一种便携电磁触发式计时器
技术领域
本发明涉及电磁的技术领域，更具体地说，涉及一种便携电磁触发式计时器。
背景技术
目前，检修工作中使用手按工业级秒表的方式计量核岛电动头开关时间，分别根据接触器接通和断开的物理现象(声音、震动等)判断计时的启停点。
然而，现有的方式耗人耗力，现场电动头开关时间区间一般为10秒～140秒，手动计时期间，计时人必须留守在接触器所在配电间隔旁边，需专注地捕捉启停秒表的信号。若因计时人分神或者物理现场较微弱等原因导致未及时启停秒表，则造成所计时间不准确，需重新计时。
另外，现有的方式误差较大，在实际计时过程中，需考虑反应时间、动作延迟等不稳定因素，经试验统计，秒表计时时间与实际开关时间约有±2％的误差。
而且，现有的方式作业环境要求高，在实际手动计时过程中，计时人或蹲或站，若周围空间狭小，存在交叉作业、存在安全隐患等，均需消除不利因素后方可作业。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种便携电磁触发式计时器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种便携电磁触发式计时器，包括壳体、设置在所述壳体的端部的电流采集单元、设置在所述壳体中且与所述采集单元连接的控制单元、以及设置在所述壳体中且与所述控制单元连接的显示单元；
所述电流采集单元，用于采集待测设备的电流信号并输出；
所述控制单元，用于接收所述电流信号并根据所述电流信号执行计时动作，以及输出计时信息；
所述显示单元，用于接收所述计时信息并对所述计时信息进行显示。
优选地，还包括：设置在所述电流采集单元与所述控制单元之间、用于对所述电流采集单元采集的电流信号进行处理后输出直流电压信号至所述控制单元的信号处理电路。
优选地，所述信号处理电路包括：转换电路和整流输出电路；
所述转换电路的输入端与所述电流采集单元连接，所述转换电路的输出端与所述整流输出电路的输入端连接，所述整流输出电路的输出端与所述控制单元连接。
优选地，所述转换电路包括：第四电阻和第七电阻；所述整流输出电路包括：整流器、第二二极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻和第二电容；
所述第四电阻的第一端连接所述电流采集单元的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述电流采集单元的第二端，所述第七电阻与所述第四电阻并联；
所述整流器的第一端连接所述第七电阻的第一端，所述整流器的第二端连接所述第七电阻的第二端，所述整流器的正输出端连接所述第十三电阻的第一端、第十四电阻的第一端、第二电容的第一端以及第二二极管的阳极，所述整流器的负输出端、所述第十三电阻的第二端、所述第二电容的第二端接地；
所述第二二极管的阴极连接高电平，所述第十四电阻的第二端连接所述第十五电阻的第一端和所述第十六电阻的第一端，所述第十五电阻的第二端接地，所述第十六电阻的第二端连接至所述控制单元。
优选地，还包括：与所述控制单元连接，以向所述控制单元提供工作电压的供电电路。
优选地，所述供电电路包括：第一电容、第一稳压器、第三电容、第四电容、第二稳压器、第五电容以及第六电容；
所述第一电容的第一端连接电源的正端，所述第一电容的第二端接地；所述第一稳压器的输入端连接所述第一电容的第一端，所述第一稳压器的接地端接地，所述第一稳压器的输出端连接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端接地，所述第四电容的第一端连接所述第三电容的第一端，所述第四电容的第二端接地；
所述第二稳压器的输入端连接所述第四电容的第一端，所述第二稳压器的接地端接地，所述第二稳压器的输出端连接所述第五电容的第一端，所述第五电容的第二端接地，所述第六电容与所述第五电容并联；
所述第三电容的第一端输出第一工作电压，所述第五电容的第一端输出第二工作电压。
优选地，还包括与所述供电电路连接、以输出指示信号的供电指示电路。
优选地，所述供电指示电路包括：第十七电阻、第三LED灯、第十八电阻和第四LED灯；
所述第十七电阻的第一端连接所述第三电容的第一端，所述第十七电阻的第二端连接所述第三LED灯的阳极，所述第三LED灯的阴极接地；
所述第十八电阻的第一端连接所述第五电容的第一端，所述第十八电阻的第二端连接所述第四LED灯的阳极，所述第四LED灯的阴极接地。
优选地，还包括：低电压监测电路；
所述低电压监测电路一端与所述供电电路连接，另一端与所述控制单元连接。
优选地，所述低电压监测电路包括：第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的第一端连接所述第三电容的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端的连接端还连接至所述控制单元。
实施本发明的便携电磁触发式计时器，具有以下有益效果：包括壳体、设置在壳体的端部的电流采集单元、设置在壳体中且与采集单元连接的控制单元、以及设置在壳体中且与控制单元连接的显示单元；电流采集单元，用于采集待测设备的电流信号并输出；控制单元，用于接收电流信号并根据电流信号执行计时动作，以及输出计时信息；显示单元，用于接收计时信息并对计时信息进行显示。本发明的计时器可自动计时，不需依赖人员操作，计时准确，而且计时精度高，误差小，操作方便，既能满足现场计时要求，还可大大减小人力成本，工作效率高，对作业环境要求低，计时精度不受作业环境的影响。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的便携电磁触发式计时器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的便携电磁触发式计时器的原理框图；
图3是本发明实施例提供的供电电路的电路图；
图4是本发明实施例提供的供电指示电路的电路图；
图5是本发明实施例提供的低电压监测电路的电路图；
图6是本发明实施例提供的信号处理电路的电路图；
图7是本发明实施例提供的控制单元的端口的电路图；
图8是本发明实施例提供的显示单元的端口的电路图；
图9是本发明实施例提供的蓝牙接口的电路图；
图10是本发明实施例提供的预留电源端口的电路图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
为了解决目前计量核岛电动头开关时间所采用的方式存在的计时不准确、计时误差大、只能依靠人为手动计时导致人力成本高以及作业环境要求高的问题，本发明提供了一种便携电磁触发式计时器，该计时器可自动计时，不需要人为手动计时，计时准确，而且计时精度高，误差小，操作方便，既能满足现场计时要求，还可大大减小人力成本，工作效率高，对作业环境要求低，计时精度不受作业环境的影响。
具体的，如图1所示，该便携电磁触发式计时器可包括壳体10、设置在壳体10的端部的电流采集单元11、设置在壳体10中且与采集单元11连接的控制单元12、以及设置在壳体10中且与控制单元12连接的显示单元16。其中，该电流采集单元11，用于采集待测设备的电流信号并输出。该控制单元12，用于接收电流信号并根据电流信号执行计时动作，以及输出计时信息。该显示单元16，用于接收计时信息并对计时信息进行显示。
在一些实施例中，该电流采集单元11可采用电流互感器，优选高精度工业级电流互感器。其中，该电流互感器可适用于0.4安培～50安培的交流电检测。如图1所示，在测试前可通过按压电流互感器上的按键111，将电流互感器的圆环打开，并固定在待测设备上，同时打开计时器开关19，当待测设备开始工作时有电流时，由于电流互感器的电磁作用，即可感应到待测设备上的电流，从而产生相应的电流信号，实现对待测设备电流的采集。
进一步地，如图2所示，该便携电磁触发式计时器还包括：设置在电流采集单元11与控制单元12之间、用于对电流采集单元11采集的电流信号进行处理后输出直流电压信号至控制单元12的信号处理电路13。
具体的，该信号处理电路13主要用于将电流采集单元11采集到的电流信号(交流电)转换为电压信号(交流电压)后，将所得到的交流电压转换为直流电压，然后再进行分压后输出至控制单元12。
可选的，在一些实施例中，该信号处理电路13包括：转换电路和整流输出电路。转换电路的输入端与电流采集单元11连接，转换电路的输出端与整流输出电路的输入端连接，整流输出电路的输出端与控制单元12连接。其中，该转换电路用于将电流采集单元11采集到的电流信号转换为电压信号并输出至整流输出电路，整流输出电路对所得到的电压信号进行整流后再经分压、滤波后输出至控制单元12。
进一步地，如图2所示，该便携电磁触发式计时器还包括：与控制单元12连接，以向控制单元12提供工作电压的供电电路14。其中，该供电电路14所提供的工作电压可包括第一工作电压和第二工作电压，其中，第一工作电压为5V，第二工作电压为3.3V。
进一步地，如图2所示，该便携电磁触发式计时器还包括与供电电路14连接、以输出指示信号的供电指示电路15。该供电指示电路15可用于对第一工作电压和第二工作电压进行供电指示。具体的，当第一工作电压输出异常或者没有输出时，该供电指示电路15进行相应指示；或者当第二工作电压输出异常或者没有输出时，该供电指示电路15进行相应指示。
进一步地，如图2所示，该便携电磁触发式计时器还包括：低电压监测电路18；低电压监测电路18一端与供电电路14连接，另一端与控制单元12连接。具体的，该低电压监测电路18对供电电路14的输出电压进行监测，并将所监测到的电压信号发送给控制单元12，当供电电路14的输出电压低于设定值时，控制单元12即输出低电压报警信号。
进一步地，在一些实施例中，该显示单元16用于根据控制单元12输出的信息/信号进行显示。例如，该显示单元16可显示待测设备的运行电流、运行时间，以及该便携电磁触发式计时器的信息(包括电流、电压等)等。可选的，该显示单元16包括但不限于LED显示屏、LCD显示屏、OLED显示屏、柔性显示屏、折叠屏等。
进一步地，在一些实施例中，该控制单元12包括处理器，可选的该处理器可以采用但不限于STM32、51单片机、ARM、AVR等微处理器。该微处理器可以有效扩充I/O端口，在实际使用中，直接根据需要对软件进行修改设置即可实现低电压报警、故障查找等功能。
进一步地，该便携电磁触发式计时器的额定电流还可以根据用户要求设置，一般地可以设置在0.4安培至50安培(电动头的运行电流一般为0.6安培至15安培，可满足使用要求)。若有更大范围需求，可通过修改微处理器的参数，将待测电流的上限调至200安培或者以上。
进一步地，该便携电磁触发式计时器还设有预留电源端口，通过设备预留电源端口，可进一步扩充该便携电磁触发式计时器的接口及扩大其使用范围。
进一步地，在一些实施例中，该便携电磁触发式计时器还设有调试接口，以便于开发调试人员在进行调试时，通过该调试接口进行软硬件件调试。通过设置该调试接口，可方便调试，不需要拆装微处理器，有效保证设备的稳定性和可靠性，进一步提升产品的性能。
进一步地，在一些实施例中，该便携电磁触发式计时器还可包括蓝牙接口17。通过该蓝牙接口17可以实现该便携电磁触发式计时器与终端设备之间的通讯，如可将计时信息通过蓝牙接口17发送至终端设备，以便于用户在终端设备上查看，进一步扩大了该便携电磁触发式计时器的应用能力，智能化更高，灵活性更强。
本发明的便携电磁触发式计时器与传统秒表计时相比，精度可从±2％提高为0.1‰(千分之一)。且该便携电磁触发式计时器具有计时性能稳定、操作方便、适用范围广、所需人力少的优势，可满足现场计时要求，提高工作效率。
参考图3至图10，为本发明一具体实施例的电路图。
如图3所示，图3为供电电路14的电路图。该供电电路14包括：第一电容C1、第一稳压器U1、第三电容C3、第四电容C4、第二稳压器U2、第五电容C5以及第六电容C6。
第一电容C1的第一端连接电源的正端，第一电容C1的第二端接地；第一稳压器U1的输入端连接第一电容C1的第一端，第一稳压器U1的接地端接地，第一稳压器U1的输出端连接第三电容C3的第一端，第三电容C3的第二端接地，第四电容C4的第一端连接第三电容C3的第一端，第四电容C4的第二端接地。
第二稳压器U2的输入端连接第四电容C4的第一端，第二稳压器U2的接地端接地，第二稳压器U2的输出端连接第五电容C5的第一端，第五电容C5的第二端接地，第六电容C6与第五电容C5并联；第三电容C3的第一端输出第一工作电压，第五电容C5的第一端输出第二工作电压。
其中，本发明所使用的电源为9V电源，其可与电动头备件电池通用。如图3所示，该9V可通过连接器P16输入，再由连接器P1接入供电电路14。
如图4所示，该供电指示电路15包括：第十七电阻R17、第三LED灯D3、第十入电阻R18和第四LED灯D4。
第十七电阻R17的第一端连接第三电容C3的第一端，第十七电阻R17的第二端连接第三LED灯D3的阳极，第三LED灯D3的阴极接地；第十入电阻R18的第一端连接第五电容C5的第一端，第十入电阻R18的第二端连接第四LED灯D4的阳极，第四LED灯D4的阴极接地。
如图5所示，该低电压监测电路18包括：第一电阻R1和第二电阻R2。
第一电阻R1的第一端连接第三电容C3的第一端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接地；第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端的连接端还连接至控制单元12。
如图6所示，图6为信号处理电路13的电路图。
在该实施例中，转换电路包括：第四电阻R4和第七电阻R7；整流输出电路包括：整流器D1、第二二极管D2、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16和第二电容C2。
第四电阻R4的第一端连接电流采集单元11的第一端，第四电阻R4的第二端连接电流采集单元11的第二端，第七电阻R7与第四电阻R4并联。
整流器D1的第一端连接第七电阻R7的第一端，整流器D1的第二端连接第七电阻R7的第二端，整流器D1的正输出端连接第十三电阻R13的第一端、第十四电阻R14的第一端、第二电容C2的第一端以及第二二极管D2的阳极，整流器D1的负输出端、第十三电阻R13的第二端、第二电容C2的第二端接地；第二二极管D2的阴极连接高电平(5V)，第十四电阻R14的第二端连接第十五电阻R15的第一端和第十六电阻R16的第一端，第十五电阻R15的第二端接地，第十六电阻R16的第二端连接至控制单元12。
如图7所示，为微处理器STM32的端口电路图。通过该端口可以实现微处理器与各电路/器件之间的信号传输及通讯。
如图8所示，为显示单元16的端口的电路图，在该实施例中，显示单元16为OLED显示屏，通过该端口可实现OLED显示屏与微处理器之间的信号传输。
如图9所示为蓝牙接口17的电路图，其中，该蓝牙接口17可通过连接器P13与微处理器连接。
如图10所示为预留电源端口的电路图，该预留电源端口可实现电源扩充、收发信号扩充。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
