[实用新型]一种基于EtherCAT总线的有效值电流采集传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于EtherCAT总线的有效值电流采集传感器，包括模块本体和STM32F407单片机，所述模块本体的一端上部设有指示灯，所述指示灯的下方设有旋转开关；所述STM32F407单片机分别电性连接有信号采集、电源管理模块、ET1100芯片和按键接口，所述信号采集内包括运算放大器和电流采集传感器，所述ET1100芯片的一端与电源管理模块电性连接，另一端与以太网接口电性连接；本设计采用ET100芯片和STM32处理器结合有效值电流采样设计方案，具有数据传输可靠性高，采集速率和实时性高以及减少采集控制器和布线维修维护成本的作用。

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体为一种基于EtherCAT总线的有效值电流采集传感器。

背景技术

目前工业现场电流采集多采用模拟量的方式进行传输，传感器将采集的电流转换为-10V～10V、0～10V、0～5V的电压信号或者0～20mA、4～20mA 的标准电流信号传送给上一级的控制器。另外还有少部分基于传统RS485 通信的电流采集传感器产品。

现有的技术对于模拟量传输具有以下缺点：

①工业应用现场工况环境复杂，远距离、高速动态的小信号模拟量传输过程中易受传输介质和环境因素干扰，导致传输信号的失真和丢失。严重影响采集结果，增加数据处理和分析难度。

②多信号采样容易造成各通道间信号的相互干扰，增加了采集布线的成本和难度，延长项目实施周期，为后续的调试和维护工作带来不利影响。

③传统的信号采集方式增加信号外围处理电路和上级控制器模拟量采集端口，提高了上级控制器应用成本。

④在传输大量工业数据的条件要求下严重影响了上级处理器的处理速度。

⑤采样信号传输实时性不高，在高速闭环控制条件下，对于采集的实时性具有很高的要求。基于传统的主从式收发方式，在从机在接收到读取请求的命令后，需要处理器调用外设进行采集运算，再进行命令的响应。这个过程是时间长波动性较大。部分应用无法满足要求。

⑥传输速度低，如④所述，受到硬件结构和传输方式的限制，无法做到高速采集。

这样就急需要一种数据传输可靠性高等优点的有效值电流采集传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于EtherCAT总线的有效值电流采集传感器，

①解决模拟量传输干扰问题，使得采集的数据更加可靠；

②降低多通道采集应用中的采集硬件通道投资成本，减少控制器或采集器的体积；

③降低布线难度，减少施工周期，降低后期维修维护的难度和成本；

④提供了采样数据的传输实时性；

⑤结合控制器的FIFO可以很容易地实现高速数据采集和传输。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于EtherCAT 总线的有效值电流采集传感器，包括模块本体和STM32F407单片机，所述模块本体的后端固定设有卡扣，所述模块本体的上端设有电源接口，所述模块本体的一侧边开设有通线孔，所述模块本体的一端上部设有指示灯，所述指示灯的下方设有旋转开关，所述旋转开关的下方设有网线接口；