[发明专利]多路电流采集通讯装置及方法

说明书

本发明提供了一种多路电流采集通讯装置及方法，用于检测和传输水下机器人的推进器供电线路上的电流，多路电流采集通讯装置包括：多个电流传感器，分别设置在水下机器人的多个推进器供电线路上；电流采集接口电路，其上设置有多个扩展接口，与多个电流传感器连接，扩展接口的数量大于等于电流传感器的数量；处理单元，与电流采集接口电路连接，用于将数字信号发送至水下机器人的主控制板。本发明通过同时采集多路推进器供电线路电流值，通过处理后发送至处理单元进行转化和处理，发送至水下机器人的主控制板，进行后续处理，主控制板可以根据接收到的数字信号及时确定出各个推进器的具体运行情况，便于故障的定位和解决。

技术领域

本发明涉及水下机器人设计制造领域，具体而言，涉及一种多路电流采集通讯装置及方法。

背景技术

水下机器人一般含有2个以上的电动动力推进器，为机器人实现水下各种方向的运动提供动力。不同重量级别的水下机器人由于负载重量不同，对推进器推力参数要求不同，而推进器的推力在结构一致的情况下其主要决定因素就是电机的功率，功率在供电电压一致的情况下其大小决定因素就是运行过程中流经线路上的电流大小，因此通过实时监测推进器供电线路上流经电流的大小，依据推进器推力-功率对照表关系即可知道推进器当前的运转推力大小情况。

目前市面上现有的电流检测装置绝大部分是单路的电流检测，只能用来检测系统的总功耗和总运行情况，得到的数据无法作为各个推进器运行情况的依据，了解不到它们运行时的数据差异情况，从而不利于设计开发人员掌握到推进器的具体运行情况，不利于故障的问题定位和解决。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多路电流采集通讯装置及方法，以解决现有技术中无法及时掌握各个推进器的具体运行情况，不利于故障的定位和解决的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种多路电流采集通讯装置，用于检测和传输水下机器人的推进器供电线路上的电流，所述多路电流采集通讯装置包括：多个电流传感器，分别设置在所述水下机器人的多个推进器供电线路上，分别用于检测每一条供电线路上的电流；电流采集接口电路，其上设置有多个扩展接口，与所述多个电流传感器连接，所述扩展接口的数量大于等于所述电流传感器的数量，用于对所述多个电流传感器检测到的信号进行预处理，并发送至处理单元；所述处理单元，与所述电流采集接口电路连接，用于对所述电流采集接口电路发送来的信号进行转化，得到用于反映所述多个推进器供电线路的电流状况的数字信号，并发送至所述水下机器人的主控制板。

进一步地，所述处理单元包括：微控制单元，包括模数转换通道管脚，用于采集所述电流采集接口电路发送的模拟信号，并转化为所述数字信号。

进一步地，所述微控制单元还包括：内存访问管道，用于将所述数字信号实时传输至内存单元；所述内存单元 ，与所述内存访问管道连接，用于运行控制处理程序以对所述数字信号进行数字滤波处理，得到滤波后的数字信号。

进一步地，还包括：串口通信电路，与所述处理单元连接，用于对所述处理单元输出的串口电平转换为预设电平。

进一步地，所述串口通信电路包括：RS232串口电平转换芯片，用于将所述处理单元输出的串口TTL电平转换为RS232电平。

进一步地，还包括：CAN通信接口电路，与所述处理单元连接，所述CAN通信接口电路包括CAN控制器，用于将所述处理单元的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平。

进一步地，所述电流传感器为霍尔电流传感器，挂设在所述水下机器人的推进器供电线路上。

进一步地，所述电流传感器还用于将检测到的电流转化为电压信号，所述电流采集接口电路用于将所述电压信号进行限压和滤波处理后，传输给所述处理单元。

进一步地，还包括：指示灯；下载调试接口，与所述微控制单元连接，用于对所述控制处理程序进行下载和调试。