元采用蜂鸣器或LED。
[0007]进一步:所述显示单元采用IXD。[00〇8]进一步:所述集成无线收发功能的嵌入式微控制单元选用CC2430芯片。
[0009]进一步:所述多阶有源低通滤波器为三阶有源低通滤波器。
[0010]进一步:所述模数转换器为基于STC12C516AD的模数转换器。
[0011]本实用新型有益效果为:
[0012](1)基于ZigBee无线技术的工频微小电流快速检测系统克服了有线系统下的布线受限的难，能方便灵活的快速检测工频微小电流信号，并通过上位机远程了解检测到的电流数据信息；
[0013](2)工频微小电流快速检测传感器节点包括集成无线收发功能的嵌入式微控制单元及与其连接的电流检测单元、报警单元和显示单元，电流检测单元快速采集电流信号后， 电流信号依次经I/V变换、低通滤波、模数转换后进入集成无线收发功能的嵌入式微控制单元进行快速计算，嵌入式微控制器还将数字信号送到显示单元进行显示，送到报警单元进行报警。【附图说明】
[0014]图1是本实用新型整体结构示意图；
[0015]图2是本实用新型工频微小电流快速检测传感器节点的结构示意图。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0017]实施例1为本发明一个优选实施例，如附图1-2所示:一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，包括工频微小电流快速检测传感器节点、网络汇聚节点和上位机。工频微小电流快速检测传感器节点采集电流信号，各传感器节点以网络汇聚节点为中心组成星形拓扑网络，各传感器节点通过ZigBee无线传输模块与网络汇聚节点通信连接，所述网络汇聚节点通过串口与上位机通信连接。所述工频微小电流快速检测传感器节点包括集成无线收发功能的嵌入式微控制单元及与其连接的电流检测单元、报警单元和显示单元。本实施例中所述集成无线收发功能的嵌入式微控制单元采用CC2430芯片。
[0018]所述电流检测单元包括电流互感器及与与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器。本实施例中多阶有源低通滤波器为三阶有源滤波器，模数转换器为基于STC12C516AD的模数转换器。电流互感器采集电流信号后电流信号依次经I/V变换、三阶有源低通滤波、STC12C516AD模数转换后进入集成无线收发功能的嵌入式微控制单元进行快速计算，嵌入式微控制器还将数字信号送到显示单元进行显示，送到报警单元进行报警。
[0019]所述报警单元采用蜂鸣器或LED。所述显示单元采用IXD。[〇〇2〇]本实用新型工作机理是:工频微小电流快速检测传感器节点的电流互感器采集电流信号，再经信号变换、有源滤波、模数变换转为数字信后被送入集成无线收发功能的嵌入式微控制单元进行快速检测与控制，嵌入式微控制单元检测到的电流数据信息通过ZigBee 无线传输模块传送到网络汇聚节点，网络汇聚节点再通过串口将数据信息传送至上位机， 通过上位机可以实时监控各个传感器节点的数据信息。
[0021]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于:包括工频微小电流快 速检测传感器节点、网络汇聚节点和上位机;所述工频微小电流快速检测传感器节点通过 ZigBee无线传输模块与网络汇聚节点通信连接，所述网络汇聚节点通过串口与上位机通信 连接;所述工频微小电流快速检测传感器节点包括集成无线收发功能的嵌入式微控制单元 及与其连接的电流检测单元、报警单元和显示单元;所述电流检测单元包括电流互感器及 与之依次连接的I/V变换器、多阶有源低通滤波器、模数转换器。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于: 所述报警单元采用蜂鸣器或LED。3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于: 所述显示单元采用IXD。4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于: 所述集成无线收发功能的嵌入式微控制单元选用CC2430芯片。5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于: 所述多阶有源低通滤波器为三阶有源低通滤波器。6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的工频微小电流快速检测系统，其特征在于: 所述模数转换器为基于STC12C516AD的模数转换器。
【文档编号】G01R19/00GK205581190SQ201620302427
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】郭淳芳
【申请人】长沙民政职业技术学院