一种用于继电器状态检测的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于继电器状态检测的装置及方法，涉及继电器领域，该装置包括外接电源、信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块和光电隔离模块；所述信号隔离取样模块的输入端与继电器触点连接，其输出端与信号放大模块的输入端连接，所述信号放大模块的输出端与方波整形模块的输入端连接，所述方波整形模块的输出端与电平转换模块的输入端连接，所述电平转换模块的输出端与光电隔离模块的输入端连接。本发明的装置分别与继电器的静触点和动触点连接，能够准确检测继电器的状态，本发明能够隔离外接的电磁干扰，不仅检测结果比较准确，而且应用范围比较广。
【专利说明】—种用于继电器状态检测的装置及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及继电器检测领域，具体涉及一种用于继电器状态检测的装置及方法。【背景技术】
[0002]继电器是一种绝缘阻抗较高的安全开关，广泛用于电气产品中，继电器能够在用电回路发生故障时，及时断开电路，防止电气产品和工作人员受到损伤，因此，继电器的状态是电气产品能否正常工作的重要判断依据。
[0003]现阶段，通常采用以下方法检测继电器的状态:
[0004]( I)在继电器的内部设置辅助触点，通过继电器线圈电流磁耦合传动机构来控制继电器触点和辅助触点的断开和闭合，工作人员能够根据辅助触点的断开和闭合判断继电器触点是否处于正常工作状态。
[0005]( 2)在继电器的外部设置继电器状态检测电路，通过检测电路采集继电器线圈电流信号、或电压信号，工作人员能够根据电流信号或电压信号判断继电器是否处于正常工作状态。
[0006]现有的继电器状态检测方法存在以下缺陷:
[0007]继电器内部设置辅助触点与采集继电器线圈电流信号、或电压信号两种方法均不是采集触点信号，均属于间接检测方法，当继电器的触点老化或损坏，导致继电器动作不正常，但是继电器想线圈和内部机构完好时，继电器状态检测电路采集的电流信号和电压信号不能反映继电器触点动作，同时，继电器线圈电流磁耦合传动机构控制的辅助触点信号同在当继电器的触点老化或损坏，导致继电器动作不正常，但是继电器想线圈和内部机构完好时，同样不能反映继电器动作状态。
【发明内容】
[0008]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于继电器状态检测的装置及方法，能够直接、准确地判断继电器的工作状态。
[0009]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:一种用于继电器状态检测的装置，包括继电器、信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块、光电隔离模块和外接电源，所述信号隔离取样模块的输入端与继电器触点连接、输出端与信号放大模块的输入端连接，所述信号放大模块的输出端与方波整形模块的输入端连接，所述方波整形模块的输出端与电平转换模块的输入端连接，所述电平转换模块的输出端与光电隔离模块的输入端连接；
[0010]所述信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块和光电隔离模块均与外接电源电连接；
[0011]所述信号隔离取样模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、电压互感器PT和第三电阻R3，电压互感器PT包括一次绕组和二次绕组；
[0012]所述第一电阻Rl的一端与继电器的动触头连接，另一端通过一次绕组与继电器的静触头连接，所述第二电阻R2的一端与继电器的静触头连接，另一端接机壳；所述第二绕组的两端均与信号放大模块连接，所述第三电阻R3与第二绕组串联；
[0013] 所述信号放大模块包括第四电阻R4、第五电阻R5、可调电阻Rg和第一运算放大器；
[0014]所述第二绕组的一端通过第四电阻R4与第一运算放大器的反相输入端连接；第二绕组的另一端通过第五电阻R5与第一运算放大器的同相输入端连接；所述可调电阻Rg的两端分别连接第一运算放大器的反相输入端、第一运算放大器的同相输入端；所述第一运算放大器的正电源端与外接电源的正极连接，第一运算放大器的负电源端与外接电源的负极连接，所述第一运算放大器的输出端与方波整形模块连接；
[0015]所述方波整形模块包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和第二运算放大器；
[0016]第一运算放大器的输出端通过第六电阻R6、与第二运算放大器的同向输入端连接;
[0017]第七电阻R7的一端与第二运算放大器的反相输入端连接，另一端与外接电源的正极连接；第八电阻R8的一端分别与第七电阻R7、第二运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；
[0018]第九电阻R9的一端与外接电源的正极连接，另一端分别与第十电阻R10、第二运算放大器的输出端连接；第十电阻RlO的一端与第二运算放大器的同向输入端连接，另一端与第二运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的输出端与电平转换模块连接；
[0019]所述电平转换模块包括多重触发单稳态触发器、外接电阻Rx和外接电容Cx，所述多重触发单稳态触发器上设置有信号输入端Vin、接地端Gnd、信号输出端Vout、触发延时输入端Rx/Cx和电源连接端VCC ；
[0020]所述第二运算放大器的输出端与多重触发单稳态触发器的信号输入端Vin连接，多重触发单稳态触发器的电源连接端VCC与外接电源连接，多重触发单稳态触发器的接地端Gnd接地；
[0021]多重触发单稳态触发器的触发延时输入端Rx/Cx通过外接电阻Rx与外接电源连接，多重触发单稳态触发器的触发延时输入端Rx/Cx通过外接电容Cx接地；多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout与光电隔离模块连接；
[0022]所述光电隔离模块包括第十一电阻R11、光电耦合器和第十二电阻R12，所述光电率禹合器包括发光二极管和发光三极管；
[0023]多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout通过第十一电阻Rll与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极接地；第十二电阻R12的一端与外接电源连接，另一端与发光三极管的集电极连接，发光三极管的发射极接地。
[0024]在上述技术方案的基础上，所述信号隔离取样模块还包括第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3,所述第一滤波电容Cl的一端位于第一绕组与第一电阻Rl之间，另一端通过第二电阻R2接机壳，所述第二滤波电容C2、第三滤波电容C3均与第三电阻R3并联。
[0025]在上述技术方案的基础上，所述信号放大模块还包括、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9和第十滤波电容CIO ；
[0026]第四滤波电容C4的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；第五滤波电容C5的一端与第一运算放大器的同相输入端连接,另一端接地；
[0027]所述第六滤波电容C6的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，另一端与第一运算放大器的同相输入端连接；
[0028]所述第七滤波电容C7的一端连接于外接电源的正极与第一运算放大器正电源端之间，另一端接地；第八滤波电容C8 —端连接于外接电源的正极与第一运算放大器正电源端之间，另一端接地；所述第九滤波电容C9的一端连接于外接电源的负极与第一运算放大器负电源端之间，另一端接地，所述第十滤波电容ClO的一端连接于外接电源的负极与第一运算放大器负电源端之间，另一端接地。
[0029]在上述技术方案的基础上，所述方波整形模块还包括第十一滤波电容Cl 1、第十二滤波电容C12、第十三滤波电容C13、第十四滤波电容C14、第十五滤波电容C15、第十六滤波电容C16、第一施密特触发器和第二施密特触发器；
[0030]第十一滤波电容Cll的一端通过第六电阻R6与第一运算放大器的输出端连接，另一端接地；第十二滤波电容C12为一端与第二运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；
[0031]第十三滤波电容C13的一端连接于外接电源的正极与第二运算放大器正电源端之间，另一端接地，第十四滤波电容C14的一端连接于外接电源的正极与第二运算放大器正电源端之间，另一端接地；
[0032]第十五滤波电容 C15的一端连接于外接电源的负极与第二运算放大器负电源端之间，另一端接地，第十六滤波电容C16的一端连接于外接电源的负极与第二运算放大器负电源端之间，另一端接地；
[0033]第一施密特触发器的输入端与第二运算放大器的输出端连接，第一施密特触发器的输出端与第二施密特触发器的输入端连接，第二施密特触发器的输出端与电平转换模块连接。
[0034]在上述技术方案的基础上，所述电平转换模块还包括第三施密特触发器，第三施密特触发器的输入端与多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout连接，第三施密特触发器的输出端与光电隔离模块连接。
[0035]在上述技术方案的基础上，所述光电隔离模块还包括第十七滤波电容C17、第十八滤波电容C18和第四施密特触发器，第十七滤波电容C17的一端与发光二极管的正极连接，另一端与发光二极管的负极连接、同时接地；
[0036]第十八滤波电容C18的一端与发光三极管的集电极连接,另一端与发光三极管的发射极连接、同时接地；第四施密特触发器的输入端与发光三极管的集电极连接，其输出端向外输出隔离电平信号。
[0037]在上述技术方案的基础上，所述第七电阻R7、第八电阻R8的电阻值均为IOkQ。
[0038]一种用于继电器状态检测的方法，包括以下步骤:
[0039]A、信号隔离取样模块对继电器的动触点和静触点进行信号采集，得到触点信号Vl+和V1-，并将触点信号Vl+和Vl-送给信号放大模块；
[0040]B、信号放大模块将触点信号Vl+和Vl-放大、得到触点放大信号V2，并将触点放大信号V2发送给方波整形模块；[0041]C、方波整形模块将触点放大信号V2，转换成同频率的方波触点放大信号V3，并将方波触点放大信号发送给电平转换模块；
[0042]电平转换模块将方波信号V3转化为高电平信号V4、并将高电平信号V4发送给光电隔离模块；
[0043]D、光电隔离模块能够将高电平信号V4进行隔离保护，得到隔离电平信号V5。
[0044]在上述技术方案的基础上，所述第一施密特触发器、第二施密特触发器、第三施密特触发器和第四施密特触发器的型号均为CD40106。
[0045]在上述技术方案的基础上，所述第一运算放大器的型号为AD623，第二运算放大器的型号为LM339。
[0046]与现有技术相比，本发明的优点在于:
[0047](I)本发明用于继电器状态检测的装置，包括信号隔离取样模块，信号取样模块包括电压互感器，电压互感器的一端与继电器的动触点连接，另一端与继电器的静触点连接，当继电器的静触点与动触点接通时，本发明的装置输出低电平信号；当继电器的静触点与动触点断开时，本发明的装置能够输出高电平信号。与现有技术中在继电器的外部设置继电器状态检测电路、或在继电器的内部设置辅助触点相比，直接采样继电器触点信号，属于直接检测方法，能够准确地判断继电器是否处于接通的状态。
[0048](2)本发明用于继电器状态检测的装置，包括电压互感器和光电耦合器，电压互感器能够将继电器的静触点、动触点与检测装置隔离，光电耦合器能够将输出信号与检测装置隔离，因此，本发明用于继电器状态检测的装置能够隔离外接的电磁干扰，不仅检测结果比较准确，而且应用范围比较广。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1为本发明实施例用于继电器状态检测的装置的结构示意图；
[0050]图2为本发明实施例中信号隔离取样模块的电路图；
[0051]图3为本发明实施例中信号放大模块的电路图；
[0052]图4为本发明实施例中方波整形模块的电路图；
[0053]图5为本发明实施例中电平转换模块的电路图；
[0054]图6为本发明实施例中光电隔离模块的电路图。
【具体实施方式】
[0055]以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0056]参见图1所示，本发明提供一种用于继电器状态检测的装置，该装置包括外接电源、信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块和光电隔离模块。
[0057]信号隔离取样模块的输入端与继电器触点连接，其输出端与信号放大模块的输入端连接；信号放大模块的输出端与方波整形模块的输入端连接；方波整形模块的输出端与电平转换模块的输入端连接；电平转换模块的输出端与光电隔离模块的输入端连接。
[0058]信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块、光电隔离模块均与外接电源电连接。
[0059]参见图2所示，信号隔离取样模块包括第一电阻R1、第一滤波电容Cl、第二电阻R2、电压互感器PT、第三电阻R3、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3，电压互感器PT包括
一次绕组和二次绕组。
[0060]第一电阻Rl的一端与继电器的动触头连接，另一端通过一次绕组与继电器的静触头连接，第二电阻R2的一端与继电器的静触头连接，另一端接机壳，第一滤波电容Cl的一端位于第一绕组与第一电阻Rl之间，另一端通过第二电阻R2接机壳；第二绕组的两端均与信号放大模块连接，第三电阻R3的与第二绕组串联；第二滤波电容C2、第三滤波电容C3均与第三电阻R3并联。
[0061]参见图3所示，信号放大模块包括第四电阻R4、第五电阻R5、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、可调电阻Rg、第一运算放大器、第七滤波电容C7、第八滤波电容C8、第九滤波电容C9和第十滤波电容C10。
[0062]第一运算放大器设置有反相输入端、同相输入端、输出端、正电源端和负电源端。
[0063]第二绕组的一端通过第四电阻R4与第一运算放大器的反相输入端连接；第二绕组的另一端通过第五电阻R5与第一运算放大器的同相输入端连接；可调电阻Rg的两端分别连接第一运算放大器的反相输入端、第一运算放大器的同相输入端；第六滤波电容C6与可调电阻Rg并联。
[0064]第四滤波电容C4的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；第五滤波电容C5的一端与第一运算放大器的同相输入端连接,另一端接地。
[0065]第一运算放大器的正电源端与外接电源的正极连接，第一运算放大器的负电源端与外接电源的负极连接。
[0066]第七滤波电容C7、的一端连接于外接电源的正极与第一运算放大器的正电源端之间，另一端接地，第八滤波电容C8的一端连接于外接电源的正极与第一运算放大器的正电源端之间，另一端接地；
[0067]第九滤波电容C9的一端连接于外接电源的负极与第一运算放大器的负电源端之间，另一端接地，第十滤波电容ClO的一端接于外接电源的负极与第一运算放大器的负电源端之间，另一端接地。
[0068]第一运算放大器的输出端与方波整形模块连接。
[0069]信号放大模块中，第四电阻R4、第五电阻R5、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5和第六滤波电容C6构成前级滤波网络。
[0070]参见图4所示，方波整形模块包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一滤波电容C11、第十二滤波电容C12、第十三滤波电容C13、第十四滤波电容C14、第十五滤波电容C15、第十六滤波电容C16、第二运算放大器、第一施密特触发器和第二施密特触发器。
[0071]第二运算放大器设置有反相输入端、同相输入端、输出端、正电源端和负电源端。
[0072]第一运算放大器的输出端通过第六电阻R6与第二运算放大器的同向输入端连接，第十一滤波电容Cll的一端与第一运算放大器的输出端连接，另一端接地。
[0073]第八电阻R8的一端接地，另一端分别与第二运算放大器的反相输入端、第七电阻R7连接；第十二滤波电容C12的一端与第二运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；第七电阻R7的一端与第二运算放大器的反相输入端、第八电阻R8连接，另一端与外接电源的正极连接；第九电阻R9的一端与外接电源的正极连接，另一端与第二运算放大器的输出端连接；第十电阻RlO的一端与第二运算放大器的同向输入端连接，另一端与第二运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的输出端与第一施密特触发器的输入端连接，第一施密特触发器的输出端与第二施密特触发器的输入端连接，第二施密特触发器的输出端与电平转换模块连接。
[0074]第十三滤波电容C13的一端连接于外接电源的正极与第二运算放大器的正电源端之间，另一端接地，第十四滤波电容C14的一端连接于外接电源的正极与第二运算放大器的正电源端之间，另一端接地。
[0075]第十五滤波电容C15的一端连接于外接电源的负极与第二运算放大器的负电源端之间，另一端接地，第十六滤波电容C16的一端连接于外接电源的负极与第二运算放大器的负电源端之间，另一端接地。
[0076]方波整形模块中，第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和第二运算放大器构成电压比较器。第七电阻R7、第八电阻R8的电阻值均为IOkQ，第七电阻R7和第八电阻R8串联分压得到电压比较器，本发明实施例在使用时，第七电阻R7、第八电阻R8两端的电压均为1.65V。
[0077]参见图5所示，电平转换模块包括多重触发单稳态触发器、外接电阻Rx、外接电容Cx和第三施密特触发器。
[0078]所述第二运算放大器的输出端与多重触发单稳态触发器的信号输入端Vin连接，多重触发单稳态触发器的电源连接端VCC与外接电源连接，多重触发单稳态触发器的接地端Gnd接地。
[0079]多重触发单稳态触发器的触发延时输入端Rx/Cx通过外接电阻Rx与外接电源连接，多重触发单稳态触发器的触发延时输入端Rx/Cx通过外接电容Cx接地；多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout与第三施密特触发器的输入端连接，第三施密特触发器的输出端与光电隔离模块连接。
[0080]参见图6所示，光电隔离模块包括第十一电阻Rl 1、光电耦合器、第十二电阻Rl2、第十七滤波电容C17、第十八滤波电容C18、第四施密特触发器和外接电源。
[0081]光电稱合器包括发光二极管和发光三极管。
[0082]第三施密特触发器的输出端通过第十一电阻Rll与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极接地；第十二电阻R12的一端与外接电源连接，另一端与发光三极管的集电极连接。
[0083]第十七滤波电容C17的一端与发光二极管的正极连接，另一端与发光二极管的负极连接、同时接地。
[0084] 第十八滤波电容C18的一端与发光三极管的集电极连接，另一端与发光三极管的发射极连接、同时接地。
[0085]第四施密特触发器的输入端与发光三极管的集电极连接。
[0086]第一施密特触发器、第二施密特触发器、第三施密特触发器和第四施密特触发器的型号均为CD40106。
[0087]第一运算放大器采用型号为AD623的运算放大器，第二运算放大器的型号均为LM339。
[0088]光电耦合器的型号为MC14536，其发光二极管的型号为TLP181。[0089]用于继电器状态检测的方法包括以下步骤:
[0090]S1:信号隔离取样模块能够对继电器的触点进行信号采集，得到触点信号Vl+和V1-,并将触点信号Vl+和Vl-送给信号放大模块。
[0091]S2:信号放大模块能够将触点信号Vl+和Vl-进行放大、得到触点放大信号V2，并将触点放大信号V2发送给方波整形模块。
[0092]S3:方波整形模块能够将触点放大信号V2，转换成同频率的方波触点放大信号V3，并将方波触点放大信号发送给电平转换模块，电平转换模块将方波信号V3转化为高电平信号V4、并将高电平信号V4发送给光电隔离模块。
[0093]S4:光电隔离模块能够将高电平信号V4进行隔离保护，得到隔离电平信号V5。
[0094]继电器状态检测方法的原理如下:
[0095]当继电器的动触点断开时，第一滤波电容Cl与电压互感器第一绕组构成回路，第一绕组能够向第二绕组发射较弱的交流电压信号、该交流电压信号经第二滤波电容C2、第三滤波电阻C3后，向信号放大模块发射第一信号VI+、V1-。
[0096]第一信号VI+、Vl-进入信号放大模块，被前级滤波网络过滤后，进入第一运算放大器，该第一信号经过第一运算放大信号放大后，得到正弦信号V2，信号放大模块向方形整形模块发送正弦信号V2。
[0097]正弦信号V2进入方波整形模块后，进入电压比较器，电压比较器将正弦信号V2转变为初始方波信号，初始方波信号经过第一施密特触发器和第二施密特触发器后得到方波信号V3。
[0098]当正弦信号V2大于1.65V时，电压比较器翻转初始方波信号，使得初始方波信号为低电平，此时，方波信号V3为低电平。
[0099]当正弦信号V2不大于1.65V时，初始方波信号不被翻转，此时，方波信号V3为高电平。
[0100]方波整形模块发送方波信号V3至电平转换模块，电平转换模块对方波信号V3进行处理、得到初始电平信号，初始电平信号经过第三施密特触发器后，第三施密特触发器除去初始电平信号上的干扰与毛刺，信号驱动能力较高的电平信号V4。
[0101]方波整形模块向光电隔离模块发送电平信号V4，电平信号V4进入光电隔离模块后，先通过光电耦合器，被光电耦合器转化为低电平中间信号，低电平中间信号经过第四施密特触发器后，得到高电平的输出信号V5。
[0102]当继电器的动触点与静触点接通时，本发明实施例用于继电器状态检测的装置输出低电平信号。
[0103]本发明不局限于上述实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种用于继电器状态检测的装置，包括继电器、信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块、光电隔离模块和外接电源，其特征在于: 所述信号隔离取样模块的输入端与继电器触点连接、输出端与信号放大模块的输入端连接，所述信号放大模块的输出端与方波整形模块的输入端连接，所述方波整形模块的输出端与电平转换模块的输入端连接，所述电平转换模块的输出端与光电隔离模块的输入端连接； 所述信号隔离取样模块、信号放大模块、方波整形模块、电平转换模块和光电隔离模块均与外接电源电连接； 所述信号隔离取样模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、电压互感器PT和第三电阻R3，电压互感器PT包括一次绕组和二次绕组； 所述第一电阻Rl的一端与继电器的动触头连接，另一端通过一次绕组与继电器的静触头连接，所述第二电阻R2的一端与继电器的静触头连接，另一端接机壳；所述第二绕组的两端均与信号放大模块连接，所述第三电阻R3与第二绕组串联； 所述信号放大模块包括第四电阻R4、第五电阻R5、可调电阻Rg和第一运算放大器；所述第二绕组的一端通过第四电阻R4与第一运算放大器的反相输入端连接；第二绕组的另一端通过第五电阻R5与第一运算放大器的同相输入端连接；所述可调电阻Rg的两端分别连接第一运算放大器的反相输入端、第一运算放大器的同相输入端；所述第一运算放大器的正电源端与外接电源的正极连接，第一运算放大器的负电源端与外接电源的负极连接，所述第一运算放大器的输出端与方波整形模块连接； 所述方波整形模块包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和第二运算放大器； 第一运算放大器的输出端通过第六电阻R6、与第二运算放大器的同向输入端连接； 第七电阻R7的一端与第二运算放大器的反相输入端连接，另一端与外接电源的正极连接；第八电阻R8的一端分别与第七电阻R7、第二运算放大器的反相输入端连接，另一端接地； 第九电阻R9的一端与外接电源的正极连接，另一端分别与第十电阻R10、第二运算放大器的输出端连接；第十电阻RlO的一端与第二运算放大器的同向输入端连接，另一端与第二运算放大器的输出端连接，第二运算放大器的输出端与电平转换模块连接； 所述电平转换模块包括多重触发单稳态触发器、外接电阻Rx和外接电容Cx，所述多重触发单稳态触发器上设置有信号输入端Vin、接地端Gnd、信号输出端Vout、触发延时输入端Rx/Cx和电源连接端VCC ； 所述第二运算放大器的输出端与多重触发单稳态触发器的信号输入端Vin连接，多重触发单稳态触发器的电源连接端VCC与外接电源连接，多重触发单稳态触发器的接地端Gnd接地； 多重触发单稳态触发器的触发延时输入端Rx/Cx通过外接电阻Rx与外接电源连接，多重触发单稳态触发器的触发延时输入端Rx/Cx通过外接电容Cx接地；多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout与光电隔离模块连接； 所述光电隔离模块包括第十一电阻R11、光电耦合器和第十二电阻R12，所述光电耦合器包括发光二极管和发光三极管；多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout通过第十一电阻Rll与发光二极管的正极连接，所述发光二极管的负极接地；第十二电阻R12的一端与外接电源连接，另一端与发光三极管的集电极连接，发光三极管的发射极接地。
2.如权利要求1所述的用于继电器状态检测的装置，其特征在于:所述信号隔离取样模块还包括第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2和第三滤波电容C3,所述第一滤波电容Cl的一端位于第一绕组与第一电阻Rl之间，另一端通过第二电阻R2接机壳,所述第二滤波电容C2、第三滤波电容C3均与第三电阻R3并联。
3.如权利要求1所述的用于继电器状态检测的装置，其特征在于:所述信号放大模块还包括、第四滤波电容C4、第五滤波电容C5、第六滤波电容C6、第七滤波电容C7、第八滤波电容C8、第九滤波 电容C9和第十滤波电容ClO ； 第四滤波电容C4的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；第五滤波电容C5的一端与第一运算放大器的同相输入端连接,另一端接地； 所述第六滤波电容C6的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，另一端与第一运算放大器的同相输入端连接； 所述第七滤波电容C7的一端连接于外接电源的正极与第一运算放大器正电源端之间，另一端接地；第八滤波电容CS —端连接于外接电源的正极与第一运算放大器正电源端之间，另一端接地；所述第九滤波电容C9的一端连接于外接电源的负极与第一运算放大器负电源端之间，另一端接地，所述第十滤波电容ClO的一端连接于外接电源的负极与第一运算放大器负电源端之间，另一端接地。
4.如权利要求1所述的用于继电器状态检测的装置，其特征在于:所述方波整形模块还包括第十一滤波电容CU、第十二滤波电容C12、第十三滤波电容C13、第十四滤波电容C14、第十五滤波电容C15、第十六滤波电容C16、第一施密特触发器和第二施密特触发器； 第H 滤波电容Cll的一端通过第六电阻R6与第一运算放大器的输出端连接,另一端接地；第十二滤波电容C12为一端与第二运算放大器的反相输入端连接，另一端接地； 第十三滤波电容C13的一端连接于外接电源的正极与第二运算放大器正电源端之间，另一端接地，第十四滤波电容C14的一端连接于外接电源的正极与第二运算放大器正电源端之间，另一端接地； 第十五滤波电容C15的一端连接于外接电源的负极与第二运算放大器负电源端之间，另一端接地，第十六滤波电容C16的一端连接于外接电源的负极与第二运算放大器负电源端之间，另一端接地； 第一施密特触发器的输入端与第二运算放大器的输出端连接，第一施密特触发器的输出端与第二施密特触发器的输入端连接，第二施密特触发器的输出端与电平转换模块连接。
5.如权利要求1所述的用于继电器状态检测的装置，其特征在于:所述电平转换模块还包括第三施密特触发器，第三施密特触发器的输入端与多重触发单稳态触发器的信号输出端Vout连接，第三施密特触发器的输出端与光电隔离模块连接。
6.如权利要求1所述的用于继电器状态检测的装置，其特征在于:所述光电隔离模块还包括第十七滤波电容C17、第十八滤波电容C18和第四施密特触发器，第十七滤波电容C17的一端与发光二极管的正极连接，另一端与发光二极管的负极连接、同时接地；第十八滤波电容C18的一端与发光三极管的集电极连接，另一端与发光三极管的发射极连接、同时接地；第四施密特触发器的输入端与发光三极管的集电极连接，其输出端向外输出隔离电平信号。
7.如权利要求1所述的用于继电器状态检测的装置，其特征在于:所述第七电阻R7、第八电阻R8的电阻值均为IOkQ。
8.采用权利要求1~7中任一项所述装置的用于继电器状态检测的方法，其特征在于，包括以下步骤: A、信号隔离取样模块对继电器的动触点和静触点进行信号采集，得到触点信号Vl+和V1-,并将触点信号Vl+和Vl-送给信号放大模块； B、信号放大模块将触点信号Vl+和Vl-放大、得到触点放大信号V2，并将触点放大信号V2发送给方波整形模块； C、方波整形模块将触点放大信号V2，转换成同频率的方波触点放大信号V3，并将方波触点放大信号发送给电平转换模块； 电平转换模块将方波信号V3转化为高电平信号V4、并将高电平信号V4发送给光电隔离模块； D、光电隔离模块能够将高电平信号V4进行隔离保护，得到隔离电平信号V5。
9.如权利要求8所述的用于继电器状态检测的方法，其特征在于:所述第一施密特触发器、第二施密特触发器、第三施密特触发器和第四施密特触发器的型号均为CD40106。
10.如权利要求8所述的用于继电器状态检测的方法，其特征在于:所述第一运算放大器的型号为AD623,第二运算放大器的型号为LM339。
【文档编号】G01R31/02GK103954906SQ201410132457
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】周良川, 章志福, 徐沾伟 申请人:武汉点线科技有限公司