专利名称：静态型冲击继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种静态型冲击继电器，特别是电气信号回路用冲击继电器。
传统的冲击继电器的原理主要有脉冲变压器型和积分型两种。脉冲变压器型的特点是，灵敏度高，但抗纹波干扰能力差；积分型冲击继电器由于增加了积分滤波环节，其抗纹波干扰能力较强，但由于积分环节的存在，其灵敏度大大降低，不能满足动作电流为15mA以下信号系统的要求。近年来由于大量采用节能的发光二极管光字牌，信号电流大大减小，由原来的100mA降为15mA以下。
本实用新型的目的就是针对上述问题提供一种灵敏度高、抗纹波干扰能力强的冲击继电器。
本实用新型的技术方案是一种静态型冲击继电器，包括采样电路、信号处理电路和输出电路，信号处理电路的输入端和输出端分别接采样电路的输出端和输出电路的输入端，信号处理电路由积分滤波回路、同相放大回路、有源微分回路、比较回路、触发回路依次联接而成。
而且，还设有手动复归回路，手动复归回路的输出端与触发回路的输入端相接。
而且，还设有延时自动复归回路，延时自动复归回路的输出端和输入端分别与触发回路的输入端和输出端相接。
或者，在触发回路与输出电路之间设有延时动作回路，延时动作回路的输入端和输出端分别与触发回路的输出端和输出电路的输入端相接。
而且，设有延时自动复归回路，延时自动复归回路的输出端和输入端分别与触发回路的输入端和延时动作回路的输出端相接。
本实用新型在采样后，用积分滤波回路滤去信号中的纹波分量，以提高继电器的抗干扰能力；在积分滤波后，采用有源微分回路，以提高其灵敏度。因此，本实用新型不仅灵敏度高，而且抗纹波干扰能力强，可以满足动作电流为15mA以下信号系统的要求。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1为本实用新型的电路方框图；图2为本实用新型带延时自动复归回路的电路方框图；图3为本实用新型带延时动作回路的电路方框图；图4为本实用新型带延时动作回路和延时自动复归回路的电路方框图；图5为本实用新型实施例1的电路原理图；图6为本实用新型实施例2的电路原理图；图7为本实用新型实施例3的电路原理图；图8为本实用新型实施例4的电路原理图；图9为本实用新型正极性接线及其应用电路图图10为本实用新型负极性接线及其应用电路图。
参见图1～图10，本实用新型的采样回路由电阻R1构成，其作用是将二极管光字牌发来的电流动作信号转变成电压信号，采样回路的输出U正比于输入电流I，当输入电流变化△I时，输出电压U=U0+△U。
积分滤波回路的作用是将采样回路输出电压U中的交流纹波分量滤掉，以提高其抗纹波干扰能力。它由电阻R4，稳压二极管V2，电容C1构成。C1上的电压U与U的平均值成正比，V2是保护电路，防止输入量过大时损坏后面的电子电路。
同相放大回路的作用是将积分滤波回路的输出电压U放大为U1，该电路并起隔离作用。它由R5、R6和运算放大器N11组成。
有源微分回路由电容C2、C7，电阻R7、R9、R10，电位器R8，运算放大器N12组成，输出电压为U2。有源微分回路的作用是将U1的变化量△U1转变成尖顶波△U2，且具有放大作用，以提高继电器的灵敏度，C7为滤波电容，滤去U1中残余的纹波分量。
比较回路由电阻R14～R17、R29～R32、电容C5、二极管V3、V4，运算放大器N13、N14构成，作用是检测U2的幅值，当U2的幅值大于预定基准电压时，比较回路发出动作或返回脉冲，预定基准电压Ua，Ub由R29～R32串联分压产生。
触发回路由电阻R27、R28，触发器RSO组成，作用是接收比较回路发来的脉冲，使触发器RSO的输出翻转，驱动出口回路动作或返回并保持。
手动复归回路由电阻R23～R26，二极管V13、V15，三极管V11，电容C4构成，作用是当出口继电器K动作后向触发回路发出复归信号，使出口继电器复归。
延时自动复归回路由电阻R19、R20，电位器R21，电容C3，二极管V9、V10、V14，触发器RS1、RS2、RS3组成，作用是出口继电器动作后延时到预定时间后，向触发器RS0发出复归信号。RS1的作用是，当继电器复归时，向RS2、RS3发出复归信号，使之复归。也可以由电阻R19、R20，电位器R21，电容C3，二极管V9、V10、V14，触发器RS3，运算放大器N22组成，其中N22也可以是集成与门、或门及反相器串联，还可以是RS触发器。
延时动作回路由电位器R22，电阻R33、R34，二极管V9、V12、V16，电容C8，触发器RS1、RS2、RS3组成，作用是触发器RS0翻转后，开始延时，延时至预定时间后向继电器K发出动作信号。也可以由电位器R22、电阻R33、R34，二极管V9、V12、V16，触发器RS2，运算放大器N21组成，其中N21也可以是集成与门、或门及反相器串联，还可以是RS触发器。
出口回路由电阻R18，二极管V6、V8，三极管V7，稳压二极管V5，电容C6，继电器K组成，作用是驱动预告信号警铃或事故信号喇叭报警。
电源回路由开关电源G组成，作用是把外接电源电压降低至适合电子电路工作的电压。
实施例1，如图1、图5所示，本实用新型包括采样电路、信号处理电路和输出电路，信号处理电路的输入端和输出端分别接采样电路的输出端和输出电路的输入端，信号处理电路由积分滤波回路，同相放大回路，有源微分回路、比较回路、触发回路依次联接而成。另外，触发回路的输入还与手动复归回路的输出相接。上述电子电路工作电压由电源回路提供。当流过R1的信号电流增加即出现事故时，积分滤波回路输出电压U增加，△U为正，经N11同相放大输出电压为U1，有源微分回路输出一负的尖顶波，电压为U2，当U2小于反相比较器N14的基准电压时，N14输出一正的方波，触发器RS0翻转，Q0由0变1，V7导通使继电器K动作并保持，其触点使喇叭报警。当流过R1的信号电流减小即事故消失时，积分滤波回路输出电压U＇减小、△U为负，经N11放大输出电压为U1＇，有源微分回路输出一正的尖顶波，电压为U2＇，当U2＇大于同相比较器N13的基准电压时，N13输出一正的方波，使触发器RS0翻转，Q0由1变0，V7截止使继电器K返回并保持。当冲击继电器的手动复归回路按附图9接线时，出口继电器K动作后，2端接正电源，经R26、V13分压后，在R28上产生一高电平，触发器RS0翻转，Q0由1变0，V7截止使继电器K返回并保持。当手动复归回路按附图10接线时，正常情况下，V11由于R23、R24产生的偏置电流而导通，触发器RS0的EN端为高电平。若将2端接负电源，则R23、R25、V15分压，V11的基极为0，V11截止，EN端变为0，触发器RS0输出端呈高阻态，V7截止使继电器K返回。
实施例2如图2、图6所示，在实施例1基础上增加延时自动复归回路，当信号电流使RS0翻转后，正电源经过V9、R21、R20向C3充电，当C3的电压达到RS2的翻转电压时，RS2翻转，RS3随之翻转，经V14向RS0、RS1发出复位信号，RS0复归，Q0由1变0，V7截止使继电器K返回，C3经V10、R19放电，同时RS1翻转，向RS2、RS3发出复归信号，使之复归。
实施例3，如图3、图7所示，在实施例1基础上增加了延时动作回路，当信号电流使RS0翻转后，Q0由0变1，但由于RS3输出为0，经V12将V5负端电压拉低，出口继电器K不能动作，这时，正电源经V9、R22、R33向C8充电，当C8的电压达到RS2的翻转电压时，RS2翻转，RS3随之翻转，RS3输出Q3由0变1，V7导通使继电器K动作。改变R22的大小，可调整延时时间的长短。
实施例4如图4、图8所示，在实施例1基础上增加了延时动作回路，延时自动复归回路。当信号电流使RS0翻转后，延时动作回路按实施例3所述的工作过程延时，到达预定时间后，N21由0变1，V7导通使继电器K动作。RS2翻转后，延时自动复归回路按实施例2所述的过程延时，到预定时间后，N22由0变1，经V14向RS0发出复归脉冲，RS0复归，V7截止使继电器K返回。
N11～N14为通用运算放大器，可以为一片324，348等四运放芯片，也可以为两片358等双运放芯片，不同的芯片管脚连接有所不同，附图标注的为前者芯片管脚连接。
N21、N22为358等双运放芯片，其管脚连接见附图。
本实用新型可以装在单独的外壳内，也可以与中央信号回路的其它元件一起装在一个外壳或机箱内，组成成套中央信号装置。
权利要求1.一种静态型冲击继电器，包括采样电路、信号处理电路和输出电路，信号处理电路的输入端和输出端分别接采样电路的输出端和输出电路的输入端，其特征是，信号处理电路由积分滤波回路、同相放大回路、有源微分回路、比较回路、触发回路依次联接而成。
2.根据权利要求1所述的继电器，其特征是，还设有手动复归同路，手动复归回路的输出端与触发回路的输入端相接。
3.根据权利要求1或2所述的继电器，其特征是，还设有延时自动复归回路，延时自动复归回路的输出端和输入端分别与触发回路的输入端和输出端相接。
4.根据权利要求1或2所述的继电器，其特征是，在触发回路与输出电路之间设有延时动作回路，延时动作回路的输入端和输出端分别与触发回路的输出端和输出电路的输入端相接。
5.根据权利要求4所述的继电器，其特征是，设有延时自动复归回路，延时自动复归回路的输出端和输入端分别与触发回路的输入端和延时动作回路的输出端相接。
专利摘要一种用于电气信号系统的冲击继电器,它通过采样、积分滤波、有源微分、比较、触发、手动复归、延时、输出等回路,使之具有很强的抗纹波干扰能力,又具有很高的灵敏度,最小动作电流< 15mA,当直流电源的纹波系数达到10～20%,且稳定电流已达30路信号时,继电器能可靠动作及返回。本实用新型具有电流突增动作、电流突减返回、延时自动复归、延时动作、手动复归等功能,适于节能发光二极管光字牌和普通的白炽灯光字牌。
文档编号H01H47/00GK2307359SQ9724084
公开日1999年2月10日 申请日期1997年5月22日 优先权日1997年5月22日
发明者池立江 申请人:机械工业部许昌继电器研究所