电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路的制作方法

本技术涉及电子雷管的，具体地，涉及电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，尤其涉及一种高精度的电子雷管起爆控制卡总线电流测量方法。

背景技术：

1、现有电子雷管起爆控制卡大部分通过测量总线采样电阻两端的电压，来计算总线电流。若总线采样电阻较大，会使得电子雷管模块端的电压较低，进而影响模块工作；若总线采样电阻较小，会使得总线小电流测量误差较大，进而影响电子雷管单发检测的准确率。因此，在不影响电子雷管模块正常功能的前提下，提升总线电流的测量精度，成为了本领域内一项亟待解决的问题。

2、传统的电子雷管起爆控制卡，只有固定阻值的采样电阻用于测量总线电流，单发检测电子雷管模块时的采样电压仅有微伏级，导致最终电流测量误差很大,通常都达到十几微安，导致无法判断雷管模块本身是否还正常。

3、在公开号为cn115046439a的专利文献中公开了一种电子雷管总线电流采集系统，包括：mcu、运算放大器u1、运算放大器u2、运算放大器u3和电子雷管；运算放大器u1、u2的输出端与mcu连接，运算放大器u1、u2的输出端通过电阻与运算放大器u1、u2的反向输入端连接，运算放大器u1、u2的反向输入端通过电阻接地，运算放大器u1、u2的同向输入端通过电阻与电子雷管连接；运算放大器u3的输出端与mcu连接，运算放大器u3的输出端通过电阻与运算放大器u3的反向输入端连接，运算放大器u3的反向输入端通过电阻接地，运算放大器u3的同向输入端通过多个电阻与电子雷管连接，运算放大器u3的同向输入端通过多个电阻接地。该专利文献的采样电阻阻值固定，电流测量电路固定，无法兼顾总线小电流与大电流下的测量精度。

4、因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路。

2、根据本实用新型提供的一种电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，包括：电机驱动电路、采样电阻切换电路、总线小电流测量电路、总线大电流测量电路、电阻r1、负载及mcu；

3、所述电机驱动电路分别与采样电阻切换电路和电阻r1的一端相连接，所述采样电阻切换电路分别与总线小电流测量电路、总线大电流测量电路和负载的b端相连接，所述总线小电流测量电路与mcu相连接，所述总线大电流测量电路分别与负载的b端和mcu相连接，所述电阻r1的另一端与负载的a端相连接。

4、优选地，所述电机驱动电路包括mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4及电源vin；

5、所述mos管q1的漏极分别与电源vin的正极和mos管q3的漏极相连接，所述mos管q1的源极分别与电阻r1和mos管q2的漏极相连接，所述mos管q2的漏极与电阻r1相连接，所述mos管q2的源极接地，所述mos管q3的漏极与电源vin的正极相连接，所述mos管q3的源极分别与采样电阻切换电路和mos管q4的漏极相连接，所述mos管q4的漏极与采样电阻切换电路相连接，所述mos管q4的源极接地，所述电源vin的负极接地。

6、优选地，所述采样电阻切换电路包括mos管q5、二极管d1、电阻r2及电阻r3；

7、所述mos管q5的源极分别与二极管d1的正极、电机驱动电路、总线小电流测量电路及电阻r2的一端相连接，所述mos管q5的源极分别与二极管d1的负极和电阻r3的一端相连接，所述电阻r2的另一端分别与总线小电流测量电路、总线大电流测量电路、负载的b端及电阻r3的另一端相连接。

8、优选地，所述总线小电流测量电路包括仪表放大器u2和电阻r4；

9、所述仪表放大器u2的rg1引脚与电阻r4的一端相连接，所述仪表放大器u2的rg2引脚与电阻r4的另一端相连接，所述仪表放大器u2的vin-引脚与采样电阻切换电路相连接，所述仪表放大器u2的vin+引脚与采样电阻切换电路相连接，所述仪表放大器u2的vout引脚与mcu相连接。

10、优选地，所述总线大电流测量电路包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的输入端分别与采样电阻切换电路和负载的b端相连接，所述运算放大器u1的输出端与mcu相连接。

11、优选地，所述mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4为四个独立控制的nmosfet，控制总线电平翻转。

12、优选地，所述mos管q5为切换总线电流测试档位的nmosfet，所述二极管d1为mos管q5的体二极管；所述电阻r2和电阻r3为负载b端的采样电阻，电阻r2的阻值为1kω，电阻r3的阻值为10ω。

13、优选地，所述仪表放大器u2采集负载b端等效采样电阻的两端电压；所述电阻r4为总线小电流测量电路放大倍数的配置电阻。

14、优选地，所述运算放大器u1对总线大电流进行测量。

15、优选地，所述电阻r1为负载a端的采样电阻，电阻r1的阻值为10ω；所述负载为电子雷管模块；所述mcu使用内置的12bit adc处理总线电流测量电路的电压信息，计算出当前总线电流。

16、与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

17、1、本实用新型通过增加总线采样电阻切换电路，同时利用了mosfet体二极管的导通特性构成完整的电流通路，可以在不影响总线正常通信的情况下灵活选择总线电流测量档位，增加了总线小电流测量电路，从而有效提高总线小电流下的测量精度；

18、2、本实用新型可以精确测量单发或少量电子雷管模块下的总线电流，而传统的电子雷管起爆卡在雷管数量较少时的电流测量误差很大，无法对电子雷管是否正常做出正确的判断；

19、3、本实用新型的分档测量总线电流的电子雷管起爆控制卡，通过mosfet切换采样电阻值，在总线电流较小时切换较大的采样电阻，从而更准确的测量总线小电流，精度可以达到1微安以内，可以用于正确判断雷管模块的好坏；

20、4、本实用新型利用mosfet体二极管的导通特性构成完整的电流通路，保证了起爆控制卡与电子雷管模块的正常通信，当总线a端高电平、b端低电平时，mos管导通，总线电流从mos管的漏极流向源极，实现总线电流测量功能；当总线b端高电平、a端低电平时，总线电流从mos管的体二极管流过，实现正常的通信功能；

21、5、本实用新型通过采用分档测量总线电流的结构，解决了负载较少时雷管模块电流测量误差较大的问题，增强了起爆控制卡电流测量的灵活性，达到了总线电流测量微安级精度的测量效果。

技术特征：

1.一种电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，包括：电机驱动电路、采样电阻切换电路、总线小电流测量电路、总线大电流测量电路、电阻r1、负载及mcu；

2.根据权利要求1所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述电机驱动电路包括mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4及电源vin；

3.根据权利要求1所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述采样电阻切换电路包括mos管q5、二极管d1、电阻r2及电阻r3；

4.根据权利要求1所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述总线小电流测量电路包括仪表放大器u2和电阻r4；

5.根据权利要求1所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述总线大电流测量电路包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的输入端分别与采样电阻切换电路和负载的b端相连接，所述运算放大器u1的输出端与mcu相连接。

6.根据权利要求2所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述mos管q1、mos管q2、mos管q3、mos管q4为四个独立控制的nmosfet，控制总线电平翻转。

7.根据权利要求3所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述mos管q5为切换总线电流测试档位的nmosfet，所述二极管d1为mos管q5的体二极管；所述电阻r2和电阻r3为负载b端的采样电阻，电阻r2的阻值为1kω，电阻r3的阻值为10ω。

8.根据权利要求4所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述仪表放大器u2采集负载b端等效采样电阻的两端电压；所述电阻r4为总线小电流测量电路放大倍数的配置电阻。

9.根据权利要求5所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述运算放大器u1对总线大电流进行测量。

10.根据权利要求1所述的电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，其特征在于，所述电阻r1为负载a端的采样电阻，电阻r1的阻值为10ω；所述负载为电子雷管模块；所述mcu使用内置的12bit adc处理总线电流测量电路的电压信息，计算出当前总线电流。

技术总结本技术提供了一种电子雷管起爆控制卡总线电流测量电路，包括：电机驱动电路、采样电阻切换电路、总线小电流测量电路、总线大电流测量电路、电阻R1、负载及MCU；所述电机驱动电路分别与采样电阻切换电路和电阻R1的一端相连接，所述采样电阻切换电路分别与总线小电流测量电路、总线大电流测量电路和负载的B端相连接，所述总线小电流测量电路与MCU相连接，所述总线大电流测量电路分别与负载的B端和MCU相连接，所述电阻R1的另一端与负载的A端相连接。本技术通过采用分档测量总线电流的结构，解决了负载较少时雷管模块电流测量误差较大的问题，增强了起爆控制卡电流测量的灵活性，达到了总线电流测量微安级精度的测量效果。技术研发人员：张峰,黄俊聪,刘健,于萃萃,罗飞受保护的技术使用者：抚顺隆烨化工有限公司技术研发日：20240130技术公布日：2024/9/26