全文摘要
本实用新型公开了一种水泵电参数采集模块，包括电流互感器和电流互感器相连的信号调理电路，RN7302电能芯片，中央微控制器，数据储存单元，为中央微控制器、数据储存单元和RN7302电能芯片提供电能的电源模块。通过电流互感器经信号调理电路将水泵电机的基本工作电信号传送给RN7302电能芯片，进而整合出电机的实际工作电流、电压和功率，可为流量的测定提供基础电参数。该模块体积小，价格低，集成度高，方便携带安装和拆卸，可以更加准确和全面的获取水泵的工作电参数。
主设计要求
1.一种水泵电参数采集模块，其特征在于，包括RN7302电能芯片、信号调理电路、电流互感器和STM32中央控制器，所述信号调理电路包括两个电位器、两个电容和两个电阻，两所述电位器串联后的两端分别连接两所述电阻的一端和信号输入端，两所述电容串联后的两端分别连接两所述电阻的另一端和信号输出端，两所述电位器和两所述电容的相互连接处均接地，所述信号调理电路设有4组，分别为电路A、电路B、电路C和电路N，所述电路A的两个信号输出端与RN7302电能芯片的1、2引脚连接，所述电路B的两个信号输出端与RN7302电能芯片的4、5引脚连接，所述电路C的两个信号输出端与RN7302电能芯片的7、8引脚连接，所述电路N的两个信号输出端与RN7302电能芯片的15、16引脚连接，所述RN7302电能芯片上的23、24、25和26引脚分别与所述STM32中央控制器的16、15、14和17引脚连接。
设计方案
1.一种水泵电参数采集模块，其特征在于，包括RN7302电能芯片、信号调理电路、电流互感器和STM32中央控制器，所述信号调理电路包括两个电位器、两个电容和两个电阻，两所述电位器串联后的两端分别连接两所述电阻的一端和信号输入端，两所述电容串联后的两端分别连接两所述电阻的另一端和信号输出端，两所述电位器和两所述电容的相互连接处均接地，所述信号调理电路设有4组，分别为电路A、电路B、电路C和电路N，所述电路A的两个信号输出端与RN7302电能芯片的1、2引脚连接，所述电路B的两个信号输出端与RN7302电能芯片的4、5引脚连接，所述电路C的两个信号输出端与RN7302电能芯片的7、8引脚连接，所述电路N的两个信号输出端与RN7302电能芯片的15、16引脚连接，所述RN7302电能芯片上的23、24、25和26引脚分别与所述STM32中央控制器的16、15、14和17引脚连接。
2.根据权利要求1所述的一种水泵电参数采集模块，其特征在于：所述RN7302电能芯片、所述中央微控制器、所述供电单元以及所述信号调理电路均封装在一个模块中。
3.根据权利要求1所述的一种水泵电参数采集模块，其特征在于：所述RN7302电能芯片与所述中央微控制器集成在同一块开发板上。
4.根据权利要求1所述的一种水泵电参数采集模块，其特征在于：所述STM32中央微控制器为STM32F103C8T6单片机。
5.根据权利要求1所述的一种水泵电参数采集模块，其特征在于：所述电流互感器包括开口电流互感器。
6.根据权利要求2所述的一种水泵电参数采集模块，其特征在于：所述电流互感器设置于封装模块外部。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于数据采集监测技术领域，具体涉及一种水泵电参数采集模块。
背景技术：
随着计算机技术、测量技术、通信技术的快速发展，我国开始实施泵站信息化工程，经过较长时期的发展取得了一定的成果；但是随着泵站数量的逐年增加，对数量庞大的泵站水泵的监管还存在这诸多缺陷。
现有技术中，采集方式大都利用专用的流量计或者计量设备进行信息的直接获取，通常设备体积庞大且成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水泵电参数采集模块，为一种泵站信息智能监测终端提供可靠有效的水泵工作电参数，用于对水泵抽水量的实时监测。该模块体积轻巧，便于安装，性价比高，且测量精确，并可以将水泵工作参数进行存储，为水泵的流量监测提供数据基础，并能实时调用。
一种基于RN7302芯片的水泵电参数采集模块，包括电流互感器，和电流互感器相连的信号调理电路，RN7302电能芯片，中央微控制器，数据储存单元，为中央微控制器、数据储存单元和RN7302电能芯片提供电能的电源模块。
其中，所述的电流互感器采用电磁感应原理将工作回路中较大的电参数值降低为小参数值，为数据处理提供可用而又有效的基本数据；所述信号调理电路将电流互感器感应出的交流信号传送给后方的RN7302电能芯片；所述RN7302电能芯片用于将采样得到的交流电压和电流信号进行处理，得到电动机实际工作中电流、电压、有功功率、视在功率等重要工作参数，并方便和中央微控制器进行通讯，实现数据的传递；所述的中央控制器用于将得到的电参数和电动机的额定参数进行比照，得到电动机实际所处的工作状态，并将得到的数据及时存放在数据储存单元中；所述的数据储存单元用于对得到的电参数值即拟合出的水泵的工作信息进行储存；所述供电单元，用于为中央微控制器、数据储存单元和RN7302电能芯片提供电能。
优选的，所述RN7302电能芯片、所述中央微控制器、所述供电单元以及所述信号调理电路均封装在一个模块中，方便携带和安装。
优选的，所述RN7302电能芯片与所述中央微控制器集成在同一块开发板上。
优选的，所述中央微控制器包括微型单片机。
优选的，所述电流互感器包括开口电流互感器，方便在工作回路中安装与拆卸。
优选的，所述电流互感器设置于封装模块外部，通过电路和内部元件相连。
优选的，所述电源模块中连接有变压装置，对不同的设备进行电压调整，提高装置的集成程度。
本实用新型的优点在于：该模块体积小，价格低，集成度高，方便携带安装和拆卸，可以更加准确和全面的获取水泵的工作电参数，并可以将水泵工作参数进行存储，为水泵的流量监测提供数据基础，并能实时调用。
附图说明
图1为本实用新型中信号调理电路的连接图。
图2为本实用新型中spi通信电路连接图。
图3为本实用新型中STM32中央处理器的外围电路连接图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1至图2所示，一种基于RN7302芯片的水泵电参数采集模块，包括电流互感单元，和电流互感单元相连的信号调理电路，RN7302电能芯片，中央微控制器，数据储存单元，为中央微控制器、数据储存单元和RN7302电能芯片提供电能的电源模块。
所述的水泵工作电路一般采用三相交流电源供电，即与电动机三相定子绕组相连的供电电路。
所述的电流互感器采用电磁感应原理将工作回路中的大电参数值降低为小参数值，为数据处理提供可用而又有效的基本数据。安装时采用开口电流互感器方便拆装；测量电流时，在前端工作电路的其中一相的相电流进行互感，得到的电流在电流互感器进行二次互感，将交流电流信号传递到信号调理电路；测量电压时，取工作电路的其中两相线引出采样回路，在电流互感单元进行一次互感，将交流电压信号传递到信号调理电路。
所述信号调理电路将电流互感器感应出的交流信号传送给后方的RN7302电能芯片。
所述RN7302电能芯片用于将采样得到的交流电压和电流信号进行处理，得到电动机实际工作中电流、电压、有功功率、视在功率等重要工作参数，并方便和中央微控制器进行通讯，实现数据的传递。所述RN7302电能芯片和中央微控制器集成在同一块开发板，其中微控制器可采用能与RN7302电能芯片相通讯的微型单片机如STM32。
所述的中央控制器用于将得到的电参数和电动机的额定参数进行比照，得到电动机实际所处的工作状态，并将得到的数据及时存放在数据储存单元中；其特征还在于在软件程序中内置水泵流量流速的拟合算法，根据所测定的实际工作电流、工作电压、实际功率与额定工作电参数的值之间的比较，得到水泵实际的工作状态，根据一定的对应关系得到水泵的流量流速等工作信息。
所述的数据储存单元用于对得到的电参数值即拟合出的水泵的工作信息进行储存。
所述供电单元，用于为中央微控制器、数据储存单元和RN7302电能芯片提供电能。如图2，所述供电单元中接入变压装置，对不同的设备进行电压调整，提高装置的集成程度。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920301301.6
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209569154U
授权时间:20191101
主分类号:F04B 51/00
专利分类号:F04B51/00
范畴分类:28D;
申请人:河海大学常州校区
第一申请人:河海大学常州校区
申请人地址:213022 江苏省常州市晋陵北路200号
发明人:张磊;沈金荣;向思铭
第一发明人:张磊
当前权利人:河海大学常州校区
代理人:董建林;范青青
代理机构:32224
代理机构编号:南京纵横知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计