专利名称：数控电流继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型与电流继电器有关。
背景技术：
目前，电流继电器多为电磁式电流继电器，存在主要缺点是由于伏安特性曲线引起的非线性误差大，电气参数设置繁琐。也有采用电子电路设计的电流继电器。但性能不是十分理想，主要缺点A/D转换速度慢，易误动作。
实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种灵敏度高，性能稳定，控制精度高，功能设置简单可靠，不会误动作的数控电流继电器。
本实用新型是这样实现的本实用新型数控电流继电器，其特征是电流信号取样放大电路(1)的输入端有电阻(R1)，与电流互感器(TA)次极线圈串连，输出端接电压比较第二保护设置电路(2)，电路(2)的输出接继电器跳闸输出电路(3)，放大电路(1)的另一路输出接电压频率变换器(4)，电压频率变换器(4)的输出接符合、时钟电路(6)，符合、时钟电路(6)的输出接记数译码、编码、对码第一保护设置电路(5)，电路(5)的一路输出接显示器(7)，一路输出接过流报警继电器输出电路(9)，一路输出接延时跳闸时间设置电路(8)，上述各电路接电源变换电路(10)。
电流信号取样放大电路(1)由电阻(R1)和集成块(IC2)组成，R1为0.01Ω的锰铜丝与电流互感(TA)次极线圈串联后接于IC2的2脚，IC2的7脚分两路输出，一路接电压比较器(IC3)的2脚，电阻(R16-R27)的一端并联与IC3的6、7脚连接，另一端分别接三组数字开关的8、4、2、1接线端，数字开关C端并联后接IC3的2脚组成电压比较第二设置保护电路(2)，IC3的1脚经电阻(R14)接晶体管(BG7)的基极，BG7的发射极与晶体管(BG1，BG2)的发射极连接，BG1，BG2的集电极连接跳闸输出继电器(Km1)构成继电器跳闸输出电路(3)，V/F电压频率变换器(4)为集成块(IC1)，IC1的3脚接集成块(IC5)的1脚，由IC5、IC6与时钟电路集成块(IC4)构成符合、时钟电路(6)，记数、译码、BCD编码，对码第一保护设置电路(5)由译码电路(IC11、IC12、IC13)，集成块(IC7、IC8、IC9、IC10、IC14)和数字开关(1，2，3，4)组成，IC4的3脚接延时时间设置电路(IC9)的14脚，13脚接IC6的1脚，IC6的4脚接集成块(IC7)的14脚，IC17的2脚接IC5的2脚，IC5的3脚接IC10的2脚，IC10的1脚接IC6的10脚，IC7的1、4、5、6、7、10脚通过二极管(D3-D8)并接后接晶体管(BG6)的基极，BG6的集电极与译码电路(IC11、IC12、IC13)的5脚连接，发射极与显示电路(7)的LED数码管(1、2、3)的COM端连接，IC7的3脚接记数BCD、编码、对码电路(IC8)的7脚、15脚、IC10的7脚，数字开关(1)的尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D9-D12)接IC8的14、13、12、11脚和IC11的1、2、6、7脚，数字开关(2)的尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D13-D16)接IC8的3、4、5、6脚和IC12的1、2、6、7脚，数字开关(3)的尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D17-D20)接IC10的14、13、12、11脚和IC13的1、2、6、7脚，数字开关(1、2、3)的C端经电阻R40接晶体管BG4的基极，BG4的集电极接过流报警信号继电器(Km2)，其C端一路接IC5的9脚，一路接BG3的基极，BG3的发射极接IC5的13脚，时钟信号经IC9分频后由10脚送入IC5的12脚，IC5的11脚接IC10的10脚，IC6的6脚接IC10的9脚，数字开关4的C端接IC5的8脚，IC5的4脚接BG2的基极，IC5的8脚接IC6的9脚，IC5的9脚接IC6的13脚和BG3、BG4的基极，IC5的5、6脚与10脚连接，数字开关(4)尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D21-D24)接(IC10的3、4、5、6脚构成延时跳闸时间设置电路(8)，并且接IC14的1、2、6、7脚，IC11，IC12，IC13，IC14的9、10、11、12、13、14、15脚分别接数码管(1，2，3，4)的a、b、c、d、e、f、g脚，数码管4的COM端经R45接地。
电源变换电路(10)由桥式整流电路和变压器组成，集成电路U1的D极接变压器的2脚，S极接地，C极接光耦(PC1)，光耦PC1的一端接变压器的+5V，另一端经电阻限流后接集成块(U2)、电阻(R50，RP3)组成取样电路。
采样电阻(R1)采用直径为2.5毫米的锰铜丝，电阻值为0.01Ω、IC1为专用V/F变换集成电路LM331，IC2、IC3为双运算放大器TL082，IC4为14级计数分频振荡器集成电路CD4060，IC5为四与非门电路ID4011，IC6为六非门电路，CD4069，IC7、IC9为十进制计数译码器CD4017，IC8、IC10为双BCD译码计数器CD4518，IC11、IC12、IC13、IC14为BCD7段译码器CD4543，显示用LED共阴数码管，U1为三端离线式脉宽调制单片开关电源集成电路TOP224，U2为三端取样集成电路TL431、PC1为光电耦合器PC817C。
本实用新型克服了电磁式继电器存在的由于伏安特性曲线引起的非线线误差的缺点，灵敏度高，性能稳定。集电磁式电流电器、时间继电器、信号继电器、数显电流表等的各种基本功能于一身，具有控制精度高，功能设置简单可靠，不会误动作的优点。
图1为本实用新型的框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的总体结构如图1所示一、电流信号取样放大；二、电压比较第二保护设置；三、继电器跳闸信号输出；四、V/F电压频率变换；五、记数译码BCD码编码、对码、第一保护设置；六、符合电路时钟电路；七、LED显示；八、延时跳闸时间设置；九、过流报警继电器输出；十、本机电源变换电路。本实用新型的工作原理电流信号取样放大由R1及IC2组成，R1为0.01Ω的锰铜丝与电流互感器TA次级线圈串联后工作于5A回路中，与信号放大电路相接，信号放大电路由集成电路IC2及外围电路组成。IC2为双运算放大集成电路。R1回路有电流通过时产生交变电压信号。此信号经缓冲电阻R2送入IC2的2脚。接于3脚的电阻R8，5脚的电阻R6分别为两级放大器的对地反馈电阻。D1、D2、R3、R4、R5、R7分别接于1脚、2脚、6脚、7脚完成小信号放大以及将输入交流电压转换为直流电压，由IC2的7脚分两路输出。一路经R9缓冲电阻接到电压比较电路IC3的2脚，R10接于3脚与地之间，C1为消振电容，R3为反馈电阻接于1脚与2脚之间，R1、R11、RP1串接于地-5V之间，RP1滑臂端接IC3的5脚，用于调整6、7脚输出电压，R16-R27一端并联与IC3的6脚、7脚连接，另一端分别接在三组数字开关的8、4、2、1接线端，数字开关C端并联后接到IC3的2脚组成第二保护设置电路2，R14接于IC3的1脚与继电输出跳闸电路的BG7的基极之间，R15接于+5V与BG7的集电极作为负载电阻，C2接于BG7的集电路与基极之间，KM1为跳闸输出继电器，接于+5V与BG1、BG2的集电极之间，BG1、BG1、BG7发射极接地。C3接于BG1集电极与基极之间，C2、C3为防跳电容，IC2的7脚输出另一路经R30缓冲电阻送入V/F电压频率变换器IC1的7脚、C4接于7脚与地之间。1脚与6脚相接。R32、C5并接于1脚和R31与R33之间，R31另一端接+5V，R33另一端接地，R34、RP2串接于2脚与地之间。C6、R29并接于+5V和5脚之间，R28接于+5V和频率输出3脚为一上拉电阻。IC1的3脚接到符合电路IC5的1脚，IC5为四与非门电路。IC4为时钟电路用于控制各电路正常工作，R35和晶体接于10、11脚之间，3脚接延时时间设置电路IC9的14脚。IC9为记数集成电路。IC4的13脚接于IC6的1脚，IC6为非门电路，2脚、3脚相连，4脚输出时钟信号到IC7的14脚，IC7输出三路控制信号。一路由2脚送入IC5的2脚，控制3脚输出的频率信号，IC5的3脚接到IC10的2脚，当1脚为低电平时正常计数，高电平时停止计数。IC10的1脚和符合电路IC6的10脚相接。二路由IC7的1、4、5、6、7、10脚通过D3-D8并接后接到BG6的基极控制译码电路IC11、IC12、IC13的5脚电平的高低完成显示数据的锁存。R43接于5脚和+5V之间为负载电阻。三路由IC7的3脚接于记数BCD编码、对码电路IC8的7脚、15脚，IC10的7脚，控制IC8、IC10计数完毕后清零，数字开关1尾数1、2、4、8分别经D9-D12接到IC8的14、13、12、11脚并和IC11的和1、2、6、7脚相连，完成百位的设置、编码、对码。数字开关2尾端的1、2、4、8分别经D13-D16接到IC8的3、4、5、6脚并和IC12的1、2、6、7脚相接完成十位的设置、编码、对码。数字开关3尾端的1、2、4、8分别经D17-D20接到IC10的14、13、12、11脚并和IC13的1、2、4、7脚相接完成个位的设置数、编码、对码。数字开关4尾端的1、2、4、8分别经D21-D24接到IC10的3、4、5、6脚并和IC14的1、2、6、7脚相接，完成延时时间设置、编码、对码。IC11的9、10、11、12、13、14、15分别接到百位LED数码管的a、b、c、d、e、f、g。IC12的9、10、11、12、13、14、15分别接十位LED数码管的a、b、c、d、e、f、g。IC13的9、10、11、12、13、14、15分别接到个位LED数码管的a、b、c、d、e、f、g。三支数码管的COM端并联后通过R44接地，IC14的9、10、11、12、13、14、15脚接到时间显示的数码管的a、b、c、d、e、f、g。COM通过R45接地。
在个、十、百位编码、对码数据一致时，数字开关C端由低电平变为高电平，经缓冲电阻R40接到BG4的基极，使接于+5V和BG4集电极的过流报警信号继电器Km2动作，C端同时分两路、一路经R8送入IC5的9脚。一路经R39送入BG3基极，BG3发射极高电平送入IC5的13脚时钟信号经IC9分频后由10脚送入IC5的12脚，IC5的11脚输出秒脉冲至IC10的10脚进行延时计时，不过流时IC6的6脚输出高电平至IC10的9脚，IC10不能工作。R41、BG5、R42、D25、C7组成时间继电器的自动消零电路。R36、R37为符合电路的负载电阻，R36接于+5V和IC6的13脚之间，R37接于+5V和IC6的9脚之间。时间延时设置一致时，时间设置数字开关C端由低电平变高电平，经R38送入IC5的8脚，CI5的8、9脚同为高电平时10脚低电平送入5、6脚后4脚输出高电平使BG2导通KM1动作。电源的组成，交直流220V通用，电源通过D26-D29组成桥式整流电路，C8滤波送入变压器的1脚，D32、D34对开关变压器漏感产生的尖峰电压进行钳位，保护U1的D-S极间不被击穿，U1的D极接变压器的2脚，S极接地，C极通过R47与光耦相接，D30接于变压器3脚与光耦之间，C9滤波，D31接于变压器的5脚，C11接于D31的一端组成+5V整流滤波电路，D32接于变压器的7脚，C12接于D32的一端组成-5V的整流滤波电路，D32接于变压器的7脚，C12接于D32的一端组成-5V的整流滤波电路，光耦的一端接+5V，另一端经电阻R49限流后送入三端取样集成电路U2、R50、RP3组成取样电路，使电源电压工作在额定值，给整个电路提供电源，使电路正常工作。
权利要求1.数控电流继电器，其特征在于电流信号取样放大电路(1)的输入端有电阻(R1)，与电流互感器(TA)次极线圈串连，输出端接电压比较第二保护设置电路(2)，电路(2)的输出接继电器跳闸输出电路(3)，放大电路(1)的另一路输出接电压频率变换器(4)，电压频率变换器(4)的输出接符合、时钟电路(6)，符合、时钟电路(6)的输出接记数译码、编码、对码第一保护设置电路(5)，电路(5)的一路输出接显示器(7)，一路输出接过流报警继电器输出电路(9)，一路输出接延时跳闸时间设置电路(8)，上述各电路接电源变换电路(10)。
2.根据权利要求1所述的数控电流继电器，其特征在于所说的电流信号取样放大电路(1)由电阻(R1)和集成块(IC2)组成，R1为0.01Ω的锰铜丝与电流互感(TA)次极线圈串联后接于IC2的2脚，IC2的7脚分两路输出，一路接电压比较器(IC3)的2脚，电阻(R16-R27)的一端并联与IC3的6、7脚连接，另一端分别接三组数字开关的8、4、2、1接线端，数字开关C端并联后接IC3的2脚组成电压比较第二设置保护电路(2)，IC3的1脚经电阻(R14)接晶体管(BG7)的基极，BG7的发射极与晶体管(BG1，BG2)的发射极连接，BG1，BG2的集电极连接跳闸输出继电器(Km1)构成继电器跳闸输出电路(3)，V/F电压频率变换器(4)为集成块(IC1)，IC1的3脚接集成块(IC5)的1脚，由IC5、IC6与时钟电路集成块(IC4)构成符合、时钟电路(6)，记数、译码、BCD编码，对码第一保护设置电路(5)由译码电路(IC11、IC12、IC13)，集成块(IC7、IC8、IC9、IC10、IC14)和数字开关(1，2，3，4)组成，IC4的3脚接延时时间设置电路(IC9)的14脚，13脚接IC6的1脚，IC6的4脚接集成块(IC7)的14脚，IC17的2脚接IC5的2脚，IC5的3脚接IC10的2脚，IC10的1脚接IC6的10脚，IC7的1、4、5、6、7、10脚通过二极管(D3-D8)并接后接晶体管(BG6)的基极，BG6的集电极与译码电路(IC11、IC12、IC13)的5脚连接，发射极与显示电路(7)的LED数码管(1、2、3)的COM端连接，IC7的3脚接记数BCD、编码、对码电路(IC8)的7脚、15脚、IC10的7脚，数字开关(1)的尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D9-D12)接IC8的14、13、12、11脚和IC11的1、2、6、7脚，数字开关(2)的尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D13-D16)接IC8的3、4、5、6脚和IC12的1、2、6、7脚，数字开关(3)的尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D17-D20)接IC10的14、13、12、11脚和IC13的1、2、6、7脚，数字开关(1、2、3)的C端经电阻R40接晶体管BG4的基极，BG4的集电极接过流报警信号继电器(Km2)，其C端一路接IC5的9脚，一路接BG3的基极，BG3的发射极接IC5的13脚，时钟信号经IC9分频后由10脚送入IC5的12脚，IC5的11脚接IC10的10脚，IC6的6脚接IC10的9脚，数字开关4的C端接IC5的8脚，IC5的4脚接BG2的基极，IC5的8脚接IC6的9脚，IC5的9脚接IC6的13脚和BG3、BG4的基极，IC5的5、6脚与10脚连接，数字开关(4)尾端(1、2、4、8)分别经二极管(D21-D24)接(IC10的3、4、5、6脚构成延时跳闸时间设置电路(8)，并且接IC14的1、2、6、7脚，IC11，IC12，IC13，IC14的9、10、11、12、13、14、15脚分别接数码管(1，2，3，4)的a、b、c、d、e、f、g脚，数码管4的COM端经R45接地。
3.根据权利要求1所述的数控电流继电器，其特征在于电源变换电路(10)由桥式整流电路和变压器组成，集成电路U1的D极接变压器的2脚，S极接地，C极接光耦(PC1)，光耦PC1的一端接变压器的+5V，另一端经电阻限流后接集成块(U2)、电阻(R50，RP3)组成取样电路。
4.根据权利要求1所述的数控电流继电器，其特征在于采样电阻(R1)采用直径为2.5毫米的锰铜丝，电阻值为0.01Ω、IC1为专用V/F变换集成电路LM331，IC2、IC3为双运算放大器TL082，IC4为14级计数分频振荡器集成电路CD4060，IC5为四与非门电路ID4011，IC6为六非门电路，CD4069，IC7、IC9为十进制计数译码器CD4017，IC8、IC10为双BCD译码计数器CD4518，IC11、IC12、IC13、IC14为BCD7段译码器CD4543，显示用LED共阴数码管，U1为三端离线式脉宽调制单片开关电源集成电路TOP224，U2为三端取样集成电路TL431、PC1为光电耦合器PC817C。
专利摘要本实用新型为数控电流继电器，电流信号取样放大电路(1)的输入端有电阻(R1)，与电流互感器(TA)次极线圈串连，输出端接电压比较第二保护设置电路(2)，电路(2)的输出接继电器跳闸输出电路(3)，放大电路(1)的另一路输出接电压频率变换器(4)，电压频率变换器(4)的输出接符合、时钟电路(6)，符合、时钟电路(6)的输出接记数译码、编码、对码第一保护设置电路(5)，电路(5)的一路输出接显示器(7)，一路输出接过流报警继电器输出电路(9)，一路输出接延时跳闸时间设置电路(8)，上述各电路接电源变换电路(10)。
文档编号H02H3/08GK2657252SQ0325294
公开日2004年11月17日 申请日期2003年9月27日 优先权日2003年9月27日
发明者杨永军 申请人:杨永军