专利名称：具有声光报警的电流表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电测量仪器领域，尤其涉及一种用于测量电流的电流表。
背景技术：
电流表是保证各种机电设备正常、安全运行的重要仪表之一。它可供运行值班人员或操作人员监视设备的运行状况，及时发现各种异常现象；在机电设备发生事故或故障的情况下，可以利用电流表的指示数据，监测事故或故障的范围或性质，以便采取相应的措施；还可以通过显示数据的记录，积累技术资料和分析生产技术指标，以便指导运行工作。可见，不论在电力系统还是在工、农业生产中，电流表都有着极其重要的作用。
由于受自然条件、现场环境以及人为因素的影响，运行值班人员或操作人员读表和监视读数的时间不会超过设备总运行时间的20％，其余约80％的时间内，电流表的显示数据处于未被监控状态，仪表的有效利用率低，从而导致了一些突发性事故或故障很难被及时发现和及时处理，延误时机，造成不必要的损失，这样的事例和教训在实际生产中屡见不鲜。
根据申请人多年的实际工作经验，采用“视觉”加“听觉”的检测监控方法是避免上述问题的有效途径。
现在，除了某些数字式电流表具有上下限设定和报警输出功能以外，传统的电流表仍多以只能进行指针式显示的电动式或磁电式电流表为主。由于数字式电流表价格较高，且配套(电源、仪表柜、报警装置等)较复杂，所以对众多的中、小企业而言，传统的指针式电流表依然被大量采用。
公告日为1997年12月10日，公告号为CN2270231Y的中国专利中公开了一种“带电接点的电流、电压表”，其在表壳上设有与被测电路绝缘的三个接头，中间连接指针上的动触点，两侧各自连接可在“0”及“满度”范围调节的高、低位静触点，三个接点按需要接到显示或控制电路，当指针在正常允许范围内变动时，动触点与静触点不接触，当主电路出现异常，动触点与静触点之一接触而接通外置显示或控制电路，使显示电路动作，向操作人员报警，或同时控制电路以防止事故发生。但是上述结构一是在粉尘浓度较高、潮湿性或含有腐蚀性气体的工作场所无法保证动、静电接点之间的良好接触；二是当发生大电流过流或电机堵转故障时，表针会与高位静触点发生碰撞，严重时会损坏表针和电流表的指示精度；三是需配置外置式显示或控制电路，不利于对现有设备进行改造。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在不影响原有电流表的性能、精度以及外形安装尺寸的前提下，使现有电流表同时具备视觉和听觉互补监控功能的具有声光报警的电流表。
本实用新型的技术方案是提供一种具有声光报警的电流表，包括电流表和待检测回路，其特征是设置电流互感器，互感器的一次线圈接入待检测回路，互感器的二次侧设置至少两组二次线圈；其中，第一组二次线圈经电源单元依次与带有报警值设定元件的比较单元、带有报警元件的报警单元连接，第二组二次线圈经取样单元与所述比较单元的一个输入端连接；其所述的电源单元、比较单元、报警单元、取样单元设置在电流表的壳体内；所述比较单元的报警值设定元件之设定部件和报警单元的报警元件设置在电流表的前面板上；还可设置带有整流单元的第三组二次线圈，其整流单元设置在电流表的壳体内；所述的电流表串接在互感器的一次线圈与待检测回路之间或经整流单元并接在第三组二次线圈的两端。
其所述的电源单元为整流、稳压、滤波电路；所述的比较单元为运放电路；所述的报警单元为声光报警电路；所述的取样单元为半波整流滤波电路；所述的电流表为电动式或磁电式电流表。
对于电动式电流表，其所述的电流互感器TA包括一次线圈L1、第一组二次线圈L2和第二组二次线圈L3；所述的电源单元包括整流桥ZL、稳压二极管DW2、电容C3、C4和集成电路IC1；所述的比较单元包括可调电阻W、电阻R3、R4和集成电路IC2；所述的报警单元包括三极管V1、电容C5、电阻R5、蜂鸣器HTD和发光二极管LED；所述的取样单元包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压二极管DW1。
其中，电流互感器TA一次线圈L1的输入端与电动式电流表A串接后，与待检测回路连接；电流互感器TA二次线圈L2的输出端与整流桥ZL的交流输入端对应连接，整流桥ZL的直流输出端与稳压二极管DW2和电容C3并联后与集成电路IC1的输入端1、3脚连接，集成电路IC1的输出端2、3脚与电容C4并联后，其2脚分别与可调电阻W的一个固定端、蜂鸣器HTD和发光二极管LED的一端以及集成电路IC2的正电源端连接；其3脚分别与电阻R3的一端、集成电路IC2的负电源端以及三极管V1的发射极连接，构成接地端；可调电阻W的另一个固定端经电阻R3接地，其活动端与集成电路IC2的-输入端连接；集成电路IC2的输出端经电阻R4与电容C5的一端和三极管V1的基极连接；三极管V1的发射极接地，其集电极与电容C5的另一端并联后与蜂鸣器HTD的另一端连接，并经电阻R5与发光二极管LED的另一端连接；电流互感器TA二次线圈L3的输出端经二极管D1与电阻R1、稳压二极管DW1并联，并经过由电容C1、C2和电阻R2构成的π型滤波器后与集成电路IC2的+输入端和接地端连接。
对于磁电式电流表，其所述的电流互感器TA包括一次线圈L1、第一组二次线圈L2、第二组二次线圈L3和第三组二次线圈L4；所述的电源单元包括整流桥ZL、稳压二极管DW2、电容C3、C4和集成电路IC1；所述的比较单元包括可调电阻W、电阻R3、R4和集成电路IC2；所述的报警单元包括三极管V1、电容C5、电阻R5、蜂鸣器HTD和发光二极管LED；所述的取样单元包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压二极管DW1；所述的整流单元包括二极管D10、D11、D12和电阻R10；其中，电流互感器TA一次线圈L1的输入端与待检测回路连接；电流互感器TA二次线圈L2的输出端与整流桥ZL的交流输入端对应连接，整流桥ZL的直流输出端与稳压二极管DW2和电容C3并联后与集成电路IC1的输入端1、3脚连接，集成电路IC1的输出端2、3脚与电容C4并联后，其2脚分别与可调电阻W的一个固定端、蜂鸣器HTD和发光二极管LED的一端以及集成电路IC2的正电源端连接；其3脚分别与电阻R3的一端、集成电路IC2的负电源端以及三极管V1的发射极连接，构成接地端；可调电阻W的另一个固定端经电阻R3接地，其活动端与集成电路IC2的-输入端连接；集成电路IC2的输出端经电阻R4与电容C5的一端和三极管V1的基极连接；三极管V1的发射极接地，其集电极与电容C5的另一端并联后与蜂鸣器HTD的另一端连接，并经电阻R5与发光二极管LED的另一端连接；电流互感器TA二次线圈L3的输出端经二极管D1与电阻R1、稳压二极管DW1并联，并经过由电容C1、C2和电阻R2构成的π型滤波器后与集成电路IC2的+输入端和接地端连接；电流互感器TA二次线圈L4的输出端经二极管D10和电阻R10分别与磁电式电流表A′的+、-端连接，二极管D11的负极和D12的正极与磁电式电流表的+端连接，二极管D11的正极和D12的负极与磁电式电流表的-端连接。
与现有技术比较，本实用新型的优点是1.可大大提高电流表的利用率，能及时发现设备的异常运行情况，有效遏制事故与故障不能及时发现而导致事故与故障范围扩大所带来的经济损失；2.电路结构简洁，制作成本低，增加电路部分的体积小，能充分利用电流表壳体内的可用空间，实用性强；3.无需外部专门供电，改装表与原有表的外形安装尺寸相同，互换性强。
图1是本实用新型实施例的线路图；图2是电流表前面板改装布局示意图；图3是本实用新型另一实施例的线路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1中，设置电流互感器TA，互感器的一次线圈L1接入待检测回路，电流表A串接在互感器的一次线圈与待检测回路之间，互感器的二次侧设置两组二次线圈L2和L3，第一组二次线圈L2经电源单元依次与带有报警值设定元件的比较单元、带有报警元件的报警单元连接，第二组二次线圈L3经取样单元与比较单元的一个输入端连接。
其电源单元、比较单元、报警单元、取样单元的相关元件均设置在电流表A的壳体内；比较单元的报警值设定元件W之调节旋钮或设定开关和报警单元的报警元件HTD和LED设置在电流表的前面板上。
上述电源单元为整流、稳压、滤波电路，比较单元为运放电路，报警单元为声光报警电路，取样单元为半波整流滤波电路。
具体地，其电源单元包括整流桥ZL、稳压二极管DW2、电容C3、C4和集成电路IC1；其比较单元包括可调电阻W、电阻R3、R4和集成电路IC2；其报警单元包括三极管V1、电容C5、电阻R5、蜂鸣器HTD和发光二极管LED其取样单元包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压二极管DW1。
其中，电流互感器TA一次线圈L1的输入端与电动式电流表A串接后，与待检测回路连接；电流互感器TA二次线圈L2的输出端与整流桥ZL的交流输入端对应连接，整流桥ZL的直流输出端与稳压二极管DW2和电容C3并联后与集成电路IC1的输入端1、3脚连接，集成电路IC1的输出端2、3脚与电容C4并联后，其2脚分别与可调电阻W的一个固定端、蜂鸣器HTD和发光二极管LED的一端以及集成电路IC2的正电源端连接；其3脚分别与电阻R3的一端、集成电路IC2的负电源端以及三极管V1的发射极连接，构成接地端；可调电阻W的另一个固定端经电阻R3接地，其活动端与集成电路IC2的-输入端连接；集成电路IC2的输出端经电阻R4与电容C5的一端和三极管V1的基极连接；三极管V1的发射极接地，其集电极与电容C5的另一端并联后与蜂鸣器HTD的另一端连接，并经电阻R5与发光二极管LED的另一端连接；电流互感器TA二次线圈L3的输出端经二极管D1与电阻R1、稳压二极管DW1并联，并经过由电容C1、C2和电阻R2构成的π型滤波器后与集成电路IC2的+输入端和接地端连接。
本实施例技术方案适用于电动式电流表。
图2中，在带有指针调节螺丝4的电流表之前面板1上，设置有比较单元的报警值设定元件W之调节旋钮或设定开关5，同时，在电流表的前面板上开设有报警单元报警元件HTD的导声孔2和发光二极管LED的透光孔3，报警元件HTD和发光二极管LED分别固定在电流表之前面板1后面的相应部位。
图3中，设置电流互感器TA，互感器的一次线圈L1接入待检测回路，互感器的二次侧设置三组二次线圈L2、L3、和L4，第一组二次线圈L2经电源单元依次与带有报警值设定元件的比较单元、带有报警元件的报警单元连接，第二组二次线圈L3经取样单元与所述比较单元的一个输入端连接，第三组二次线圈L3与整流单元和电流表A′连接。
其电源单元、比较单元、报警单元、取样单元和整流单元的相关元件均设置在电流表A′的壳体内；比较单元的报警值设定元件W之调节旋钮或设定开关和报警单元的报警元件HTD和LED设置在电流表的前面板上。
具体地，其电源单元包括整流桥ZL、稳压二极管DW2、电容C3、C4和集成电路IC1，其比较单元包括可调电阻W、电阻R3、R4和集成电路IC2，其报警单元包括三极管V1、电容C5、电阻R5、蜂鸣器HTD和发光二极管LED，其取样单元包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压二极管DW1，其整流单元包括二极管D10、D11、D12和电阻R10。
其中，电流互感器TA一次线圈L1的输入端与待检测回路连接；电流互感器TA二次线圈L2的输出端与整流桥ZL的交流输入端对应连接，整流桥ZL的直流输出端与稳压二极管DW2和电容C3并联后与集成电路IC1的输入端1、3脚连接，集成电路IC1的输出端2、3脚与电容C4并联后，其2脚分别与可调电阻W的一个固定端、蜂鸣器HTD和发光二极管LED的一端以及集成电路IC2的正电源端连接；其3脚分别与电阻R3的一端、集成电路IC2的负电源端以及三极管V1的发射极连接，构成接地端；可调电阻W的另一个固定端经电阻R3接地，其活动端与集成电路IC2的-输入端连接；集成电路IC2的输出端经电阻R4与电容C5的一端和三极管V1的基极连接；三极管V1的发射极接地，其集电极与电容C5的另一端并联后与蜂鸣器HTD的另一端连接，并经电阻R5与发光二极管LED的另一端连接；电流互感器TA二次线圈L3的输出端经二极管D1与电阻R1、稳压二极管DW1并联，并经过由电容C1、C2和电阻R2构成的π型滤波器后与集成电路IC2的+输入端和接地端连接；电流互感器TA二次线圈L4的输出端经二极管D10和电阻R10分别与磁电式电流表A′的+、-端连接，二极管D11的负极和D12的正极与磁电式电流表A′的+端连接，二极管D11的正极和D12的负极与磁电式电流表A′的-端连接。
其余同图1。
本实施例技术方案适用于磁电式电流表。
上述元件中，电流互感器采用R型电流互感器，具体规格与所采用的电流表规格相匹配即可；集成电路IC1可采用78系列稳压集成电路元件，具体工作电压根据需要选用；集成电路IC2可选用LM393、CA3140E或μA741等运放电路或与之功能相同或相近的集成电路芯片，其他元件无特殊要求。
由于本实用新型在不影响原有电流表的性能、精度以及外形安装尺寸的前提下，使现有电流表同时具备视觉和听觉互补监控功能，可大大提高电流表的利用率，能及时发现设备的异常运行情况，有效遏制事故与故障不能及时发现而导致事故与故障范围扩大所带来的经济损失；同时，电路结构简洁，制作成本低，增加的电路部分体积小，能充分利用电流表壳体内的可用空间，实用性强；且无需外部专门供电，改装表与原有表的外形安装尺寸相同，互换性强。
本实用新型可广泛用于各种电动式或磁电式电流表的改装或改型。
权利要求1.一种具有声光报警的电流表，包括电流表和待检测回路，其特征是设置电流互感器，互感器的一次线圈接入待检测回路，互感器的二次侧设置至少两组二次线圈；其中，第一组二次线圈经电源单元依次与带有报警值设定元件的比较单元、带有报警元件的报警单元连接，第二组二次线圈经取样单元与所述比较单元的一个输入端连接；其所述的电源单元、比较单元、报警单元、取样单元设置在电流表的壳体内；所述比较单元的报警值设定元件之设定部件和报警单元的报警元件设置在电流表的前面板上；还可设置带有整流单元的第三组二次线圈，其整流单元设置在电流表的壳体内；所述的电流表串接在互感器的一次线圈与待检测回路之间或经整流单元并接在第三组二次线圈的两端。
2.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的电源单元为整流、稳压、滤波电路。
3.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的比较单元为运放电路。
4.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的报警单元为声光报警电路。
5.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的取样单元为半波整流滤波电路。
6.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的电流表为电动式或磁电式电流表。
7.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的电流互感器TA包括一次线圈L1、第一组二次线圈L2和第二组二次线圈L3；所述的电源单元包括整流桥ZL、稳压二极管DW2、电容C3、C4和集成电路IC1；所述的比较单元包括可调电阻W、电阻R3、R4和集成电路IC2；所述的报警单元包括三极管V1、电容C5、电阻R5、蜂鸣器HTD和发光二极管LED；所述的取样单元包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压二极管DW1；其中，电流互感器TA一次线圈L1的输入端与电动式电流表A串接后，与待检测回路连接；电流互感器TA二次线圈L2的输出端与整流桥ZL的交流输入端对应连接，整流桥ZL的直流输出端与稳压二极管DW2和电容C3并联后与集成电路IC1的输入端1、3脚连接，集成电路IC1的输出端2、3脚与电容C4并联后，其2脚分别与可调电阻W的一个固定端、蜂鸣器HTD和发光二极管LED的一端以及集成电路IC2的正电源端连接；其3脚分别与电阻R3的一端、集成电路IC2的负电源端以及三极管V1的发射极连接，构成接地端；可调电阻W的另一个固定端经电阻R3接地，其活动端与集成电路IC2的-输入端连接；集成电路IC2的输出端经电阻R4与电容C5的一端和三极管V1的基极连接；三极管V1的发射极接地，其集电极与电容C5的另一端并联后与蜂鸣器HTD的另一端连接，并经电阻R5与发光二极管LED的另一端连接；电流互感器TA二次线圈L3的输出端经二极管D1与电阻R1、稳压二极管DW1并联，并经过由电容C1、C2和电阻R2构成的π型滤波器后与集成电路IC2的+输入端和接地端连接。
8.按照权利要求1所述的具有声光报警的电流表，其特征是所述的电流互感器TA包括一次线圈L1、第一组二次线圈L2、第二组二次线圈L3和第三组二次线圈L4；所述的电源单元包括整流桥ZL、稳压二极管DW2、电容C3、C4和集成电路IC1；所述的比较单元包括可调电阻W、电阻R3、R4和集成电路IC2；所述的报警单元包括三极管V1、电容C5、电阻R5、蜂鸣器HTD和发光二极管LED；所述的取样单元包括二极管D1、电阻R1、R2、电容C1、C2和稳压二极管DW1；所述的整流单元包括二极管D10、D11、D12和电阻R10；其中，电流互感器TA一次线圈L1的输入端与待检测回路连接；电流互感器TA二次线圈L2的输出端与整流桥ZL的交流输入端对应连接，整流桥ZL的直流输出端与稳压二极管DW2和电容C3并联后与集成电路IC1的输入端1、3脚连接，集成电路IC1的输出端2、3脚与电容C4并联后，其2脚分别与可调电阻W的一个固定端、蜂鸣器HTD和发光二极管LED的一端以及集成电路IC2的正电源端连接；其3脚分别与电阻R3的一端、集成电路IC2的负电源端以及三极管V1的发射极连接，构成接地端；可调电阻W的另一个固定端经电阻R3接地，其活动端与集成电路IC2的-输入端连接；集成电路IC2的输出端经电阻R4与电容C5的一端和三极管V1的基极连接；三极管V1的发射极接地，其集电极与电容C5的另一端并联后与蜂鸣器HTD的另一端连接，并经电阻R5与发光二极管LED的另一端连接；电流互感器TA二次线圈L3的输出端经二极管D1与电阻R1、稳压二极管DW1并联，并经过由电容C1、C2和电阻R2构成的π型滤波器后与集成电路IC2的+输入端和接地端连接；电流互感器TA二次线圈L4的输出端经二极管D10和电阻R10分别与磁电式电流表A′的+、-端连接，二极管D11的负极和D12的正极与磁电式电流表的+端连接，二极管D11的正极和D12的负极与磁电式电流表的-端连接。
专利摘要一种具有声光报警的电流表，属于电测量仪器领域。其特征是设置电流互感器，互感器一次线圈接入待检测回路，其第一组二次线圈经电源单元依次与比较单元、报警单元连接，其第二组二次线圈经取样单元与比较单元的一个输入端连接；其电源单元、比较单元、报警单元、取样单元设置在电流表的壳体内；比较单元的报警值调节元件之设定部件和报警单元的报警元件设置在电流表的前面板上；还可设置带有整流单元的第三组二次线圈，电流表串接在互感器的一次线圈与待检测回路之间或经整流单元并接在第三组二次线圈的两端。使电流表同时具备视觉和听觉互补监控功能，能及时发现设备的异常运行情况，与原有表互换性强。可广泛用于各种电流表的改装或改型。
文档编号G01R1/00GK2708325SQ20042005234
公开日2005年7月6日 申请日期2004年7月16日 优先权日2004年7月16日
发明者薛爱儒, 薛其霖 申请人:薛爱儒