一種剩余電流互感器故障檢測模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電氣報警裝置，提供一種剩余電流互感器故障檢測模塊，包括單片機(jī)、檢測單元、第一比較器、第二比較器、跟隨器、整流濾波電路、放大整流濾波電路和報警單元，所述檢測單元輸入端與剩余電流互感器L1的輸出端相連接，所述檢測單元輸出分別與第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和跟隨器輸入端相連接，所述跟隨器輸出端經(jīng)放大整流濾波電路與單片機(jī)輸入端相連接，所述單片機(jī)輸出端連接并控制報警單元，所述第一比較器輸出端和第二比較器輸出端分別經(jīng)整流濾波電路與單片機(jī)輸入端相連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有剩余電流互感器的短路、斷路檢測和漏電數(shù)據(jù)檢測難以區(qū)分，漏電火災(zāi)漏報、少報等問題。
【專利說明】
一種剩余電流互感器故障檢測模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電氣報警裝置，特別涉及一種剩余電流互感器故障檢測模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器是一種獨(dú)立式的智能型探測器，作為電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)信號處理的中繼部分，通過軟件對下級終端電流探頭傳遞過來的信號進(jìn)行智能分析處理，判斷出每一只電流探頭的狀態(tài)(即故障狀態(tài)、火災(zāi)報警狀態(tài)、正常工作狀態(tài))，及時發(fā)現(xiàn)隱患部位，減少電氣火災(zāi)的發(fā)生;剩余電流互感器往往作為電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器核心的數(shù)據(jù)采集模塊，其工作狀態(tài)的好壞決定著火災(zāi)監(jiān)控信號采集的準(zhǔn)確性。以前，由于剩余電流互感器的阻值很小，無法正確區(qū)分短路與無漏電電流的區(qū)別，要同時兼顧剩余電流互感器短路、斷路檢測和漏電數(shù)據(jù)的實(shí)時檢測很難做到，早期往往只做到斷路檢測和漏電數(shù)據(jù)的實(shí)時檢測，無法實(shí)現(xiàn)三者兼顧，從而使得漏電火災(zāi)漏報、少報、不報、誤報事故不時的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，針對上述的問題，本實(shí)用新型提出一種可以自動識別剩余電流互感器的短路、斷路以及是否漏電的剩余電流互感器故障檢測模塊。
[0004]為解決此技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取以下方案:一種剩余電流互感器故障檢測模塊，包括單片機(jī)、檢測單元、第一比較器、第二比較器、跟隨器、整流濾波電路、放大整流濾波電路和報警單元，所述檢測單元輸入端與剩余電流互感器LI的輸出端相連接，所述檢測單元輸出分別與第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和跟隨器輸入端相連接，所述跟隨器輸出端經(jīng)放大整流濾波電路與單片機(jī)輸入端相連接，所述單片機(jī)輸出端連接并控制報警單元，所述第一比較器輸出端和第二比較器輸出端分別經(jīng)整流濾波電路與單片機(jī)輸入端相連接。
[0005]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述檢測單元包括采樣電阻ROO、上拉電阻R01、輸出電阻R02和直流電源VCC，所述采樣電阻ROO與剩余電流互感器LI的兩個信號輸出端并聯(lián)，采樣電阻ROO—端接地，另一端連接上拉電阻ROl —端和輸出電阻R02—端，上拉電阻ROl的另一端連接直流電源VCC，輸出電阻R02另一端分別與第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和跟隨器輸入端相連接。
[0006]進(jìn)一步的改進(jìn)，還包括故障顯示單元，所述故障顯示單元與單片機(jī)輸出端相連接并受控于單片機(jī)。
[0007]進(jìn)一步的改進(jìn)，所述跟隨器包括運(yùn)算放大器U2、電阻Rll和電容C11，所述運(yùn)算放大器U2正輸入端與檢測單元輸出端、電阻Rll—端和電容Cll 一端相連接，所述電阻Rll另一端和電容CU另一端均接地，所述運(yùn)算放大器U2負(fù)輸入端和輸出端均與放大整流濾波電路的輸入端相連接。
[0008]通過采用前述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:通過合理檢測單元和跟隨器對剩余電流互感器的輸入電流進(jìn)行隔離，剩余電流互感器的輸出經(jīng)檢測單元分別輸出至第一比較器、第二比較器和跟隨器三個獨(dú)立電路，互不影響，兩路比較器分別用于判斷斷路和短路故障，獨(dú)立判斷、運(yùn)算，從而使單片機(jī)能夠準(zhǔn)確判斷電流互感器的短路、斷路故障，又能實(shí)時模擬計算漏電電流信號的大小，正確區(qū)分短路與無漏電電流的區(qū)別，減少漏電火災(zāi)漏報、少報、不報、誤報事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理框圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]參考圖1、圖2，優(yōu)選的本實(shí)用新型的剩余電流互感器故障檢測模塊，包括單片機(jī)1、檢測單元2、第一比較器3、第二比較器4、跟隨器5、整流濾波電路6、放大整流濾波電路7和報警單元8，所述檢測單元2輸入端與剩余電流互感器LI的輸出端相連接，所述檢測單元2輸出分別與第一比較器3輸入端、第二比較器4輸入端和跟隨器5輸入端相連接，所述跟隨器5輸出端經(jīng)放大整流濾波電路7與單片機(jī)I輸入端相連接，所述單片機(jī)I輸出端連接并控制報警單元8，所述第一比較器3輸出端和第二比較器4輸出端分別經(jīng)整流濾波電路6與單片機(jī)I輸入端相連接，所述檢測單元2包括采樣電阻ROO、上拉電阻R01、輸出電阻R02和直流電源VCC，所述采樣電阻ROO與剩余電流互感器LI的兩個信號輸出端并聯(lián)，采樣電阻ROO—端接地，另一端連接上拉電阻ROl —端和輸出電阻R02—端，上拉電阻ROl的另一端連接直流電源VCC，輸出電阻R02另一端分別與第一比較器3的電阻R04—端、第二比較器4的電阻R05—端和跟隨器5的運(yùn)算放大器U2正輸入端相連接，所述跟隨器5包括運(yùn)算放大器U2、電阻Rll和電容Cll，所述運(yùn)算放大器U2正輸入端與檢測單元的輸出電阻R02、電阻Rll—端和電容Cll一端相連接，所述電阻Rll另一端和電容Cll另一端均接地，所述運(yùn)算放大器U2負(fù)輸入端和輸出端均與放大整流濾波電路7的運(yùn)算放大器U3正輸入端相連接，該放大整流濾波電路7包括運(yùn)算放大器U3、電阻R12、R13、R14、R15、R16、電容C12、C13、C14和整流管D01，所述第一比較器3包括電阻肋3、肋4、肋6、肋7、運(yùn)算放大器1]4和電容0)2、0)5、0)6;所述第二比較器4包括電阻R03、R05、R06、R07、運(yùn)算放大器U5和電容C01、C03、C04;所述整流濾波電路6包括限流電阻R08、濾波電容C09、整流管D02、限流電阻R09、濾波電容C07和接地電阻Rl O。
[0013]工作原理:當(dāng)剩余電流互感器短路、斷路時，漏電數(shù)據(jù)的實(shí)時檢測停止;其中當(dāng)剩余電流互感器LI輸出斷路時，由直流電源VCC(5V)通過檢測單元的上拉電阻ROl、采樣電阻ROO預(yù)加一個直流電壓，經(jīng)輸出電阻R02輸出經(jīng)第一比較器3的電阻R04輸入運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端并與電阻R03與R06和R07、C06形成基準(zhǔn)電壓的運(yùn)算放大器U4的正輸入端進(jìn)行比較，運(yùn)算放大器U4輸出低電平經(jīng)整流濾波電路至單片機(jī)的P0.6引腳，單片機(jī)的P0.6引腳獲得低電平后，單片機(jī)的P3.5引腳輸出低電平驅(qū)動報警單元進(jìn)行聲音報警;同理，當(dāng)剩余電流互感器短路時，經(jīng)輸出電阻R02輸出信號經(jīng)第二比較器的電阻R05輸入運(yùn)算放大器U5的正輸入端的電壓被拉低，運(yùn)算放大器U5的正輸入端與R03和R06與R07、C03形成基準(zhǔn)電壓的運(yùn)算放大器U5負(fù)輸入端進(jìn)行比較，運(yùn)算放大器U5輸出低電平經(jīng)整流濾波電路至單片機(jī)的P0.7引腳，單片機(jī)的P0.7引腳獲得低電平后，單片機(jī)的P3.5引腳輸出低電平驅(qū)動報警單元進(jìn)行聲音報警；當(dāng)剩余電流互感器無故障時，剩余電流互感器LI輸出經(jīng)檢測單元后經(jīng)跟隨器的運(yùn)算放大器U2跟隨，再通過運(yùn)算放大器U3、電阻町2、1?13、1?14、電容Cl2放大，再經(jīng)整流管DOI整流，再經(jīng)由電阻R15、濾波電容C13、C14進(jìn)行濾波后輸送至單片機(jī)的Pl.2引腳，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部AD計算實(shí)時漏電數(shù)據(jù)，判斷是否漏電超限。
[0014]本實(shí)用新型中還可增設(shè)一故障顯示單元，該故障顯示單元與單片機(jī)輸出端相連接并受控于單片機(jī)，該故障顯示單元包括三路并聯(lián)連接的LED燈顯示電路，分別用于顯示剩余電流互感器的斷路、短路和漏電狀況。
[0015]本實(shí)用新型通過合理檢測單元和跟隨器對剩余電流互感器的輸入電流進(jìn)行隔離，剩余電流互感器的輸出經(jīng)檢測單元分別輸出至第一比較器、第二比較器和跟隨器三個獨(dú)立電路，互不影響，兩路比較器分別用于判斷斷路和短路故障，獨(dú)立判斷、運(yùn)算，從而使單片機(jī)能夠準(zhǔn)確判斷電流互感器的短路、斷路故障，又能實(shí)時模擬計算漏電電流信號的大小，正確區(qū)分短路與無漏電電流的區(qū)別，減少漏電火災(zāi)漏報、少報、不報、誤報事故的發(fā)生。
[0016]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種剩余電流互感器故障檢測模塊，其特征在于:包括單片機(jī)、檢測單元、第一比較器、第二比較器、跟隨器、整流濾波電路、放大整流濾波電路和報警單元，所述檢測單元輸入端與剩余電流互感器LI的輸出端相連接，所述檢測單元輸出分別與第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和跟隨器輸入端相連接，所述跟隨器輸出端經(jīng)放大整流濾波電路與單片機(jī)輸入端相連接，所述單片機(jī)輸出端連接并控制報警單元，所述第一比較器輸出端和第二比較器輸出端分別經(jīng)整流濾波電路與單片機(jī)輸入端相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流互感器故障檢測模塊，其特征在于:所述檢測單元包括采樣電阻ROO、上拉電阻R01、輸出電阻R02和直流電源VCC，所述采樣電阻ROO與剩余電流互感器LI的兩個信號輸出端并聯(lián)，采樣電阻ROO—端接地，另一端連接上拉電阻ROl —端和輸出電阻R02—端，上拉電阻ROl的另一端連接直流電源VCC，輸出電阻R02另一端分別與第一比較器輸入端、第二比較器輸入端和跟隨器輸入端相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流互感器故障檢測模塊，其特征在于:還包括故障顯示單元，所述故障顯示單元與單片機(jī)輸出端相連接并受控于單片機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流互感器故障檢測模塊，其特征在于:所述跟隨器包括運(yùn)算放大器U2、電阻Rll和電容Cll，所述運(yùn)算放大器U2正輸入端與檢測單元輸出端、電阻Rll—端和電容CU—端相連接，所述電阻RU另一端和電容CU另一端均接地，所述運(yùn)算放大器U2負(fù)輸入端和輸出端均與放大整流濾波電路的輸入端相連接。
【文檔編號】G01R35/02GK205484762SQ201620066098
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】傅漢水, 傅清河
【申請人】福建俊豪科技有限公司