[实用新型]一种无源无线的电流传感器装置

说明书

本实用新型公开一种无源无线的电流传感器装置，利用谐振取电技术，提高取电效率，并通过整流倍压电路给电容充电，在取得足够的电量之后，唤醒处于待机状态的单片机，单片机将另一个互感器电路获得的电压转换成电缆电流值，并利用无线传输模块将数据发送出去。本实用新型无需外部电源供电，很好地解决了电缆电流监测问题，无高压电击危险，有效降低供电和维护成本。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种无源无线的电流传感器装置。

背景技术

对输电线缆开展在线实时监测，不仅对电力系统安全稳定具有重要意义，也是发展智能电网的必要条件，人工检测方式不仅费时费力，而且缺乏实时性，并可能带来潜在危险。目前虽有分布在电缆上的自动检测设备，但是为大量自动检测设备供能的电源不易获取，设备可靠性无法保证。

实用新型内容

针对现有技术所存在的技术问题，本实用新型提供了一种无源无线电流传感器装置，该装置利用谐振取电电路，从交流输电线缆周围的交变磁场产生感应电能并为单片机供电，单片机通过检测获取电压电路输出的电压大小，转换得到电缆内的电流值并无线发送出去。保证安全的同时还实现了实时电流数据的采集和无线传输。具体技术方案如下：

一种无源无线的电流传感器装置，其特征在于，该装置包括谐振取电模块、获取电压模块、单片机待机唤醒模块、无线模块、电源模块和单片机，谐振取电模块的输出接单片机待机唤醒模块和电源模块，单片机待机唤醒模块、无线模块和获取电压模块均与单片机相连，电源模块连接单片机和获取电压模块，用于给两者供电；

所述的谐振取电模块包括第一电流互感器L1、谐振电容C1、储能电容C3以及由多个二极管和电容构成的倍压整流电路，第一电流互感器L1、谐振电容C1和倍压整流电路并联，储能电容C3连接在倍压整流电路的输出端；

所述的单片机待机唤醒模块包括带使能端的稳压芯片和第一电阻R1、第二电阻R2，两个电阻R1、R2串联，带使能端的稳压芯片的使能端EN接在两个电阻R1、R2之间，串联的电阻R1、R2和带使能端的稳压芯片的输入端Vin与储能电容C3的输出端连接，带使能端的稳压芯片的输出端Vout接单片机；

所述的单片机包括电源输入引脚、待机唤醒引脚、SPI接口和其他IO口，所述的带使能端的稳压芯片的输出端接所述的待机唤醒引脚；

所述的获取电压模块包括第二电流互感器L2、第三电阻R3、电压放大器，第二电流互感器L2和第三电阻R3并联，所述的电压放大器包括输入端、供电端和输出端，电压放大器的输入端接电阻R3两端，电压放大器的输出端接单片机；

所述的无线模块连接所述的SPI接口和其他所需的IO口；

所述的电源模块包括稳压芯片，所述的稳压芯片的输入端接储能电容C3的输出端，稳压芯片的输出端接单片机的电源输入引脚和所述的电压放大器的供电端。

进一步地，所述的倍压整流电路为五倍压整流电路。

进一步地，所述的第一电流互感器L1和第二电流互感器L2一体制作，独立工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

(1)利用谐振取电电路，在传统磁芯取电的基础上加上谐振电容使得取电效率提高，并通过倍压电路整流倍压，通过电容存储电能。使得传感器的工作不需要外部电源，极大降低了安装维护成本，可以大规模应用于智能电网的监测。

(2)利用两个电流互感器，使得供电电路和电流检测电路独立，保证数据准确性。

(3)利用具有待机唤醒功能的单片机，间歇性工作，单片机大部分时间处于待机状态，实现低功耗。