本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其涉及一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路。
背景技术：
目前，感应加热技术在工业制造领域的钢铁及有色金属冶炼、轧制、锻造、热处理等环节中应用越来越普遍，基本构成由感应加热电源、感应加热线圈、被加热工件或零件、冷却系统、控制系统等。感应加热线圈一般是根据实际加热温度场、磁场分布需要，由紫铜管绕制成各种形状并通水冷却；由于电磁场本身性质决定的感应线圈距离被加热工件越近电磁感应耦合效果越好；为了获得较好的加热效率和节约能源的效果，感应线圈铜管与工件的间隙仅有几个毫米工作情况十分恶劣。由于加热过程中工件带氧化皮、铁屑、热变形、机械位移等，极易发生感应线圈和工件接触、碰撞产生打火现象，轻者损伤、严重的造成感应线圈、工件报废和额外的经济损失。
因此，本行业迫切需要一种能够实时监测感应线圈与工件的接触状态，在打火现象发生前快速可靠的发出保护信号至感应加热电源控制系统快速切断电源的实时监测与保护电路。
技术实现要素：
为了克服感应加热线圈与工件发生接触与碰撞产生打火现象造成损失，本发明公开一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，包括驱动脉冲产生电路、h桥电路、电源v2、电源v3，h桥电路的控制端net24、net25、net26、net27分别连接至驱动脉冲产生电路，h桥电路的输出端通过net11、net13与变压器tx1相连，变压器tx1另一端net14、net15通过高频滤波电容器c2和高频滤波电感l1、l2与连接至感应线圈和接地端的测量端net16、net17连接；h桥电路的电源端通过电缆连接电源v2的正极，h桥电路的接地端通过电流检测电阻r1与电源v2、电源v3的接地端连接；电流检测电阻r1的检测端连接至电压比较器u1a，电压比较器u1a的比较端连接至分压的电位器r2，电压比较器输出端net28连接保护电路。
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，所述h桥电路由三极管q1、q2、q3、q4组成，h桥电路的控制端的驱动脉冲信号为互补脉冲信号；h桥电路用于完成直流-交流的电流变换。
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，所述电源v2、v3为整个电路提供稳定的直流电压：+15v、0v、-15v。
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，所述保护电路由基极电阻r4通过三极管q5输出连接的继电器u2构成，继电器u2的输出端设置有输出继电保护信号的开关保护端子net18、net19、net20。
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，电流检测电阻r1两端电压与电感l1、l2的输出电流成正比，输出电流与测量端net16、net17两端之间的接地电阻成反比；
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，所述的变压器tx1用于阻抗变换、隔离信号，用于感应器隔离的测量。
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，所述电位器r2用于调节net23点的比较电压值，用于与电压比较器net23点的电压比较，用于感应线圈接地电阻值大小的监测实时保护。
一种感应线圈接地电阻实时监测与保护方法，采用h桥电路的电源端连接电源v2的正极，h桥电路的接地端通过电流检测电阻r1与电源v2、电源v3的接地端连接；通过驱动脉冲产生电路输出互补脉冲信号至h桥电路控制端net24、net25、net26、net27，控制由q1、q2、q3、q4构成的h桥电路，完成直流-交流的电流变换功能；使h桥电路输出端net11、net13产生的交流电压驱动变压器tx1、高频滤波电容器c2和高频滤波电感l1、l2至连接感应线圈和接地端的测量端net16、net17，进行实时监测感应线圈与接地端的电阻值；
通过对电流检测电阻r1的检测，电压比较器u1a的比较端的电位器r2，能够调节电压比较器u1a端net23点的比较电压值，实现感应线圈接地电阻值大小的监测，通过电压比较器输出端net28连接的由三极管q5和继电器u2连接的保护电路，输出继电保护信号，进行实时保护；
其中感应线圈工作时，电流频率1-100khz范围，节点的测量端net16、net17之间的电压50-1000v范围；
其中电感l1、l2采用耐压高的器件用于防止匝间绝缘失效；滤波电感l1、l2采用电感高的器件，滤波电容器c2采用滤波、阻止1-100khz的信号进入变压器tx1的电容；变压器tx1用于完成阻抗变换、隔离信号。
本发明的有益效果是，实时在线监测感应线圈接地电阻值的大小变化，超出预先设定的保护值，在感应线圈发生打火前，即快速动作发出保护信号切断电源，有效的解决了感应线圈铜管、工件被损坏的问题，并带来良好经济效益。
附图说明
图1是感应线圈接地电阻实时监测与保护电路原理图。
具体实施方式
在图1中，一种感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，包括驱动脉冲产生电路、h桥电路、电源v2、电源v3，h桥电路的控制端net24、net25、net26、net27分别连接至驱动脉冲产生电路，h桥电路的输出端通过net11、net13与变压器tx1相连，变压器tx1另一端net14、net15通过高频滤波电容器c2和高频滤波电感l1、l2与连接至感应线圈和接地端的测量端net16、net17连接；h桥电路的电源端通过电缆连接电源v2的正极，h桥电路的接地端通过电流检测电阻r1与电源v2、电源v3的接地端连接；电流检测电阻r1的检测端连接至电压比较器u1a，电压比较器u1a的比较端连接至分压的电位器r2，电压比较器输出端net28连接保护电路。
所述h桥电路由三极管q1、q2、q3、q4组成，h桥电路的控制端的驱动脉冲信号为互补脉冲信号；h桥电路用于完成直流-交流的电流变换。所述电源v2、v3为整个电路提供稳定的直流电压：+15v、0v、-15v。
所述保护电路由基极电阻r4通过三极管q5输出连接的继电器u2构成，继电器u2的输出端设置有输出继电保护信号的开关保护端子net18、net19、net20。电流检测电阻r1两端电压与电感l1、l2的输出电流成正比，输出电流与测量端net16、net17两端之间的接地电阻成反比；所述的变压器tx1用于阻抗变换、隔离信号，用于感应器隔离的测量。所述电位器r2用于调节net23点的比较电压值，用于与电压比较器的net23点电压比较，用于感应线圈接地电阻值大小的监测实时保护。
本电路包括电源v2、v3，三极管q1、q2、q3、q4，电流检测电阻r1，电源去藕电容c1、c3，变压器tx1，滤波电容器c2，滤波电感l1、l2，驱动脉冲产生电路，电阻r3，电位器r2，滤波电容器c4、c5，电压比较器u1a，基极电阻r4，驱动三极管q5，继电器u2。电压比较器u1a型号为tl082。其中驱动脉冲产生电路采用现有技术，市场采购的成品。
q1、q2、q3、q4构成h桥电路控制端为net24、net25、net26、net27连接至驱动脉冲产生，驱电路动脉冲产生电路输出互补脉冲控制h桥，输出端net11、net13产生交流电压驱动变压器tx1；变压器输出端net14、net15连接高频滤波电容器c2和高频滤波电感l1、l2，net16、net17为测量端连接至感应线圈和接地端，实时监测感应线圈与接地端的电阻值。
感应线圈接地电阻实时监测与保护电路，q1、q2、q3、q4构成的h桥电路完成直流-交流电流变换的功能。变压器tx1完成阻抗变换、隔离信号，实现与感应器隔离测量的功能。电位器r2可以调节net23点的比较电压值，实现感应线圈接地电阻值大小的监测实时保护。
节点net16、net17连接感应线圈和接地端，感应线圈工作时电流频率1-100khz范围，滤波电感l1、l2选用较大的电感值，滤波电容器c2同样选用比较大的值，能够有效的滤波、阻止1-100khz的信号进入变压器tx1。节点net16、net17之间的电压约50-1000v范围，电感l1、l2选用耐压比较高的器件防止匝间绝缘失效。