一种具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路的制作方法

本实用新型属于信号检测技术领域，更为具体地讲，涉及一种具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路，用于对雷电冲击电流的峰值进行测量。

背景技术：

目前，许多雷电监测设备安装在户外，由于固定电源难以获取，该类监测设备的供电大多采用电池供电。同时，由于这类监测设备安装的位置很多都处于人际罕见的地区，因此监测设备电池的更换十分不方便，往往需要几年时间才能进行一次电源更换。这就要求监测设备本身的功耗要十分低。而降低监测设备功耗的最好方法是让监测设备在雷电冲击产生时可以被唤醒开始工作，等数据采集完成后监测设备就进入休眠状态。

但是监测设备从休眠到唤醒需要几个毫秒的时间，而雷电冲击的持续时间一般不超过100微秒。因此，在常规的数据采集方式下，等监测设备从休眠进入唤醒工作状态后，雷电信号早已消失，监测设备无法进行准确的雷电数据采集。为了避免这种情况，需要一种电路能把雷电信号的峰值保存下来，等监测设备被唤醒工作时进行读取。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，针对雷电监测设备从休眠到唤醒时间相对雷电冲击的持续时间过程过程，无法进行准确的雷电数据采集情况，提供一种具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路，用于将雷电信号的峰值保存下来，等监测设备被唤醒工作时进行读取。

为实现上述实用新型目的，本实用新型具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路，其特征在于，包括：

一罗氏线圈，用于对雷电冲击进行采集，得到雷电信号并发送给整流电路；

一整流电路，用于将采集得到的雷电信号变换为直流信号，并送入分压电阻网络；

一分压电阻网络，包括n个分压电阻R₁,R₂,…,R_n以及n个输出电阻R₁₁,R₂₂,…,R_nn，整流电路输出的直流信号，经过分压电阻R₁,R₂,…,R_n连接到地，输出电阻R₁₁一端直接与直流信号连接，另一端输出，输出电阻R₂₂一端连接到分压电阻R₁、R₂的连接点，另一端输出，…，输出电阻R_nn一端连接到分压电阻R_n-1、R_nn的连接点，另一端输出；

信号整形电路1,2,…,n，信号整形电路1,2,…,n的输入分别与输出电阻R₁₁,R₂₂,…,R_nn的输出端一对一连接，当某个信号整形电路的输入大于翻转电平时，其输出电平发生翻转；

信号锁存电路1,2,…,n，信号锁存电路1,2,…,n的输入分别与信号整形电路1,2,…,n的输出一对一连接，当某个信号整形电路的输出电平发生翻转时，将其翻转锁存，同时向后级电路发送一个采集启动信号，用于唤醒雷电监测设备，等雷电监测设备被唤醒后，信号锁存电路1,2,…,n的输出电平送入到后级电路中，后级电路对信号锁存电路1,2,…,n的输出进行读取，读取后，对信号锁存电路1,2,…,n的锁存进行清除。

本实用新型的目的是这样实现的。

本实用新型具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路，该电路包括罗氏线圈、整流电路、分压电阻网络以及n个信号整形电路、n个信号锁存电路，罗氏线圈对雷电冲击进行采集，并将得到雷电信号发送给整流电路变换为直流信号，在分压电阻网络分压为n个电压，并分别送入n个信号整形电路，这样，当雷电信号通过整流电路变为直流信号后，其电压峰值越大，所触发的翻转的信号整形电路就越多，送入雷电监测设备的数值就越大，通过增加采集通道的数量就可以增加测量的细分度，实现对雷电冲击电流的峰值测量。同时，输出电平的翻转被信号锁存电路瞬间锁存，等雷电监测设备被唤醒后被其读取后，将信号锁存电路的锁存清除，这样实现了将雷电信号的峰值保存下来，等监测设备被唤醒工作时进行读取的目的。

附图说明

图1是本实用新型具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路的原理框图；

图2是图1所示具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路一种具体实施方式原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本实用新型。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本实用新型的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

在本实施例中，如图1所示，本实用新型具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路包括：罗氏线圈1、整流电路2、分压电阻网络3、n个信号整形电路4以及n个信号锁存电路5。

罗氏线圈1对雷电冲击进行采集，得到雷电信号并发送给整流电路2；整流电路2将采集得到的雷电信号变换为直流信号，并送入分压电阻网络3；分压电阻网络3包括n个分压电阻R₁,R₂,…,R_n以及n个输出电阻R₁₁,R₂₂,…,R_nn，整流电路输出的直流信号，经过分压电阻R₁,R₂,…,R_n连接到地，输出电阻R₁₁一端直接与直流信号连接，另一端输出，输出电阻R₂₂一端连接到分压电阻R₁、R₂的连接点，另一端输出，…，输出电阻R_nn一端连接到分压电阻R_n-1、R_nn的连接点，另一端输出；n个信号整形电路4即信号整形电路1,2,…,n的输入分别与输出电阻R₁₁,R₂₂,…,R_nn的输出端一对一连接，当某个信号整形电路的输入大于翻转电平时，其输出电平发生翻转；n个信号锁存电路5即信号锁存电路1,2,…,n的输入分别与信号整形电路1,2,…,n的输出一对一连接，当某个信号整形电路的输出电平发生翻转时，将其翻转锁存，同时向后级电路发送一个采集启动信号，用于唤醒雷电监测设备，等雷电监测设备被唤醒后，信号锁存电路1,2,…,n的输出电平送入到后级电路中，后级电路对信号锁存电路1,2,…,n的输出进行读取，读取后，对信号锁存电路1,2,…,n的锁存进行清除。

图2是图1所示具有锁存功能的雷电信号峰值检测电路一种具体实施方式原理框图。

在本实施例中，如图2所示，信号整形电路4采用施密特触发器，施密特触发器的翻转电平为3V，当某一分压电阻输出电压，即斯密特触发器输入端V_X的电压大于斯密特触发器翻转电平3V，则相对应的斯密特触发器输出翻转，并触发其对应的下级信号锁存电路5即D触发器锁存信号。输入的直流电压即雷击电压越高，其所触发翻转的斯密特触发器越多，因此，可以通过读取其对应的D触发器的输出电平计算出输入冲击电压峰值的范围。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。