一种多功能交流电压电流无线传感器的制造方法
【专利摘要】一种多功能交流电压电流无线传感器，外部交流电流信号通过电流接线柱I和电流接线柱II接入电流互感器，互感器采集到的信号传输到数据处理模块，数据处理模块接收到信号后经过内部的AD转换模块处理后到达处理器(8051内核)模块，再经由2.4GHz?RF收发器模块连通着的在外壳外部的天线，将交流电压电流信号以无线信号的形式发出；能够同时对交流电压和交流电流进行数据采集，并以无线信号的形式发送的一种多功能交流电压电流无线传感器，避免了传统的交流电压互感器和交流电流互感器在进行测量时，操作过程机械和繁琐的问题，并且采集到的数据以无线信号的形式发送，避免了受到应用场地的限制，可使用程度大大的提高，给测量工作带来了很大的便利。
【专利说明】一种多功能交流电压电流无线传感器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种多功能交流电压电流无线传感器，尤其是能够同时对交流电 压和交流电流进行数据采集，并以无线信号的形式发送的一种多功能交流电压电流无线传 感器。
【背景技术】
[0002] 传统的交流电压互感器和交流电流互感器的功能单一，进行测量时，只能在交流 电压和交流电流中，先选择其中一个进行对接数据采集，然后在对另一个进行对接采集，操 作过程十分的机械和繁琐。并且采集到的数据必须以有线信号的形式发送，而一些场地是 不适合进行有线信号线路的铺设的，这样就会受到应用场地的限制，使用时有很大的局限 性。 实用新型内容
[0003] 为了解决现有的交流电压互感器和交流电流互感器操作繁琐、使用场地存在局限 性的问题，本申请设计了一种多功能交流电压电流无线传感器，它不仅能同时对交流电压 和交流电流进行数据采集，并且能够将采集到的数据以无线信号的形式发送，它能够适用 于多种环境，尤其适合在一些无法进行有线信号线路铺设的场地，其使用更加便捷、并且不 受诸多条件的限制，数据采集更加准确。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该种多功能交流电压电流无线 传感器包括电流互感器、电流接线柱II、电流接线柱I、电压接线柱II、电压接线柱I、电压 互感器、天线以及数据处理模块；该多功能交流电压电流无线传感器有一个非金属材质的 方体状的外壳，外壳的一侧设有电压接线柱I、电压接线柱Π、电流接线柱I和电流接线柱 II，外部交流电压信号通过电压接线柱I和电压接线柱II接入电压互感器，外部交流电流 信号通过电流接线柱I和电流接线柱II接入电流互感器，互感器采集到的信号传输数据处 理模块，数据处理模块内部包括AD转换模块、处理器（8051内核）模块和2. 4GHz RF收发器 模块；数据处理模块接收到信号后经过内部的AD转换模块处理后到达处理器（8051内核） 模块，再经由2. 4GHz RF收发器模块连通着的在外壳外部的天线，将交流电压电流信号以无 线信号的形式发出。
[0005] 交流电压互感器实施例的具体型号采用圣斯尔CE-VJ03-59MS3-0. 5,交流电流互 感器实施例型号采用圣斯尔CE-IJ03-59BS3-0. 5,数据处理模块实施例型号采用德州仪器 公司的CC2530芯片。
[0006] CE-VJ03-59MS3-0. 5的1和3引脚是交流电压信号的输入引脚，8引脚接CC2530 的P〇_〇引脚，9引脚接CC2530的P0_1引脚；这两个引脚的作用是将采集到的交流电压信 号传输给CC2530芯片；CE-IJ03-59BS3-0. 5的1和3引脚是交流电流信号的输入引脚，8引 脚接CC2530的P0_6引脚，9引脚接CC2530的P0_7引脚；这两个引脚的作用是将采集到的 交流电流信号传输给CC2530芯片；
[0007] CC2530 芯片的 AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引脚接 3. 3V电源，作用是为芯片提供工作电压。
[0008] DC0UPL引脚通过一个1μ f的电容接地，作用是电源去耦，RBIAS引脚通过一个 56K Ω的电阻接地，作为参考电流的外部精密偏置电阻。
[0009] RF_N引脚和RF_P引脚通过一个巴伦电路与天线连接，巴伦电路由两个18pF电容， 两个lpF电容，两个2nH电感和一个2. 2pF电容组成，RF_N引脚连接一个18pF电容和一个 lpF电容，通过2. 2pF电容与天线连接，18pF电容和lpF电容之间通过一个2nH电感接地。 RF_P引脚连接一个18pF电容和一个2nH电感，通过2. 2pF电容与天线相连，18pF电容和 2nH电感之间通过一个lpF电容接地。巴伦电路的作用是为天线提供阻抗匹配。
[0010] P2_3/X0SC32K_Q2 引脚和 P2_4/X0SC32K_Q1 引脚之间连接一个 32. 768KHZ 的晶振， 然后分别通过一个15pF的电容接地，作用是为芯片休眠模式定时器提供本振信号。
[0011] X0SC_Q2引脚和X0SC_Q1引脚之间连接一个32MHz的晶振，然后分别通过一个 27pF的电容接地，作用是为芯片的MCU以及射频收发器提供本振信号。
[0012] RESET_N引脚通过一个luF的电容接地，并且通过一个10ΚΩ的电阻连接电源，作 用是芯片复位。CC2530芯片的四个GND引脚接地。
[0013] 本实用新型的有益效果是，该种多功能交流电压电流无线传感器，能够同时对交 流电压和交流电流进行数据采集，并以无线信号的形式发送的一种多功能交流电压电流无 线传感器，避免了传统的交流电压互感器和交流电流互感器在进行测量时，操作过程机械 和繁琐的问题，并且采集到的数据以无线信号的形式发送，避免了受到应用场地的限制，可 使用程度大大的提高，给测量工作带来了很大的便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0015] 图1是本实用新型的结构原理示意图。
[0016] 图2是本实用新型的电路原理示意图。
[0017] 图中，1.电流互感器，2.电流接线柱II，3.电流接线柱I，4.电压接线柱II，5.电 压接线柱I，6.电压互感器，10.天线，11.数据处理模块。
【具体实施方式】
[0018] 在图中，该种多功能交流电压电流无线传感器有一个非金属材质的方体状的外 壳，外壳的一侧设有电压接线柱15、电压接线柱114、电流接线柱13和电流接线柱112,外 部交流电压信号通过电压接线柱15和电压接线柱114接入电压互感器6,外部交流电流信 号通过电流接线柱13和电流接线柱112接入电流互感器1，互感器采集到的信号传输到数 据处理模块11，数据处理模块11内部包括AD转换模块7、处理器（8051内核）模块8和 2. 4GHz RF收发器模块9 ;数据处理模块11接收到信号后经过内部的AD转换模块7处理后 到达处理器（8051内核）模块8,再经由2. 4GHz RF收发器模块9连通着的在外壳外部的天 线10,将交流电压电流信号以无线信号的形式发出。
[0019] 交流电压互感器6采用圣斯尔CE-VJ03-59MS3-0. 5，交流电流互感器1采用圣斯尔 CE-IJ03-59BS3-0. 5,数据处理模块11采用德州仪器公司的CC2530芯片。
[0020] CE-VJ03-59MS3-0. 5的1和3引脚是交流电压信号的输入引脚，8引脚接CC2530 的P〇_〇引脚，9引脚接CC2530的P0_1引脚。这两个引脚的作用是将采集到的交流电压信 号传输给CC2530芯片。CE-IJ03-59BS3-0. 5的1和3引脚是交流电流信号的输入引脚，8 引脚接CC2530的P0_6引脚，9引脚接CC2530的P0_7引脚。这两个引脚的作用是将采集到 的交流电流信号传输给CC2530芯片。
[0021] CC2530 芯片的 AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引脚接 3. 3V电源，作用是为芯片提供工作电压。
[0022] DC0UPL引脚通过一个1μ f的电容接地，作用是电源去耦，RBIAS引脚通过一个 56K Ω的电阻接地，作为参考电流的外部精密偏置电阻。
[0023] RF_N引脚和RF_P引脚通过一个巴伦电路与天线连接，巴伦电路由两个18pF电容， 两个lpF电容，两个2nH电感和一个2. 2pF电容组成，RF_N引脚连接一个18pF电容和一个 lpF电容，通过2. 2pF电容与天线连接，18pF电容和lpF电容之间通过一个2nH电感接地。 RF_P引脚连接一个18pF电容和一个2nH电感，通过2. 2pF电容与天线相连，18pF电容和 2nH电感之间通过一个lpF电容接地。巴伦电路的作用是为天线提供阻抗匹配。
[0024] P2_3/X0SC32K_Q2 引脚和 P2_4/X0SC32K_Q1 引脚之间连接一个 32. 768KHz 的晶振， 然后分别通过一个15pF的电容接地，作用是为芯片休眠模式定时器提供本振信号。
[0025] X0SC_Q2引脚和X0SC_Q1引脚之间连接一个32MHz的晶振，然后分别通过一个 27pF的电容接地，作用是为芯片的MCU以及射频收发器提供本振信号。
[0026] RESET_N引脚通过一个luF的电容接地，并且通过一个10ΚΩ的电阻连接电源，作 用是芯片复位。CC2530芯片的四个GND引脚接地。
【权利要求】
1. 一种多功能交流电压电流无线传感器，包括电流互感器（1)、电流接线柱π(2)、电 流接线柱I (3)、电压接线柱（4)、电压接线柱I (5)、电压互感器（6)、天线（10)以及数据处 理模块（11);其特征是：该种多功能交流电压电流无线传感器有一个非金属材质的方体状 的外壳，外壳的一侧设有电压接线柱I (5)、电压接线柱II (4)、电流接线柱I (3)和电流接线 柱II (2)，电压接线柱I (5)和电压接线柱II (4)连接接入电压互感器（6)，电流接线柱I (3) 和电流接线柱11(2)连接接入电流互感器（1)，互感器电连接数据处理模块（11)，数据处 理模块（11)内部按顺序依次电连接者AD转换模块（7)、处理器（8051内核）模块⑶和 2.4GHz RF收发器模块（9)，2. 4GHz RF收发器模块（9)连通着的在外壳外部的天线（10); CE-VJ03-59MS3-0. 5的1和3引脚是交流电压信号的输入引脚，8引脚接CC2530的P0_0引 脚，9引脚接CC2530的P0_1引脚；CE-IJ03-59BS3-0. 5的1和3引脚是交流电流信号的输入 引脚，8引脚接CC2530的P0_6引脚，9引脚接CC2530的P0_7引脚；CC2530芯片的AVDD1、 AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、DVDD1、DVDD2 引脚接 3. 3V 电源；DCOUPL 引脚通过一 个1 μ f的电容接地，RBIAS引脚通过一个56ΚΩ的电阻接地；RF_N引脚和RF_P引脚通过 一个巴伦电路与天线连接，巴伦电路由两个18pF电容，两个lpF电容，两个2nH电感和一个 2. 2pF电容组成，RF_N引脚连接一个18pF电容和一个lpF电容，通过2. 2pF电容与天线连 接，18pF电容和lpF电容之间通过一个2nH电感接地；RF_P引脚连接一个18pF电容和一个 2nH电感，通过2. 2pF电容与天线相连，18pF电容和2nH电感之间通过一个lpF电容接地； P2_3/XOSC32K_Q2引脚和P2_4/X0SC32K_Q1引脚之间连接一个32. 768KHz的晶振，然后分别 通过一个15pF的电容接地；XOSC_Q2引脚和X0SC_Q1引脚之间连接一个32MHz的晶振，然 后分别通过一个27pF的电容接地；RESET_N引脚通过一个luF的电容接地，并且通过一个 10ΚΩ的电阻连接电源；CC2530芯片的四个GND引脚接地。
2. 根据权利1要求所述的一种多功能交流电压电流无线传感器，其特征是：电压互感 器（6)实施例型号是圣斯尔CE-VJ03-59MS3-0. 5,电流互感器（1)实施例的型号是采用圣斯 尔CE-IJ03-59BS3-0. 5,数据处理模块（11)实施例型号是采用德州仪器公司的CC2530芯 片。
【文档编号】G08C17/02GK203870148SQ201420291013
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】原维晨 申请人:原维晨