自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置制造方法
【专利摘要】一种自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，包括一侦测输入单元、一第一输出准位单元、一第二延迟单元、一第二输出准位单元以及一串接连结下一元件单元。该侦测输入单元包括一第一延迟单元以及一第一反相器。该第一延迟单元接收并延迟一输入讯号。该第一反相器的输入端与该第一延迟单元连结，并将该输入讯号反相。该第一输出准位单元包括一第一与非门、一第一二极管以及一第一电阻。该第一与非门的一输入端与一元件的交流电源讯号连结，另一输入端与该第一反相器的输出连结。该第一二极管的负端与该第一与非门的输出端连接。
【专利说明】自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，特别是一种可自动判定待测元件的总数，以串接方式，一个元件测完再通知下一个元件，因此不会因为元件的基本误差而造成累积误差的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置。
【背景技术】
[0002]交流电(Alternating Current,AC)是指大小和方向都发生周期性变化的电流,在一个周期内的运行平均值为零。相较于方向不随时间发生改变的直流电，交流电是传输电能较有效率的方式，并且能较方便的变更其电压大小，因此目前各国的商用及民用电力供应均采用交流电的方式。
[0003]由于大部分的电器设备都是以交流电源供应电能，若交流电源无法正常供电，电器设备便无法正常运作，容易造成工业生产过程的重大损失。因此，侦测交流电源是否正常供电便成为待解决的重要课题。
[0004]然而，目前大部分的交流电源侦测装置，均须耦接至交流电源本身，对于被侦测对象的电气特性可能产生影响或干扰，且若要侦测复数电器设备，需要各别装设一交流电源侦测装置，而无法以一交流电源侦测装置侦测复数电器设备。
[0005]因此，如何设计出一不须耦接至交流电源本身，对于被侦测对象的电气特性不会产生影响或干扰，且可侦测复数电器设备的交流电源感测装置，便成为相关厂商以及相关研发人员所共同努力的目标。
【发明内容】
[0006]本发明人有鉴于现有的交流电源感测装置须耦接至交流电源本身，且无法侦测复数电器设备的缺失，乃积极着手进行开发，以期可以改进上述既有的缺点，经过不断地试验及努力，终于开发出本发明。
[0007]本发明的目的，是提供一种不须耦接至交流电源本身，对于被侦测对象的电气特性不会产生影响或干扰，且可侦测复数电器设备的交流电源感测装置。
[0008]为了达成上述的目的,本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，包括:
一侦测输入单元，包括:
一第一延迟单元，接收并延迟一输入讯号；以及
一第一反相器，其输入端与该第一延迟单兀连结，并将该输入讯号反相；
一第一输出准位单元，包括:
一第一与非门，其一输入端与一兀件的交流电源讯号连结，另一输入端与该第一反相器的输出连结；
一第一二极管，其负端与该第一与非门的输出端连接；以及一第一电阻，其一端与该第一二极管的正端连接；
一第二延迟单元，与该第一反相器的输出连接，以延迟反相后的该输入讯号；
一第二输出准位单元，包括:
一第二与非门，其一输入端与该第一延迟单兀的输出连接，另一输入端与该第二延迟单元的输出连接；以及
一第二二极管，其负端与该第二与非门的输出端连接，其正端与该第一电阻的另一端连接；以及
一串接连结下一元件单元，包括:
一第二反相器，其输入端与该第二延迟单元的输出连接；以及一第二电阻，其一端与该第二反相器的输出端连接，另一端与下一兀件的输入端串接连结。
[0009]透过上述的系统，本发明是利用磁场感应方式，无侵入性，对于被侦测对象的电气特性不会产生影响或干扰；再者，本发明是将感应的微弱交流讯号转成数字化的0N/0FF(开/关)电子讯号，可长距离侦测，不受干扰且寿命长；本发明可自动判定待测元件的总数；本发明是以串接方式，一个元件测完再通知下一个元件，因此不会因为元件的基本误差而造成累积误差；本发明以串接位置决定感测装置的ID，可直接使用无须设定任何参数；本发明输出端并接方式可大量减少配线。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的系统架构图；
图2是本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的细部电路图；
图3是本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的一实施例；图4是本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的外壳的实施例；
图5是本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置连结复数交流电源感测装置的示意图；
图6是本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的时序图。
[0011]附图标记说明
(I)自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置
(10)侦测输入单元
(100)第一延迟单元
(1000)第三电阻
(1001)第四电阻
(1002)第一电容
(1003)第三二极管
(101)第一反相器
(II)第一输出准位单元 (110)第一与非门
(111)第一二极管
(112)第一电阻
(12)第二延迟单元
(120)第五电阻
(121)第四二极管
(122)第二电容
(13)第二输出准位单元
(130)第二与非门
(131)第二二极管
(14)串接连结下一元件单元
(140)第二反相器
(141)第二电阻
(15)外壳
(150)穿孔
(151)输入端子组
(1510)输入电源负极端
(1511)输入端
(1512)输入讯号端
(1513)输入电源正极端
(152)输出端子组
(1520)输出电源负极端
(1521)输出端
(1522)输出讯号端
(1523)输出电源正极端
(16)磁场感应电路 (160)螺线管
(17)指示灯
(170)第六电阻
(171)LED指示灯
(18)整流滤波电路
(180)第五二极管
(181)第三电容
(19)放大驱动电路
(2)第一节点
(3)第二节点。
具体实施例
[0012]为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的，兹配合附图将本发明的较佳实施例详细说明如下。
[0013]请参考图1所示，本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置(I)，包括一侦测输入单元(10)、一第一输出准位单元(11)、一第二延迟单元(12)、一第二输出准位单元(13)以及一串接连结下一元件单元(14)。
[0014]该侦测输入单元(10)包括一第一延迟单元(100)以及一第一反相器(101)。该第一延迟单兀(100)接收并延迟一输入讯号。该第一反相器(101)的输入端与该第一延迟单元(100)连结，并将该输入讯号反相。
[0015]该第一输出准位单元(11)包括一第一与非门(110)、一第一二极管(111)以及一第一电阻(112)。该第一与非门(110)的一输入端与一元件的交流电源讯号连结，另一输入端与该第一反相器(101)的输出连结。该第一二极管(111)的负端与该第一与非门(I1)的输出端连接。该第一电阻(112)的一端与该第一二极管(111)的正端连接。
[0016]该第二延迟单元(12)与该第一反相器(101)的输出连接，以延迟反相后的该输入讯号。
[0017]该第二输出准位单元(13)包括一第二与非门(130)以及一第二二极管(131)。该第二与非门(130)的一输入端与该第一延迟单兀(100)的输出连接,另一输入端与该第二延迟单元(12)的输出连接。该第二二极管(131)的负端与该第二与非门(130)的输出端连接，其正端与该第一电阻(112)的另一端连接。
[0018]该串接连结下一元件单元(14)包括一第二反相器(140)以及一第二电阻(141)。该第二反相器(140)的输入端与该第二延迟单元(12)的输出连接。该第二电阻(141)的一端与该第二反相器(140)的输出端连接，另一端与下一元件的输入端串接连结。
[0019]请参考图2所示，在本发明的一实施例中，该第一延迟单元(100)包括一第三电阻(1000)、一第四电阻(1001)、一第一电容(1002)以及一第三二极管(1003)。该第三电阻(1000)的一端接地，另一端接收该输入讯号。该第四电阻(1001)的一端与该第三电阻(1000)的另一端连接。该第一电容(1002)的一端与该第四电阻(1001)的另一端连接，另一端接地。该第三二极管(1003)的负端与该第三电阻(1000)的另一端连接，并接收该输入讯号，该第三二极管(1003)的正端与该第四电阻(1001)的另一端连接。
[0020]在本发明的一实施例中，该第二延迟单元(12)包括一第五电阻(120)、一第四二极管(121)以及一第二电容(122)。该第五电阻(120)的一端与该第一反相器(101)的输出连结。该第四二极管(121)的正端与该第一反相器(101)的输出连结,负端与该第五电阻(120)的另一端连结，该第四二极管(121)的负端与该第二与非门(130)的另一输入端连结。该第二电容(122)的一端与该第四二极管(121)的负端连结，另一端接地。
[0021]在本发明的一实施例中，与该第一与非门(110)的一输入端连接的该元件的交流电源讯号连结方式为连接外部传感器、开关或按键。
[0022]请参考图3以及图4所示，在本发明的一实施例中，本发明的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置(I)更包括一外壳(15)、一磁场感应电路(16)、一指示灯(17)、一整流滤波电路(18)以及一放大驱动电路(19)。
[0023]该外壳(15)包括一穿孔(150)，该穿孔(150)可容纳负载有一交流电源的一电线穿过其中，且具有一第一输出端及一第二输出端。该磁场感应电路(16)位于该外壳(15)内部且围绕于该穿孔(150)周围，感测该电线上的该交流电源所产生的一磁场而产生一第一电压。该指示灯(17)耦接至该磁场感应电路(16)，依据该第一电压的强度发光。该整流滤波电路(18)对该第一电压进行整流及滤波以于产生一第二电压。该放大驱动电路(19)放大该第二电压以于该第一输出端及该第二输出端之间产生一输出电流。
[0024]于一实施例中，该磁场感应电路(16)包括一螺线管(160),用以感测载有一交流电源的一导线于该中央穿孔的周围区域所产生的磁场。该指示灯(17)耦接于一第一节点
(2)与地电位之间,依据该第一电压的强度发光。于一实施例中，该指不灯(17)包含一第六电阻(170)及一 LED指示灯(171)。
[0025]该整流滤波电路(18)耦接于该第一节点(2)以及一第二节点(3)之间，对该第一电压进行整流及滤波以于该第二节点(3)产生一第二电压。于一实施例中，该整流滤波电路(18)包括一第五二极管(180)以及一第三电容(181)。该第五二极管(180)耦接于该第一节点(2)与该第二节点(3)之间,对流经该第一节点(2)与该第二节点(3)之间的电流整流。该电容(181)耦接于该第二节点(3)与地电位之间。该放大驱动电路(19)耦接至该第二节点(3),放大该第二电压以于第一输出端530a及第二输出端530b之间产生一输出电流。于一实施例中，该放大驱动电路(19)包括一晶体管(190)、一电阻(191)以及一电阻(192)。该电阻(191)耦接于该晶体管(190)的基极与该第二节点(3)之间。该晶体管(190)有一集极耦接至该第一输出端530a，一射极耦接至第二输出端530b。
[0026]请参考图5所示，在本发明的一实施例中，该外壳(15)更包括:
一输入端子组(151),包括:
一输入电源负极端(1510)；
一输入端(1511)；
一输入讯号端(1512);以及一输入电源正极端(1513);以及一输出端子组(I52),包括:
一输出电源负极端(1520)，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置⑴的输入电源负极端(1510)连结；
一输出端(1521)，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置(I)的输入端(1511)串接连结；
一输出讯号端(1522)，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置
(I)的输入讯号端(1512)串接连结；以及
一输出电源正极端(1523)，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测侵入的交流电源感测装置(I)的输入电源正极端(1513)连结。
[0027]请参考图6所示，本线路输出端的直流电压输出准位分三阶:高位阶(VH)、中位阶(VM)以及低位阶(VL)。侦测过程分两个时段:Load 0N/0FF (负载，开/关)的判定时段及此元件结束的确认时段。当输入端电位由Low (低)变为High (高)时，第一时段开始由输出端读取直流电压准位，如为高位阶(VH)代表Load ON (负载，开)，如为中位阶(VM)代表Load OFF (负载，关)；接着第二时段如读取到的直流电压准位为低位阶(VL)时，表示此元件已侦测结束，此元件同时会输出一个开始侦测的信号给下一个元件，以此类推。如果输出端读取的直流电压准位在高位阶(VH)而持续过长时间代表元件数量到些为止。
[0028]透过上述的系统，本发明是利用磁场感应方式，无侵入性，对于被侦测对象的电气特性不产生影响或干扰；再者，本发明是将感应的微弱交流讯号转成数字化的ON/OFF (开/关)电子讯号，可长距离侦测，不受干扰且寿命长；本发明可自动判定待测元件的总数；本发明是以串接方式，一个元件测完再通知下一个元件，因此不会因为元件的基本误差而造成累积误差；本发明以串接位置决定感测装置的ID，可直接使用无须设定任何参数；本发明输出端并接方式可大量减少配线。再者，其结构型态并非所属【技术领域】中的人士所能轻易思及而达成者，实具有新颖性以及进步性无疑。
[0029]透过上述的详细说明，即可充分显示本发明的目的及功效上均具有实施的进步性，极具产业的利用性价值，且为目前市面上前所未见的新发明，完全符合发明专利要件，爰依法提出申请。唯以上所述着仅为本发明的较佳实施例而已，当不能用以限定本发明所实施的范围。即凡依本发明专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围内，谨请贵审查委员明鉴，并祈惠准，是所至祷。
【权利要求】
1.一种自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，包括: 一侦测输入单元，包括: 一第一延迟单元，接收并延迟一输入讯号；以及 一第一反相器，其输入端与该第一延迟单兀连结，并将该输入讯号反相； 一第一输出准位单元，包括: 一第一与非门，其一输入端与一兀件的交流电源讯号连结，另一输入端与该第一反相器的输出连结； 一第一二极管，其负端与该第一与非门的输出端连接；以及 一第一电阻，其一端与该第一二极管的正端连接； 一第二延迟单元，与该第一反相器的输出连接，以延迟反相后的该输入讯号； 一第二输出准位单元，包括: 一第二与非门，其一输入端与该第一延迟单兀的输出连接，另一输入端与该第二延迟单元的输出连接；以及 一第二二极管，其负端与该第二与非门的输出端连接，其正端与该第一电阻的另一端连接；以及 一串接连结下一元件单元，包括: 一第二反相器，其输入端与该第二延迟单元的输出连接；以及一第二电阻，其一端与该第二反相器的输出端连接，另一端与下一兀件的输入端串接连结。
2.如权利要求1所述的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，该第一延迟单元包括: 一第三电阻，其一端接地，另一端接收该输入讯号； 一第四电阻，其一端与该第三电阻的另一端连接； 一第一电容，其一端与该第四电阻的另一端连接，另一端接地；以及一第三二极管，其负端与该第三电阻的另一端连接，并接收该输入讯号，该第三二极管的正端与该第四电阻的另一端连接。
3.如权利要求1或2所述的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，该第二延迟单元包括: 一第五电阻，其一端与该第一反相器的输出连结； 一第四二极管，其正端与该第一反相器的输出连结，负端与该第五电阻的另一端连结，该第四二极管的负端与该第二与非门的另一输入端连结；以及一第二电容，其一端与该第四二极管的负端连结，另一端接地。
4.如权利要求1或2所述的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，与该第一与非门的一输入端连接的该元件的交流电源讯号连结方式为连接外部传感器、开关或按键。
5.如权利要求3所述的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，与该第一与非门的一输入端连接的该元件的交流电源讯号连结方式为连接外部传感器、开关或按键。
6.如权利要求1或2所述的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，更包括: 一外壳，包括一穿孔，该穿孔可容纳负载有一交流电源的一电线穿过其中，且具有一第一输出端及一第二输出端； 一磁场感应电路，位于该外壳内部且围绕于该穿孔周围，感测该电线上的该交流电源所产生的一磁场而产生一第一电压； 一指示灯，耦接至该磁场感应电路，依据该第一电压的强度发光； 一整流滤波电路，对该第一电压进行整流及滤波以于产生一第二电压；以及一放大驱动电路，放大该第二电压以于该第一输出端及该第二输出端之间产生一输出电流。
7.如权利要求6所述的自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置，其特征在于，该外壳更包括: 一输入端子组，包括: 一输入电源负极端； 一输入端； 一输入讯号端；以及 一输入电源正极端；以及 一输出端子组，包括: 一输出电源负极端，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的输入电源负极端连结； 一输出端，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的输入端串接连结； 一输出讯号端，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的输入讯号端串接连结；以及 一输出电源正极端，与下一自动判定待测元件总数并纳入监测的交流电源感测装置的输入电源正极端连结。
【文档编号】G01R31/42GK104198956SQ201410362964
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】袁志坚 申请人:凯立自动化有限公司