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专利名称：智能化电工测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电流、电压测量工具，具体的说是一种智能化电工测量仪。
背景技术：
目前，普通电工仪表多采用指针方式显示，其采样部分采用模式方式。其测量精 度、灵敏度、速度及可靠性等均不能达到客户日益提高的要求，且通用仪表只能实现单个参 数的测量及显示。随着微电子行业及测量控制与仪器仪表科技的突破性进展，仪表的智能化程度大 大提高。DSP的问世，使得仪表的数字信号处理能力大大加强，能实现仪表从单参数测量到 系统测量的转变。现场总线技术是九十年代后迅速发展起来的一种用于各种现场自动化设 备与其控制系统的网络通信技术，现代仪器仪表产品将向着数字化、网络化、智能化的方向发展。
发明内容本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术的不足之处，而提供一种智能化电 工测量仪，其测量精度高，可靠性强，适用于在恶劣工作环境及高可靠性要求下的电流、电 压显示以及数据采集、集中控制系统。本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的智能化电工测量仪，包括AD转 换电路板、DSP主控制电路板、显示面板、电源板，其所述AD转换电路板的输入端与外部测 量模拟信号相连，AD转换电路板的输出端与DSP主控制电路板的输入端相连，DSP主控制电 路板的输出端与显示面板相连，DSP主控制电路板通过CAN总线与上位机相连，所述电源板 为上述AD转换电路板、显示面板提供工作电压。在上述技术方案中，所述显示面板包括光柱、数码管以及驱动光柱和数码管的显 示马区动芯片。在上述技术方案中，所述DSP主控制电路板的输入端与外部多路开关相连。在上述技术方案中，所述DSP主控制电路板选用TMS320LF2407A芯片，所述AD转 换电路板选用ADS7816PC芯片；所述TMS320LF2407A芯片的VCC1端口接3. 3VDC电源，GND1 端口接地，TMS320LF2407A芯片的脚30、脚35、脚59、脚62、脚65、脚69、脚75分别与光柱 及数码管的驱动芯片相连，TMS320LF2407A芯片的脚70、脚72通过CAN总线与上位机相连， TMS320LF2407A芯片的脚40、脚44、脚46、脚47为设定ID的接口，TMS320LF2407A芯片的 脚79、脚81、脚83分别与外部多路开关DG408DY的脚1、脚16、脚15相连，TMS320LF2407A 芯片的脚18、脚16、脚88分别与ADS7816PC芯片的脚7、脚5、脚6相连，ADS7816PC芯片的 脚2与外部多路开关DG408DY的脚8相连。本实用新型结构简单，使用方便，与现有技术相比具有以下优点(1)控制电路采用基于TMS320LF2407A芯片的数字控制系统，其测量精度高，可靠 性强。[0011](2)采用CAN现场总线与上位计算机通信，方便实现数据采集、集中控制。(3)丰富的显示界面，面板采用光柱显示和面板刻字背部灯光点亮技术的组合应 用，串行方式驱动显示光柱和LED数码管，总点数超过500个。

图1为本实用新型智能化电工测量仪的整体电路原理图。图2为本实用新型实施例中DSP主控制电路连接图。图3为本实用新型实施例中AD转换电路连接图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。如图1所示，一种智能化电工测量仪，包括AD转换电路板、DSP主控制电路板、显 示面板、电源板，其所述AD转换电路板的输入端与外部测量模拟信号相连，AD转换电路板 的输出端与DSP主控制电路板的输入端相连，DSP主控制电路板的输出端与显示面板相连， 所述显示面板包括光柱、数码管以及驱动光柱和数码管的显示驱动芯片。DSP主控制电路板 通过CAN总线与上位机相连，所述DSP主控制电路板的输入端与外部多路开关相连。所述 电源板为上述AD转换电路板、显示面板提供工作电压。其智能化电工测量仪的输入信号为0 100V AC、0 640V DC、0 5A AC、士75mV DC等，它将外部测量模拟信号转换为0 5V信号，送到由DSP控制的AD转换器中，DSP通 过读取AD转换器的数据，从而得到外部模拟量的数值。另智能化电工测量仪还可以通过读 取外部开关量端口的设定，自动识别所安装位置的ID号，软件执行不同的程序段落，从而 提高智能化电工测量仪硬件的通用性。上述实施例中，各电路部分的功能为1、电源板将外部输入的24VDC电源转换为适合计算机工作以及显示面板工作的 5VDC电压及AD转换电路板所需要的士 15VDC等电压；2、AD转换电路板实现将外部测量模拟信号通过信号调理、整形等电路转换为适合 计算机识别的0 5V信号；3、显示面板接收来自DSP主控制电路的信号，通过显示驱动芯片驱动光柱及数码 管进行直观的显示；4、DSP主控制电路板是智能化电工仪表的核心，通过读取AD转换板的信号，将模 拟量转换为数字量后送显示面板，且能将所采样数据通过CAN总线传给上位机，实现采样 数据的集中管理与控制。如图2、图3所示，所述DSP主控制电路板选用TMS320LF2407A芯片，所述AD转换 电路板选用ADS7816PC芯片；所述TMS320LF2407A芯片的VCC1端口接3. 3VDC电源，GND1 端口接地，TMS320LF2407A芯片的脚30、脚35、脚59、脚62、脚65、脚69、脚75分别与光柱 及数码管的驱动芯片相连，TMS320LF2407A芯片的脚70、脚72与通过CAN总线上位机相连， TMS320LF2407A芯片的脚40、脚44、脚46、脚47为设定ID的接口，TMS320LF2407A芯片的 脚79、脚81、脚83分别与外部多路开关DG408DY的脚1、脚16、脚15相连，TMS320LF2407A 芯片的脚18、脚16、脚88分别与ADS7816PC芯片的脚7、脚5、脚6相连，ADS7816PC芯片的脚2与外部多路开关DG408DY的脚8相连。本实用新型智能化电工测量仪以TMS320LF2407芯片为核心。TMS320LF2407芯片 是一款专为工业控制、电机控制和数字信号处理等用途而设计的DSP，具备单周期乘加指 令，具有FFT反序间接寻址功能，最高运行速度为40MIPS，且自带CAN通讯控制器，为系统设 计带来极大的方便。其中，端口 VCC1-GND1为DSP主控制电路工作提供必需的3. 3VDC电压；端口 DIS_ DIN、端口 DIS_CLK、端口 DIS_CS1 DIS_CS5驱动光柱及数码管；端口 CANRX、端口 CANTX是 CAN总线对外接口 ；端口 ADDR0 ADDR3是仪表设定ID的接口 ；端口 AD_SEL0 AD_SEL2 为外部多路开关DG408DY选择信号，端口 AD_CS、端口 AD_CLK、端口 AD_DATA分别为AD芯片 ADS7816PC的片选、串型时钟、串型数据信号，用来驱动AD芯片。综上所述以及根据长期试验结果，本实用新型功率放大器的各项技术性能如下a)供电电源24VDC ；b)输入0 100V AC电压信号；0 5A AC电流信号；0 640VDC;士 75mVDC;c)输出现场总线CAN协议的数字编码输出信号；d)精度电压、电流测量的相对差满量程的1. 5% ；频率测量的相对误差1. 5% ；功率测量的相对误差满量程的3%。e)绝缘电阻冷态不低于10MQ。f)重量不大于6Kg;i)使用寿命10年；j)平均故障间隔时间MBTF = 4000h ；平均维修时间MTTR = 0. 5h ；k)工作制长期。
权利要求智能化电工测量仪，包括AD转换电路板、DSP主控制电路板、显示面板、电源板，其特征在于所述AD转换电路板的输入端与外部测量模拟信号相连，AD转换电路板的输出端与DSP主控制电路板的输入端相连，DSP主控制电路板的输出端与显示面板相连，DSP主控制电路板通过CAN总线与上位机相连，所述电源板为上述AD转换电路板、显示面板提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的智能化电工测量仪，其特征是所述显示面板包括光柱、数码 管以及驱动光柱和数码管的显示驱动芯片。
3.根据权利要求2所述的智能化电工测量仪，其特征是所述DSP主控制电路板的输 入端与外部多路开关相连。
4.根据权利要求3所述的智能化电工测量仪，其特征是所述DSP主控制电路板选用 TMS320LF2407A芯片，所述AD转换电路板选用ADS7816PC芯片；所述TMS320LF2407A芯片 的VCCl端口接3. 3VDC电源，GNDl端口接地，TMS320LF2407A芯片的脚30、脚35、脚59、脚 62、脚65、脚69、脚75分别与光柱及数码管的驱动芯片相连，TMS320LF2407A芯片的脚70、 脚72通过CAN总线与上位机相连，TMS320LF2407A芯片的脚40、脚44、脚46、脚47为设定 ID的接口，TMS320LF2407A芯片的脚79、脚81、脚83分别与外部多路开关DG408DY的脚1、 脚16、脚15相连，TMS320LF2407A芯片的脚18、脚16、脚88分别与ADS7816PC芯片的脚7、 脚5、脚6相连，ADS7816PC芯片的脚2与外部多路开关DG408DY的脚8相连。
专利摘要本实用新型涉及电工测量技术领域，提供一种智能化电工测量仪，包括AD转换电路板、DSP主控制电路板、显示面板、电源板，其所述AD转换电路板的输入端与外部测量模拟信号相连，AD转换电路板的输出端与DSP主控制电路板的输入端相连，DSP主控制电路板的输出端与显示面板相连，DSP主控制电路板通过CAN总线与上位机相连，所述电源板为上述AD转换电路板、显示面板提供工作电压。本实用新型测量精度高，可靠性强，适用于在恶劣工作环境及高可靠性要求下的电流、电压显示以及数据采集、集中控制系统。
文档编号G01R19/25GK201615925SQ201020129629
公开日2010年10月27日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者王映波, 鲍丰 申请人:武汉格来德自动控制设备有限公司