一种用于发电机的检测仪表的制作方法

本实用新型涉及汽油发电机检测技术领域，尤其是涉及一种用于发电机的检测仪表。

背景技术：

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。为防止在前述工作过程中发生故障，则需对发电机的各项运行数据进行实时采集。现有的检测仪表多是独立于发电机而存在，设置有专用的供电模块及采集模块，这样，既不利于结构优化，还会造成能源的浪费。另外，现有的测量仪表虽能对发电机的发电频率、电压及工作时长等进行检测及显示，但并不能给予有效的保护措施，存在功能单一及运行不稳定的缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题，提供一种用于发电机的检测仪表，它可将发电机所产生的电能转换成本系统所使用的电源能，且在该转换过程中，对发电机的电压及频率数据进行实时监测。同时，在发电机发电超频、过压或者低油位时，还可给予其自动熄火保护。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

一种用于发电机的检测仪表，包括控制模块、信号采集模块、电源模块、显示模块及熄火保护模块，信号采集模块、电源模块、显示模块及熄火保护模块均与控制模块电性连接，电源模块与信号采集模块电性连接；

电源模块包括第一输入端、第二输入端和整流桥，第一输入端与整流桥的一输入端相连，第二输入端与整流桥的另一输入端之间依次连接有第一电容和第一电阻，第一电容的两端并接有第二电阻，整流桥的正输出端连接有第三电阻，整流桥的负输出端连接有第一二极管，且第一二极管的负极与整流桥相连，第一二极管的正极接地，第三电阻的一端与整流桥相连，第三电阻的另一端连接有电源电压，第一二极管正极与第三电阻之间连接有相互并联的第二电容、第二二极管、第三电容、直流电源转换芯片、第四电容和第五电容，第二电容的负极、第二二极管的正极、直流电源转换芯片的接地端、第四电容的负极均接地；

信号采集模块包括电压采集模块，电压采集模块包括依次连接的第三二极管、第四电阻、第五电阻、基极与第五电阻相连的第一三极管及信号输出端，第三二极管的正极与第一输入端和第一电容的公共端相连，信号输出端的一端与第一三极管的集电极相连，信号输出端的另一端与控制模块的输入端相连，第一三极管的集电极连接有电源电压，第一三极管与电源电压之间连接有第六电阻，还包括第七电阻、第六电容、第八电阻及第七电容，第七电阻的一端与第一二极管的正极端相连，第七电阻的另一端连接在第四电阻和第五电阻之间，第六电容的一端连接在第四电阻和第五电阻之间，第六电容的另一端与第一三极管的发射极相连，第八电阻的两端分别与第一三级管的发射极和基极相连，第七电容的两端分别与第一三极管的发射极和集电极相连，第一三极管的发射极接地。

本实用新型中，控制模块用于控制整个系统，电源模块用于将发电机所制造的电能转换为本系统所能使用的电能。信号采集模块用于采集发电机的电压及频率数据。显示模块用于显示检测的各项运行数据。应用时，将第一输入端和第二输入端分别接入发电机的电源输出端。电源模块中，第一电容为降压电容器，第一电阻和第三电阻为限流电阻，第二电容为滤波电容。当切断电源后，第二电阻则为第一电容的电荷泄放电阻。通过第二二极管输出的电压输入到直流电源转换芯片后，则可作为本系统所使用的电源。其中，各个电容在一定交流信号频率下所产生的容抗可限制最大工作电流，这样，可大大提高本模块运行的稳定性。在信号采集模块中，采用第三二极管可去掉负半周交流信号，再通过第四电阻和第七电阻分压后，得到电压弱信号，并传输给控制模块以进行比较，而交流弱信号则经第一三极管后形成方波信号输入控制模块以进行比较。若前述电压频率值大于标定值后，控制模块则会发出指令使发电机组进入停机操作。

进一步地，所述直流电源转换芯片选用BL1117-3.3。

进一步地，整流桥（D）选用MB6S。

进一步地，所述熄火保护模块包括依次连接的信号输入端、第二三级管、光电耦合器及熄火控制电路；

信号输入端的一端与所述控制模块的控制端相连，信号输入端的另一端与第二三级管的基极之间连接有第九电阻，第二三级管的发射极接地，第二三级管的集电极连接有电源电压，第二三极管与电源电压之间连接有第十电阻；

光电耦合器包括相互绝缘的发光二极管和第三三极管，发光二极管的正极连接有电源电压，两者之间还连接有第十一电阻，发光二极管的负极连接在第十电阻与第二三级管之间，第三三极管的发射极接地；

熄火控制电路包括依次连接在第三三极管的集电极与地之间的第四二极管、第八电容、第十二电阻及单向可控硅，第八电容的负极与第四二极管正极连接，单向可控硅的触发极与第十二电阻连接，单向可控硅的正极接地；

熄火控制电路还包括第十三电阻、第五二极管、第九电容及第十四电阻，第十三电阻的一端连接在第四二极管与第八电容之间，第五二极管的负极连接在第八电容与第十二电阻之间，第九电容的一端和第十四电阻的一端均连接在第十二电阻与单向可控硅之间，第十三电阻的另一端、第五二极管的正极、第九电容的另一端及第十四电阻的另一端均与单向可控硅的负极相连；

所述单向可控硅的负极连接有第一接入端。

本实用新型中，发光二极管的正极端作为光电耦合器的第1引脚，发光二级管的负极端作为光电耦合器的第2引脚，第三三极管的发射极作为光电耦合器的第3引脚，第三三极管的集电极作为光电耦合器的第4引脚。应用时，将点火线圈接入第一接入端，当信号采集模块采集到过压、超频数据时，控制模块控制端则向该信号输入端输出高电平信号，这样，则会驱动第二三极管连通，触发光电耦合器的第3引脚和第4引脚导通并接到地端。这时，第八电容开始放电，第八电容正极端的电流通过第十二电阻、第十四电阻、第十三电阻及第四二极管到地端形成放电回路。在前述放电过程中，单向可控硅的触发极处于高电平状态，从而使得单向可控硅的负极端与正极端导通，进而可使得点火线圈搭地成功熄火。

当发电机处于低油位时能使其实现自动熄火功能，进一步地，所述第四二极管和所述第三三极管的公共端连接有第二接入端。本实用新型应用时，低油位开关接入第二接入端，当发电机处于低油位时，低油位开关则会给熄火控制电路信号，触发光电耦合器的第3引脚和第4引脚导通并接到地端。这时，第八电容开始放电，第八电容正极端的电流通过第十二电阻、第十四电阻、第十三电阻及第四二极管到地端形成放电回路。在前述放电过程中，单向可控硅的触发极处于高电平状态，从而使得单向可控硅的负极端与正极端导通，进而可使得与单向可控硅负极端相连的点火线圈搭地成功熄火。

进一步地，所述第一三极管和所述第二三极管均选用2N5551。

进一步地，所述第二电容为极性电容；所述第四电容和所述第八电容均为电解电容。

进一步地，所述第一二极管、所述第三二极管、所述第四二极管及第五二极管均选用1N4007；所述第二二极管为稳压二极管。

本实用新型具有以下有益效果：

1、应用时，将第一输入端和第二输入端分别接入发电机的电源输出端。电源模块中，通过第二二极管输出的电压输入到直流电源转换芯片后，则可作为本系统所使用的电源。其中，各个电容在一定交流信号频率下所产生的容抗可限制最大工作电流，这样，可大大提高本模块运行的稳定性。

2、在信号采集模块中，采用第三二极管可去掉负半周交流信号，再通过第四电阻和第七电阻分压后，得到电压弱信号，并传输给控制模块以进行比较，而交流弱信号则经第一三极管后形成方波信号输入控制模块以进行比较。若前述电压频率值大于标定值后，控制模块则会发出指令使发电机组进入停机操作。

3、应用时，将点火线圈接入第一接入端，当信号采集模块采集到过压、超频数据时，控制模块控制端则向该信号输入端输出高电平信号，这样，则会驱动第二三极管连通，触发光电耦合器的第3引脚和第4引脚导通并接到地端。这时，第八电容开始放电，在该放电过程中，单向可控硅的触发极处于高电平状态，从而使得单向可控硅的负极端与正极端导通，进而可使得点火线圈搭地成功熄火。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种用于发电机的检测仪表中电源模块和信号采集模块的电路图；

图2为本实用新型所述的一种用于发电机的检测仪表中熄火保护模块的电路图；

图3为本实用新型所述的一种用于发电机的检测仪表的结构框图。

附图中附图标记所对应的名称为：1-控制模块，2-信号采集模块，21-电压采集模块，3-电源模块，4-显示模块，5-熄火保护模块。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图3所示，一种用于发电机的检测仪表，包括控制模块1、信号采集模块2、电源模块3、显示模块4及熄火保护模块5，信号采集模块2、电源模块3、显示模块4及熄火保护模块5均与控制模块1电性连接，电源模块3与信号采集模块2电性连接；

电源模块3包括第一输入端W1、第二输入端W2和整流桥D，第一输入端W1与整流桥D的一输入端相连，第二输入端W1与整流桥D的另一输入端之间依次连接有第一电容C1和第一电阻R1，第一电容C1的两端并接有第二电阻R2，整流桥D的正输出端连接有第三电阻R3，整流桥D的负输出端连接有第一二极管D1，且第一二极管D1的负极与整流桥D相连，第一二极管D1的正极接地，第三电阻R3的一端与整流桥D相连，第三电阻R3的另一端连接有电源电压，第一二极管D1正极与第三电阻D3之间连接有相互并联的第二电容C2、第二二极管D2、第三电容C3、直流电源转换芯片U1、第四电容C4和第五电容C5，第二电容C2的负极、第二二极管D2的正极、直流电源转换芯片U1的接地端、第四电容C4的负极均接地；

信号采集模块2包括电压采集模块21，电压采集模块21包括依次连接的第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5、基极与第五电阻R5相连的第一三极管T1及信号输出端OUT，第三二极管D3的正极与第一输入端W1和第一电容C1的公共端相连，信号输出端OUT的一端与第一三极管T1的集电极相连，信号输出端OUT的另一端与控制模块1的输入端相连，第一三极管T1的集电极连接有电源电压，第一三极管T1与电源电压之间连接有第六电阻R6，还包括第七电阻R7、第六电容C6、第八电阻R8及第七电容C7，第七电阻R7的一端与第一二极管D1的正极端相连，第七电阻R7的另一端连接在第四电阻R4和第五电阻R5之间，第六电容C6的一端连接在第四电阻R4和第五电阻R5之间，第六电容C6的另一端与第一三极管T1的发射极相连，第八电阻R8的两端分别与第一三级管T1的发射极和基极相连，第七电容C7的两端分别与第一三极管T1的发射极和集电极相连，第一三极管T1的发射极接地。

本实施例中，控制模块1用于控制整个系统，电源模块3用于将发电机所制造的电能转换为本系统所能使用的电能。信号采集模块2用于采集发电机的电压及频率数据。显示模块4用于显示检测的各项运行数据。应用时，将第一输入端W1和第二输入端W2分别接入发电机的电源输出端。电源模块3中，第一电容C1为降压电容器，第一电阻R1和第三电阻R3为限流电阻，第二电容C2为滤波电容。当切断电源后，第二电阻R2则为第一电容C1的电荷泄放电阻。通过第二二极管D2输出的电压输入到直流电源转换芯片U1后，则可作为本系统所使用的电源。其中，各个电容在一定交流信号频率下所产生的容抗可限制最大工作电流，这样，可大大提高本模块运行的稳定性。在信号采集模块2中，采用第三二极管D3可去掉负半周交流信号，再通过第四电阻R4和第七电阻R7分压后，得到电压弱信号，并传输给控制模块1以进行比较，而交流弱信号则经第一三极管T1后形成方波信号输入控制模块1以进行比较。若前述电压频率值大于标定值后，控制模块1则会发出指令使发电机组进入停机操作。

优选地，所述直流电源转换芯片U1选用BL1117-3.3。

优选地，整流桥D选用MB6S。

优选地，所述熄火保护模块5包括依次连接的信号输入端IN、第二三级管T2、光电耦合器Q及熄火控制电路；

信号输入端IN的一端与所述控制模块1的控制端相连，信号输入端IN的另一端与第二三级管T2的基极之间连接有第九电阻R9，第二三级管T2的发射极接地，第二三级管T2的集电极连接有电源电压，第二三极管T2与电源电压之间连接有第十电阻R10；

光电耦合器Q包括相互绝缘的发光二极管D7和第三三极管T3，发光二极管D7的正极连接有电源电压，两者之间还连接有第十一电阻R11，发光二极管D7的负极连接在第十电阻R10与第二三级管T2之间，第三三极管T3的发射极接地；

熄火控制电路包括依次连接在第三三极管T3的集电极与地之间的第四二极管D4、第八电容C8、第十二电阻R12及单向可控硅D6，第八电容C8的负极与第四二极管D4正极连接，单向可控硅D6的触发极与第十二电阻R12连接，单向可控硅D6的正极接地；

熄火控制电路还包括第十三电阻R13、第五二极管D5、第九电容C9及第十四电阻R14，第十三电阻R13的一端连接在第四二极管D4与第八电容C8之间，第五二极管D5的负极连接在第八电容C8与第十二电阻R12之间，第九电容C9的一端和第十四电阻R14的一端均连接在第十二电阻R12与单向可控硅D6之间，第十三电阻R13的另一端、第五二极管D5的正极、第九电容C9的另一端及第十四电阻R14的另一端均与单向可控硅D6的负极相连；

单向可控硅D6的负极连接有第一接入端S1。

本实施例中，发光二极管D7的正极端作为光电耦合器Q的第1引脚，发光二级管D7的负极端作为光电耦合器Q的第2引脚，第三三极管T3的发射极作为光电耦合器Q的第3引脚，第三三极管T3的集电极作为光电耦合器Q的第4引脚。应用时，将点火线圈接入第一接入端S1，当信号采集模块2采集到过压、超频数据时，控制模块1控制端则向该信号输入端IN输出高电平信号，这样，则会驱动第二三极管T2连通，触发光电耦合器Q的第3引脚和第4引脚导通并接到地端。这时，第八电容C8开始放电，第八电容C8正极端的电流通过第十二电阻R12、第十四电阻R14、第十三电阻R13及第四二极管D4到地端形成放电回路。在前述放电过程中，单向可控硅D6的触发极处于高电平状态，从而使得单向可控硅D6的负极端与正极端导通，进而可使得点火线圈搭地成功熄火。

当发电机处于低油位时能使其实现自动熄火功能，优选地，所述第四二极管D4和所述第三三极管T3的公共端连接有第二接入端S2。本实施例应用时，低油位开关接入第二接入端S2，当发电机处于低油位时，低油位开关则会给熄火控制电路信号，触发光电耦合器Q的第3引脚和第4引脚导通并接到地端。这时，第八电容C8开始放电，第八电容C8正极端的电流通过第十二电阻R12、第十四电阻R14、第十三电阻R13及第四二极管D4到地端形成放电回路。在前述放电过程中，单向可控硅D6的触发极处于高电平状态，从而使得单向可控硅D6的负极端与正极端导通，进而可使得与单向可控硅D6负极端相连的点火线圈搭地成功熄火。

优选地，所述第一三极管T1和所述第二三极管T2均选用2N5551。

优选地，所述第二电容C2为极性电容；所述第四电容C4和所述第八电容C8均为电解电容。

优选地，所述第一二极管D1、所述第三二极管D2、所述第四二极管D4及第五二极管D5均选用1N4007；所述第二二极管（D2）为稳压二极管。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。