1.本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种电流传感器。
背景技术：2.电流传感器是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测到的信息，按一定规律变换为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
3.对于电流传感器，其在检测电流的同时，信号调理部分的电子元器件需要稳定的电源供电。在传统的解决方案中，通常使用额外的电源给这部分电子元器件供电。该额外的电源可能来自独立电压源，也可能来自独立的互感器。然而，这将使电路设计变得复杂，电流传感器的小型化难以实现且成本较高。电流感测是工业自动化中不可或缺的元素之一。近年来，电流感测的需求从工业用途扩展至智能居家与智慧城市领域的消费者产品与应用。高准确度、快速反应、小体积、低功耗及可靠的品质成为新一代电流传感器所追求的目标。
4.中国专利文献cn113189388a公开了一种“电流传感器单元和电流检测电路”。电流传感器单元包括：整流模块，将交流电流转换为脉动直流电流；包含储能元件的电源转换模块，当工作于充电模式时基于脉动直流电流为储能元件储能并生成供电电流；模式切换模块，当工作于充电模式时，被电源转换模块旁路，当工作于泄能模式时，旁路电源转换模块；电流传感器模块检测脉动直流电流；控制模块从供电电流获取电能，确定工作于充电模式或泄能模式，获取电流传感器模块提供的第一检测值；自校准模块，在自校准过程中生成流经电流传感器模块的预定电流；控制模块，基于预定电流的第二检测值对第一检测值进行校准。上述技术方案缺少针对微小信号处理办法，难以准确传递微小信号并节约能耗进行持续监测。
技术实现要素：5.本发明主要解决原有的技术方案缺少针对微小信号处理办法，难以准确传递微小信号并且能耗高难以进行持续监测的技术问题，提供一种电流传感器，通过内置或者外置的电流互感器采集经由线缆中通过的电流所产生的模拟电磁信号，转换为微小的电流信号，使用信号处理模块对采集到的微小信号进行滤波放大处理之后转换为符合通信规范的数字信号，确保传递信号的清晰，暂时储存在信号处理模块之中，后经由蓝牙信息传输模块以设定的时间间隔对已保存的数字信号打包发送，调节传输频率以降低能耗，增大持续监测时间。
6.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括电流采集模块，用于采集电流所产生的模拟电磁信号；
7.电源模块，用于将接入高电压转化为低压直流电压进行供电；
8.信号处理模块，用于对采集到的模拟电磁信号处理、存储和发送，与蓝牙信息传输
模块相连；
9.蓝牙信息传输模块，用于将接收到的数据打包并放大后发送至蓝牙mesh网络，与信号处理模块相连。
10.通过内置或者外置的电流互感器采集经由线缆中通过的电流所产生的模拟电磁信号，转换为微小的电流信号，使用信号处理模块对采集到的微小信号进行滤波放大处理之后转换为符合通信规范的数字信号，确保传递信号的清晰，暂时储存在信号处理模块之中，后经由蓝牙信息传输模块以设定的时间间隔对已保存的数字信号打包发送至蓝牙mesh网络。
11.作为优选，所述的电流采集模块包括电流互感器和采样电路，所述采样电路包括并联在电流互感器两端的电阻r9，所述电阻r9一端经过电阻r8与信号处理模块的vin端相连，同时电阻r8经过电容c15接地，电阻r9另一端经过电阻r10与信号处理模块的vip端相连，同时电阻r10经过电容c16接地。
12.作为优选，所述的电源模块包括集成的ac-dc模块，ac-dc模块包括芯片m1，芯片m1引脚3与火线相连，引脚4与零线相连，引脚3依次经过气体放电管d1、电阻r1与引脚4相连，同时引脚3经过电容c2与之间引脚4相连，引脚5接地，引脚6与正极端相连，所述引脚5经过并联的电容c1、电容e1、瞬态抑制二极管dr1与引脚6相连。
13.作为优选，所述的信号处理模块包括：
14.滤波电路，用于对采集到的交流模拟信号进行预处理，去除信号毛刺和干扰，保证后续mcu的采样精度；
15.mcu，用于将预处理过后的模拟信号以较高的频率采集成为数字信号，并对大量的数字信号进行数字滤波处理，进一步消除毛刺与干扰底噪，与滤波电路相连；储存模块，将mcu采样处理过后的数据暂时储存于其中，便于后续顺序发送，挂载在mcu上。
16.作为优选，所述的滤波电路包括芯片u1，芯片u1的引脚1与正极端相连的同时经过电容e2接地，引脚2接地的同时经过电容e3与引脚5相连，引脚3与引脚1相连，引脚5与mcu相连的同时经过电容c5接地。芯片u1型号为rt9013，对采集到的交流模拟信号进行预处理，去除信号毛刺和干扰，保证后续mcu的采样精度。
17.作为优选，所述的mcu包括芯片u2，芯片u2的引脚1经过电阻r7与正极端相连的同时经过电容c9接地，引脚7经过并联的电容c10、电容c11接地，引脚8接地，引脚12经过电容c8接地，引脚13经过电容c7接地，引脚12经过电容x1与引脚13相连，引脚14与正极端相连的同时经过电容c14接地，引脚15经过电阻r6与正极端相连的同时经过电容c6接地，引脚16与正极端相连的同时经过并联的电容c12、电容c13接地。芯片u2型号为ht7017，mcu是一块有信号处理能力以及adc采样功能的单片机，可以将预处理过后的模拟信号以较高的频率采集成为数字信号，并对大量的数字信号进行数字滤波处理，进一步消除毛刺与干扰底噪等。
18.作为优选，所述的蓝牙信息传输模块将接收到的数据打包成为ble-mesh信号包，同时对蓝牙信号进行放大后发送至蓝牙mesh网络中。对蓝牙信号进行放大确保传递信号的清晰。
19.本发明的有益效果是：通过内置或者外置的电流互感器采集经由线缆中通过的电流所产生的模拟电磁信号，转换为微小的电流信号，使用信号处理模块对采集到的微小信号进行滤波放大处理之后转换为符合通信规范的数字信号，确保传递信号的清晰，暂时储
存在信号处理模块之中，后经由蓝牙信息传输模块以设定的时间间隔对已保存的数字信号打包发送，调节传输频率以降低能耗，增大持续监测时间。
附图说明
20.图1是本发明的一种电流采集模块的电路图。
21.图2是本发明的一种电源模块的电路图。
22.图3是本发明的一种滤波电路的电路图。
23.图4是本发明的一种mcu的电路图。
具体实施方式
24.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
25.实施例：本实施例的一种电流传感器，如图1所示，包括依次相连的电流采集模块、信号处理模块和蓝牙信息传输模块，还包括分别与电流采集模块、信号处理模块和蓝牙信息传输模块相连的电源模块，电流采集模块用于采集电流所产生的模拟电磁信号。电源模块用于将接入高电压转化为低压直流电压进行供电。信号处理模块用于对采集到的模拟电磁信号处理、存储和发送。蓝牙信息传输模块用于将接收到的数据打包并放大后发送至蓝牙mesh网络。蓝牙信息传输模块将接收到的数据打包成为ble-mesh信号包，同时对蓝牙信号进行放大后发送至蓝牙mesh网络中。对蓝牙信号进行放大确保传递信号的清晰。
26.电流采集模块包括电流互感器和采样电路，所述采样电路包括并联在电流互感器两端的电阻r9，所述电阻r9一端经过电阻r8与信号处理模块的vin端相连，同时电阻r8经过电容c15接地，电阻r9另一端经过电阻r10与信号处理模块的vip端相连，同时电阻r10经过电容c16接地。
27.电源模块包括集成的ac-dc模块，ac-dc模块包括芯片m1，芯片m1引脚3与火线相连，引脚4与零线相连，引脚3依次经过气体放电管d1、电阻r1与引脚4相连，同时引脚3经过电容c2与之间引脚4相连，引脚5接地，引脚6与正极端相连，所述引脚5经过并联的电容c1、电容e1、瞬态抑制二极管dr1与引脚6相连。
28.信号处理模块，由滤波电路、mcu、储存模块组成，其中滤波电路负责对采集到的交流模拟信号进行预处理，去除信号毛刺和干扰，保证后续mcu的采样精度。mcu是一块有信号处理能力以及adc采样功能的单片机，可以将预处理过后的模拟信号以较高的频率采集成为数字信号，并对大量的数字信号进行数字滤波处理，进一步消除毛刺与干扰底噪等。mcu同时负责保存所设置的时间参数，以固定的时间间隔将储存模块中的数据提取并发送至蓝牙信息传输模块。储存模块为挂载在mcu上的rom储存器，负责将mcu采样处理过后的数据暂时储存于其中，便于后续顺序发送。
29.滤波电路包括芯片u1，芯片u1的引脚1与正极端相连的同时经过电容e2接地，引脚2接地的同时经过电容e3与引脚5相连，引脚3与引脚1相连，引脚5与mcu相连的同时经过电容c5接地。mcu包括芯片u2，芯片u2的引脚1经过电阻r7与正极端相连的同时经过电容c9接地，引脚7经过并联的电容c10、电容c11接地，引脚8接地，引脚12经过电容c8接地，引脚13经过电容c7接地，引脚12经过电容x1与引脚13相连，引脚14与正极端相连的同时经过电容c14接地，引脚15经过电阻r6与正极端相连的同时经过电容c6接地，引脚16与正极端相连的同
时经过并联的电容c12、电容c13接地。
30.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
31.尽管本文较多地使用了电流采集模块、信号处理模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
技术特征：1.一种电流传感器，其特征在于，包括：电流采集模块，用于采集电流所产生的模拟电磁信号；电源模块，用于将接入高电压转化为低压直流电压进行供电；信号处理模块，用于对采集到的模拟电磁信号处理、存储和发送，与蓝牙信息传输模块相连；蓝牙信息传输模块，用于将接收到的数据打包并放大后发送至蓝牙mesh网络，与信号处理模块相连。2.根据权利要求1所述的一种电流传感器，其特征在于，所述电流采集模块包括电流互感器和采样电路，所述采样电路包括并联在电流互感器两端的电阻r9，所述电阻r9一端经过电阻r8与信号处理模块的vin端相连，同时电阻r8经过电容c15接地，电阻r9另一端经过电阻r10与信号处理模块的vip端相连，同时电阻r10经过电容c16接地。3.根据权利要求1所述的一种电流传感器，其特征在于，所述电源模块包括集成的ac-dc模块，ac-dc模块包括芯片m1，芯片m1引脚3与火线相连，引脚4与零线相连，引脚3依次经过气体放电管d1、电阻r1与引脚4相连，同时引脚3经过电容c2与之间引脚4相连，引脚5接地，引脚6与正极端相连，所述引脚5经过并联的电容c1、电容e1、瞬态抑制二极管dr1与引脚6相连。4.根据权利要求1所述的一种电流传感器，其特征在于，所述信号处理模块包括：滤波电路，用于对采集到的交流模拟信号进行预处理，去除信号毛刺和干扰，保证后续mcu的采样精度；mcu，用于将预处理过后的模拟信号以较高的频率采集成为数字信号，并对大量的数字信号进行数字滤波处理，进一步消除毛刺与干扰底噪，与滤波电路相连；储存模块，将mcu采样处理过后的数据暂时储存于其中，便于后续顺序发送，挂载在mcu上。5.根据权利要求4所述的一种电流传感器，其特征在于，所述滤波电路包括芯片u1，芯片u1的引脚1与正极端相连的同时经过电容e2接地，引脚2接地的同时经过电容e3与引脚5相连，引脚3与引脚1相连，引脚5与mcu相连的同时经过电容c5接地。6.根据权利要求4所述的一种电流传感器，其特征在于，所述mcu包括芯片u2，芯片u2的引脚1经过电阻r7与正极端相连的同时经过电容c9接地，引脚7经过并联的电容c10、电容c11接地，引脚8接地，引脚12经过电容c8接地，引脚13经过电容c7接地，引脚12经过电容x1与引脚13相连，引脚14与正极端相连的同时经过电容c14接地，引脚15经过电阻r6与正极端相连的同时经过电容c6接地，引脚16与正极端相连的同时经过并联的电容c12、电容c13接地。7.根据权利要求1所述的一种电流传感器，其特征在于，所述蓝牙信息传输模块将接收到的数据打包成为ble-mesh信号包，同时对蓝牙信号进行放大后发送至蓝牙mesh网络中。
技术总结本发明公开了一种电流传感器，包括依次相连的电流采集模块、信号处理模块和蓝牙信息传输模块，还包括分别与电流采集模块、信号处理模块和蓝牙信息传输模块相连的电源模块。通过内置或者外置的电流互感器采集经由线缆中通过的电流所产生的模拟电磁信号，转换为微小的电流信号，使用信号处理模块对采集到的微小信号进行滤波放大处理之后转换为符合通信规范的数字信号，确保传递信号的清晰，暂时储存在信号处理模块之中，后经由蓝牙信息传输模块以设定的时间间隔对已保存的数字信号打包发送，调节传输频率以降低能耗，增大持续监测时间。增大持续监测时间。增大持续监测时间。
技术研发人员：沈洲 李浩辰 何坚俊 洪文洁 杨镔川
受保护的技术使用者：浙江九龙物联科技有限公司
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/11/1
