[发明专利]一种便携式回路电流调试装置

权利要求书

1.一种便携式回路电流调试装置，用于铁路牵引供电系统过流保护设备进行回路电流调试，其特征在于，包括：所述便携式回路电流调试装置包括三层PCB板，

其中，第一层PCB板上设置触摸显示屏；

第二层PCB板正面设置单片机、电平转换电路；

第二层PCB板背面设置有蓄电池、电源处理电路、充电插口和电源开关；

所述第二层PCB板与第三层PCB板之间加装散热风扇；

第三层PCB板设置电流放大电路和航插接口，所述第三层PCB板为L形，并且与所述蓄电池处于同一平面；

所述蓄电池与所述电源处理电路连接，所述蓄电池经过电源处理电路对所述电流放大电路、所述单片机、以及所述触摸显示屏进行供电；

所述单片机输出信号经过所述电流放大电路放大后，通过航插接口和导线输送给所述过流保护设备，以使得所述过流保护设备输出动作信号，所述动作信号作为开入信号经过所述电平转换电路发送给所述单片机；

所述单片机的开关信号经过所述电平转换电路发送给所述过流保护设备，输出开出信号，以使得所述过流保护设备做出相应的开关动作；

所述电平转换电路包括光电耦合器，所述光电耦合器由第一发光二极管U1和光敏晶体管封装而成；所述电平转换电路还包括电阻R1、第一三极管N1、电阻R20、电容C7、第二三极管N3、第二发光二极管LED1；

所述单片机的输出端口通过所述电阻R1与所述第一三极管N1的基极相连，当所述单片机输出电平信号并转换为所述开出信号时，电流流经所述第一三极管N1基极使该第一三极管N1导通，光电耦合器中的第一发光二极管U1导通发出光信号，所述光敏晶体管接收到光信号后导通，电流流经所述第二三极管N3的基极使其导通，所述第二三极管N3集电极D1端输出所述开出信号，通过航插接口送入所述过流保护设备；

所述单片机的串口与所述触摸显示屏的串口通过连接线连接，实现上、下位机的通信；

所述单片机通过串口接收所述触摸显示屏的设置信号，再通过串口将输出信号反馈给所述显示屏；

所述串口的运行模式为8N1，包括1个起始位、8个数据位、1个停止位；

所述串口的其中一个端口用于输入工作电压，六个端口接地，TXD和TXD4两个输出端口，用于发送数据；RXD和RXD4两个输入端口，用于接收数据；

所述单片机的输出/输入端口与所述触摸显示屏的输入/输出端口相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述单片机的控制过程为：

启动初始化配置，其中第一ADC引脚用于采集所述蓄电池电压，并通过触摸显示屏显示所述蓄电池电量，每隔一定时间刷新显示；

所述单片机通过第二ADC引脚从所处触摸显示屏接收电流设定数据，通过所述单片机连接的DAC生成对应的电流信号，经电流放大电路放大，向所述过流保护设备输送电流；

所述过流保护设备接收到电流信号后，若该电流信号满足动作阈值则触发相应动作，所述单片机的计时器记录动作时间后，清除寄存器和数据标志。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：

向所述过流保护设备输送的电流的生成过程为：

步骤1，通过软件编程的方式设定所需波形的数值-时间序列；

步骤2，通过对所需周期波形进行采样，将采样所得的点存在一个数组里；

步骤3，对DAC的赋值范围为[0,4095]；

步骤4，将数组里的值映射成端口的电压值，配置定时器的频率，定时器每触发一次输出对应电压值，0.02s的时间输出500个值，即可获得50HZ的交流正弦电流。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述触摸显示屏用于电流幅值设置、电流频率设置、动作时间记录、电量显示功能，以及开入、开出和仪器启动。