专利名称：电度表用非接触式u型环短路窃电检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电度表防窃电装置，特别是一种电度表用非接触式U型环短路窃电检测装置。
背景技术：
本实际生活中，常有一些人为了各种目的而窃电，U型环短路窃电则是最常见的一种窃电方式，窃电给国家和电力部门带来巨大经济损失，为了防止窃电，各种各样的防窃电装置应运而生，审定公告号为2258279的实用新型专利，提供了一种电子式电度表的防窃电装置，其技术方案为在电度表内设置一个高频振荡驱动回路，所产生的几十KHZ高频信号加在电流回路的取样电路上，并在取样电阻上套一个磁环，该磁环和穿过其中的导线构成一个电感量很小的电感L，即在电流回路中串接一个小电感，该电感对50HZ的工作频率信号影响极小，但当几十KHZ的高频信号流过时就会产生一个较强的信号，再将该高频信号放大，滤去50HZ信号后即可将该信号作为检测电流回路是否短接的检测信号，当电流回路被从外部短路时，这个检测用的高频信号也被短路；检测信号降低，再经装置中设置的整流滤波回路整流后然后送入电压比较回路后与一个标准电平比较。当回路被短接时，比较回路输出高电平，所接的模拟开关闭合。该专利目的是解决U型环窃电问题，并对窃电者进行惩罚，但是该专利在实际应用中存在一定的问题，主要是该专利将高频信号直接加在电源回路中，这样会对供电电源造成一定的污染。
发明内容
为克服上述缺陷，本实用新型提供一种与被检测线路无接触、不会对供电电源造成污染且检测准确、可靠的非接触式U型环短路窃电检测装置。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案如下一种电度表用非接触式U型环短路窃电检测装置，包括检测电路、检测信号处理电路，其特征在于所述检测电路由检测信号产生电路和检测传感器构成，所述检测传感器由一磁环以及绕在所述磁环上的检测线圈构成，所述检测线圈一端与检测信号产生电路的输出端相连，另一端与检测信号处理电路输入端相连，被测导线穿过上述磁环且与上述磁环非接触连接。
所述检测信号产生电路为一高频正弦波振荡电路，其所产生的正弦波振荡信号是一个连续等幅直流正弦波检测信号，该信号通过磁环上的检测线圈进入检测信号处理电路的输入端，再依次经过检测信号处理电路的高通滤波电路、检波电路、放大电路、电压比较电路、COMS电平变换电路的滤波、检波、放大、电压比较处理后，由COMS电平变换电路输出一个COMS电平的逻辑信号。
本实用新型特点是应用磁感应原理检测电路是否短路，被检电路穿过磁环与检测电路无任何电路连接，由于检测线圈与被检导线构成一个变压器结构，检测导线与检测线圈的匝数比悬殊，且供电传输导线中是强电，感应信号是弱电，因而，供电传输导线中的感应信号可忽略不计，不会对供电电源造成污染，本实用新型结构简单、检测效果好，有利于推广应用。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型检测信号产生电路电路图；图3是本实用检测信号处理电路电路图；图4是本实用新型原理示意图。
具体实施方式
实施例结合附图对本实用新型作进一步的说明如图1、2、3所示，本实用新型中被测导线5穿过磁环1，磁环1上绕有检测线圈2，检测线圈2两端分别与检测信号产生电路3的输出端和检测信号处理电路4的输入端相连，所述检测信号产生电路3是由三极管BG1、偏置电阻R1、负载电阻R3、电感L及电容C1、C2构成的电容三点式振荡电路，振荡电路输出端通过检测线圈2与检测信号处理电路4的输入端相连接，从检测线圈2传来的检测信号经过电容C3、C4送入运放A1的同相输入端，所述运放A1的同相输入端与电容C3、C4、R4连接，R4另一端接地，R7一端与电容C3、C4中点连接，另一端接A1输出端，连接在运放A1反相输入端与接地端之间的电阻R5及跨接在运放A1输出端与反相输入端之间的R6调节运放A1的电压放大倍数，上述器件共同构成一个二阶高通滤波电路，检测信号经检测信号处理电路4的高通滤波电路6滤波后，由运放A1输出端经耦合电容C5、二极管D1送入运放A2，所述二极管D1与电阻R8、R9、电容C6构成检波电路7，所述运放A2与电阻R10、R11构成放大电路8，检测信号经检波、放大后，从运放A2输出端送入由运放A3、电阻R12、R13构成的电压比较电路9，检测信号与参考电压比较，电压比较电路9输出的信号经CMOS电平变换电路10变换成相应的高电平或低电平输出。
由于实施例中的正弦波振荡电路3、高通滤波电路6、检波电路7、放大电路8、电压比较电路9、CMOS电平变换电路10都是最基本、最常见的电路，因此只作了简要说明。另外，上述电路在实际应用中都有很多，本实用新型在此不再一一举例，不管采用哪一种电路，只要与本实用新型磁感应检测装置结构相同，都属于本实用新型的保护范围之内。
本实用新型的检测原理如下如图4所示通过磁环1的供电传输导线5和磁感应检测传感器构成一个变压器结构，其等效电路如图4所示，其中r1为检测线圈直流电阻，r2’为穿过磁环附近的供电传输导线构成的部分线圈的直流电阻，rm为变压器的励磁电阻，x1为检测线圈的漏电抗，x2’为穿过磁环的供电传输导线构成的线圈的等效漏电抗，xm变压器的励磁电抗，z’fz为等效负载阻抗。从图4中可以得到检测电路的检测信号产生电路3输出的连续的等幅正弦波检测信号Vs被磁感应检测传感器等效电路的总阻抗和检测信号处理电路4输入阻抗所分压Vi＝Vs-VL。短路不发生时，由于穿过磁环1的供电传输导线5构成的线圈等效阻抗Z’fz非常大，等效漏电抗X2’也较大，导致磁感应检测传感器等效电路的总阻抗很大，其分压VL很大，使检测信号处理电路4得到的信号Vi较小。短路发生时，穿过磁环1的供电传输导线5构成的线圈等效阻抗减小，Z’fz趋于0值，同时，等效漏电抗X2’也减小，导致磁感应检测传感器等效电路的总阻抗减小，其分压VL下降很多，使送入检测信号处理电路4的被检信号增大，从而检测信号处理电路4输出一个CMOS高电平，表示检测到短路发生，若无短路发生，则检测信号处理电路4输出一个CMOS低电平。由此本实用新型根据检测信号的变化可判断出供电传输导线是否被短路。检测信号处理电路输出的CMOS电平逻辑信号还可作为触发其他保护电路动作的信号源。
由于在本实用新型中，供电传输导线只穿过磁环1而不在磁环1上多绕几圈，能够有效的防止检测信号产生电路产生的检测信号通过磁感应检测传感器在供电传输导线5上产生感应信号污染供电电源。由于检测线圈2与被检导线5构成一个变压器结构，检测导线5与检测线圈2的匝数比悬殊，且供电传输导线中是强电，感应信号是弱电，因而供电传输导线中的感应信号可忽略不计，不会对供电电源造成污染。
权利要求1.一种电度表用非接触式U型环短路窃电检测装置，包括检测电路、检测信号处理电路(4)，其特征在于所述检测电路由检测信号产生电路(3)和检测传感器构成，所述检测传感器由一磁环(1)以及绕在所述磁环(1)上的检测线圈(2)构成，所述检测线圈(2)一端与检测信号产生电路(3)的输出端相连，另一端与检测信号处理电路(4)输入端相连，被测导线(5)穿过上述磁环(1)且与上述磁环(1)非接触连接。
2.根据权利要求1所述的一种电度表用非接触式U型环短路窃电检测装置，其特征在于所述检测信号产生电路(3)为一高频正弦波振荡电路，其所产生的正弦波振荡信号是一个连续等幅直流正弦波检测信号，该信号通过磁环(1)上的检测线圈(2)进入检测信号处理电路(4)的输入端，再依次经过检测信号处理电路(4)的高通滤波电路(6)、检波电路(7)、放大电路(8)、电压比较电路(9)、COMS电平变换电路(10)的滤波、检波、放大、电压比较处理后，由COMS电平变换电路(10)输出一个COMS电平的逻辑信号。
专利摘要本实用新型涉及一种防窃电装置，特别是一种用于电度表的非接触式U型环短路窃电检测装置，包括检测电路、检测信号处理电路，其特征在于所述检测电路由检测信号产生电路和检测传感器构成，所述检测传感器由一磁环以及绕在所述磁环上的检测线圈构成，所述检测线圈一端与激励电路的输出端相连，另一端与检测信号处理电路输入端相连，被测导线穿过上述磁环且与上述磁环非接触连接。本实用新型特点是应用磁感应原理检测电路是否短路，被检电路穿过磁环与检测电路无任何电路连接，且不会对供电电源造成污染，本实用新型结构简单、成本低，检测效果好，有利于推广应用。
文档编号G01R11/24GK2660542SQ20032011655
公开日2004年12月1日 申请日期2003年10月30日 优先权日2003年10月30日
发明者杨泽林 申请人:杨泽林