[发明专利]一种支持磁平衡电流传感器及开关量输入的馈线监测装置

权利要求书

1.一种支持磁平衡电流传感器及开关量输入的馈线监测装置，特征在于，包括外壳(1)、盖板(2)、第一侧板(3)和第二侧板(4)；

所述外壳(1)、盖板(2)、第一侧板(3)和第二侧板(4)组成内部为空腔的长方体，所述第一侧板(3)和第二侧板(4)上均垂直设置有安装板，所述安装板上设置有若干用于安装的通孔，所述外壳(1)内部从上到下依次设置有第一电路板(13)、第二电路板(14)和第三电路板(15)，所述第一电路板(13)上设置有拨码开关(5)、电源指示灯(6)、通讯指示灯(7)和报警指示灯(8)，所述拨码开关(5)、电源指示灯(6)、通讯指示灯(7)和报警指示灯(8)均穿设于盖板(2)且裸露在馈线监测装置表面；

所述第二电路板(14)上设置有第二数据接口(10)和第四数据接口(12)，所述第三电路板(15)上设置有第一数据接口(9)和第三数据接口(11)；所述第一数据接口(9)和第二数据接口(10)均穿设于第一侧板(3)且裸露在馈线监测装置表面，所述第三数据接口(11)和第四数据接口(12)均穿设于第二侧板(4)且裸露在馈线监测装置表面；所述第一侧板(3)和第二侧板(4)上均设置有若干散热孔；

所述外壳(1)通过第一侧板(3)和第二侧板(4)与盖板(2)连接，所述第一侧板(3)通过螺丝分别与外壳(1)和盖板(2)连接，所述第二侧板(4)通过螺丝分别与外壳(1)和盖板(2)连接；

所述第二电路板(14)上设置有第二电路，所述第二电路包括第一数据传输接口模块、第一模拟输入模块、第一开关量输入模块和第一电源模块；所述第一电源模块分别与第一数据传输接口模块、第一模拟输入模块和第一开关量输入模块连接，所述第一数据传输接口模块分别与第一开关量输入模块和第一模拟输入模块连接；

所述第一数据传输接口模块包括接线端子J1；

所述接线端子J1的第1引脚与-12V的输入电压连接，所述接线端子J1的第2引脚接地，所述接线端子J1的第3引脚与+12V的输入电压连接，所述接线端子J1的第4引脚分别与第一开关量输入模块中电阻R10的一端和电阻R11的一端连接，所述电阻R10的另一端和电阻R11的另一端分别与光耦OP4中发光二极管的正极连接，所述光耦OP4中发光二极管的负极和其三极管的发射极均接地，所述光耦OP4中三极管的集电极分别与电阻R101的一端和板间连接端子JP1的第12引脚连接，所述电阻R101的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J1的第5引脚分别与第一开关量输入模块中电阻R7的一端和电阻R8的一端连接，所述电阻R7的另一端和电阻R8的另一端分别与光耦OP3中发光二极管的正极连接，所述光耦OP3中发光二极管的负极和其三极管的发射极均接地，所述光耦OP3中三极管的集电极分别与电阻R9的一端和板间连接端子JP1的第11引脚连接，所述电阻R9的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J1的第6引脚分别与第一开关量输入模块中电阻R4的一端和电阻R5的一端连接，所述电阻R4的另一端和电阻R5的另一端分别与光耦OP2中发光二极管的正极连接，所述光耦OP2中发光二极管的负极和其三极管的发射极均接地，所述光耦OP2中三极管的集电极分别与电阻R6的一端和板间连接端子JP1的第10引脚连接，所述电阻R6的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J1的第7引脚分别与第一开关量输入模块中电阻R1的一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端和电阻R2的另一端分别与光耦OP1中发光二极管的正极连接，所述光耦OP1中发光二极管的负极和其三极管的发射极均接地，所述光耦OP1中三极管的集电极分别与电阻R3的一端和板间连接端子JP1的第9引脚连接，所述电阻R3的另一端与+3.3V电压连接；

所述第一模拟输入模块包括第一运算放大芯片和第二运算放大芯片，所述第一运算放大芯片包括运算放大器U5A、运算放大器U5B、运算放大器U5C和运算放大器U5D；所述第二运算放大芯片包括运算放大器U6A、运算放大器U6B、运算放大器U6C和运算放大器U6D；所述运算放大器U5C空接；

所述第一数据传输接口模块还包括接线端子J2；所述接线端子J2的第1引脚与电阻R37的一端连接，所述电阻R37的另一端分别与接地电阻R38、接地电容C26、第二运算放大芯片的第12引脚、二极管D15的正极和二极管D16的负极连接，所述二极管D15的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D16的正极与-3.3V电压连接，所述第二运算放大芯片的第13引脚分别与其第14引脚和电阻R39的一端连接，所述第二运算放大芯片的第4引脚分别与+5V电压和接地电容C29连接，所述第二运算放大芯片的第11引脚分别与-5V引脚和接地电容C28的一端连接，所述电阻R39的另一端分别与接地电容C27、电阻R40的一端和板间连接端子JP1的第19引脚连接，所述电阻R40的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J2的第2引脚与电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端分别与接地电阻R30、接地电容C22、第二运算放大芯片的第3引脚、二极管D11的正极和二极管D12的负极连接，所述二极管D11的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D12的正极与-3.3V电压连接，所述第二运算放大芯片的第2引脚分别与其第1引脚和电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端分别与接地电容C23、电阻R32的一端和板间连接端子JP1的第18引脚连接，所述电阻R32的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J2的第3引脚与电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端分别与接地电阻R22、接地电容C18、第二运算放大芯片的第5引脚、二极管D7的正极和二极管D8的负极连接，所述二极管D7的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D8的正极与-3.3V电压连接，所述第二运算放大芯片的第6引脚分别与其第7引脚和电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端分别与接地电容C19、电阻R24的一端和板间连接端子JP1的第17引脚连接，所述电阻R24的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J2的第4引脚与电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端分别与接地电阻R34、接地电容C24、第二运算放大芯片的第10引脚、二极管D13的正极和二极管D14的负极连接，所述二极管D13的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D14的正极与-3.3V电压连接，所述第二运算放大芯片的第9引脚分别与其第8引脚和电阻R35的一端连接，所述电阻R35的另一端分别与接地电容C25、电阻R36的一端和板间连接端子JP1的第16引脚连接，所述电阻R36的另一端与+3.3V电压连接；

所述接线端子J2的第5引脚与电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端分别与接地电阻R26、接地电容C20、第一运算放大芯片的第12引脚、二极管D9的正极和二极管D10的负极连接，所述二极管D9的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D10的正极与-3.3V电压连接，所述第一运算放大芯片的第4引脚与+5V电压连接，其第11引脚与-5V电压连接，所述第一运算放大芯片的第13引脚分别与其第14引脚和电阻R27的一端连接，所述电阻R27的另一端分别与接地电容C21、电阻R28的一端和板间连接端子JP1的第15引脚连接，所述电阻R28的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J2的第6引脚与电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端分别与接地电阻R18、接地电容C16、第一运算放大芯片的第3引脚、二极管D5的正极和二极管D6的负极连接，所述二极管D5的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D6的正极与-3.3V电压连接，所述第一运算放大芯片的第2引脚分别与其第1引脚和电阻R19的一端连接，所述电阻R19的另一端分别与接地电容C17、电阻R20的一端和板间连接端子JP1的第14引脚连接，所述电阻R20的另一端与+3.3V电压连接；所述接线端子J2的第7引脚与电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端分别与接地电阻R13、接地电容C14、第一运算放大芯片的第5引脚、二极管D3的正极和二极管D4的负极连接，所述二极管D3的负极与+3.3V电压连接，所述二极管D4的正极与-3.3V电压连接，所述第一运算放大芯片的第6引脚分别与其第7引脚和电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端分别与接地电容C15、电阻R16的一端和板间连接端子JP1的第13引脚连接，所述电阻R16的另一端与+3.3V电压连接；

所述第一电源模块包括二极管D1、二极管D2、稳压芯片U1、稳压芯片U2、隔离电源芯片U3和并联稳压芯片U4；所述二极管D1的正极与接线端子J1的第3引脚连接，所述二极管D1的正极与接线端子J1的第3引脚连接，所述二极管D1的负极分别与极性电容C1的正极、电容C3的一端和稳压芯片U1的Vin引脚连接，所述稳压芯片U1的Vout引脚为+5V电压的输出端，其分别与极性电容C5的正极和电容C7的一端连接，所述极性电容C1的负极、极性电容C2的正极、电容C3的另一端、电容C4的一端、稳压芯片U1的GND引脚、稳压芯片U2的GND引脚、极性电容C5的负极、极性电容C6的正极、电容C7的另一端和电容C8的一端均接地；所述二极管D2的负极与接线端子J1的第1引脚连接，所述二极管D2的正极分别与极性电容C2的负极、电容C4的另一端和稳压芯片U2的Vin引脚连接，所述稳压芯片U2的Vout引脚为-5V电压输出端，其分别与极性电容C6的负极和电容C8的另一端连接；所述二极管D1的负极为+12V电压输出端，所述二极管D2的正极为-12V电压输出端；

所述隔离电源芯片U3的Vin引脚分别与二极管D1的负极和电容C11的一端连接，所述隔离电源芯片U3的GND引脚和电容C11的另一端均接地，所述隔离电源芯片U3的+Vo引脚为+5V/1W的电压输出端，其分别与极性电容C12的正极和电容C13的一端连接，所述隔离电源芯片U3的O引脚、极性电容C12的负极和电容C13的另一端均与板间连接端子JP1的第2引脚连接，所述并联稳压芯片U4的第1引脚接地，其第2引脚分别与接地电阻R42和电阻R102的一端连接，所述并联稳压芯片U4的第3引脚分别与电阻R41的一端、-3.3V电压、电阻R102的另一端和接地电容C10连接，所述电阻R41的另一端与-5V电压连接；所述板间连接端子JP1的第1引脚与隔离电源芯片U3的+Vo引脚连接，所述板间连接端子JP1的第3引脚与稳压芯片U1的Vout引脚连接，所述板间连接端子JP1的第4引脚和第6引脚均接地，所述板间连接端子JP1的第5引脚与稳压芯片U2的Vout引脚连接，所述板间连接端子JP1的第7引脚与-3.3V电压连接，所述板间连接端子JP1的第8引脚与+3.3V电压和接地电容C9连接。