一种验电电路及验电装置的制作方法

本实用新型涉及电力检测技术领域，具体涉及一种验电电路及验电装置。

背景技术：

在电力系统中，在配电网系统运行维护和故障处理时，为确保作业的安全性，现场作业人员往往需要验电器来验证线路是否带电，以便进行下一步操作。

相关技术中验证线路是否带电，通常需要工作人员一只手来手持验电器接触线路来检测线路是否带电，使用不方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种验电电路及验电装置，无须直接接触待测物体即可检测待测物体是否带电，使用起来更方便和更安全。

本实用新型一方面提供一种验电电路：

包括电源单元、电信号获取单元、主控单元、验电提示单元，所述主控单元包括信号输入端及检验结果输出端；

所述电源单元用于为所述验电电路提供电源；

所述电信号获取单元和所述主控单元的信号输入端连接，通过非接触感应方式将电场信号转化为电压信号后发送至主控单元；

所述主控单元通过信号输入端和所述电信号获取单元连接，通过检验结果输出端和所述验电提示单元连接，根据从所述电信号获取单元获取的电压信号分析待测物体是否带电，在判断所述待测物体带电时触发所述验电提示单元发出告警。

在一种实施方式中，验电电路还包括自检开关，所述自检开关与所述主控单元的自检输入端连接，触发所述验电电路启动自检。

在一种实施方式中，所述电信号获取单元至少包括：非接触式感应电场信号的探头、第一电阻和第二电阻，所述探头和所述第一电阻串联，以及和所述第二电阻并联后连接至所述主控单元，所述探头感应到交流电场后在所述第二电阻上产生分压电压。

在一种实施方式中，所述主控单元设有adc模数转换器采集所述电信号获取单元中的所述第二电阻产生的电压值，根据连续采集的电压值变化分析是否符合交流电特性，根据分析结果判断待测物体是否带电。

在一种实施方式中，所述验电提示单元还包括语音提示模块和/或显示模块；

其中所述语音提示模块用于在所述主控单元判断所述待测物体带电时，发出声音告警；

其中所述显示模块用于在所述主控单元判断所述待测物体带电时，发出灯光告警。

在一种实施方式中，所述语音提示模块包括蜂鸣器和第一三极管，所述蜂鸣器的第一端连接电源，所述蜂鸣器的第二端连接所述第一三极管的集电极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极串联电阻后连接至所述主控单元的其中一引脚；或，

所述显示模块包括发光二极管组和第二三极管，所述发光二极管组的阳极连接电源，所述发光二极管组的阴极连接所述第二三极管的集电极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极串联电阻后连接至所述主控单元的另一引脚。

在一种实施方式中，所述电源单元设有充电指示灯，用于显示充电状态。

本实用新型另一方面提供一种验电装置：

所述验电装置设有电路板，所述电路板包括上述的验电电路。

在一种实施方式中，所述验电装置包括主体和透明罩体，所述主体和所述透明罩体之间形成有密闭的空腔，所述空腔内设有所述电路板。

在一种实施方式中，所述验电装置还设有可夹持待测线路的卡扣；

所述卡扣包括固定并列设置于所述主体上的两个连接件，所述连接件上铰接有夹紧件，所述两个连接件上的夹紧件相对设置，所述夹紧件和所述连接件之间设置有用于使所述夹紧件弹性翻转的弹性件。

本实用新型与相关技术相比具有以下优点：

本实用新型实施例提供的验电电路，包括电源单元、电信号获取单元、主控单元、验电提示单元，所述主控单元包括信号输入端及检验结果输出端；其中所述电信号获取单元和所述主控单元的信号输入端连接，通过非接触感应方式将电场信号转化为电压信号后发送至主控单元；所述主控单元通过信号输入端和所述电信号获取单元连接，通过检验结果输出端和所述验电提示单元连接，根据从所述电信号获取单元获取的电压信号分析待测物体是否带电，在判断所述待测物体带电时触发所述验电提示单元发出告警。也就是说，电信号获取单元可以非接触的感应待测物体附近的电场，主控单元可以根据从所述电信号获取单元获取的电压信号分析待测物体是否带电，最后将经分析所得的验电结果信号输入至验电提示单元进行告警提示。这样设置后，可实现无须直接接触待测物体例如待测线路即可检测待测物体是否带电，并发出告警，使用起来更方便和更安全。

本实用新型实施例提供的验电装置，设有电路板，所述电路板包括上述的验电电路，因此只要安装有该验电电路的验电装置，都可以实现无须直接接触待测物体例如待测线路即可检测待测物体是否带电，并发出告警，使用起来更方便和更安全。

本实用新型实施例提供的验电装置，还可以设有可夹持待测线路的卡扣，这样更适合应用于检测输电线路的场景。其中，所述卡扣包括固定并列设置于所述主体上的两个连接件，所述连接件上铰接有夹紧件，所述两个连接件上的夹紧件相对设置，所述夹紧件和所述连接件之间设置有用于使所述夹紧件弹性翻转的弹性件。这样，工作人员在检测输电线路是否带电时，可以很方便地将验电装置卡在输电线路上，不需要再像相关技术那样单手手持验电器只有一只手能工作，这样就可以解放出双手都可以进行维修等各种操作，更方便也更安全。

本实用新型实施例提供的验电装置，验电装置包括主体和透明罩体，所述主体和所述透明罩体之间形成有密闭的空腔，所述空腔内设有所述电路板。这样设置后，验电装置不仅具有防水作用，而且验电提示单元的显示模块发出的光可以更均匀的透射出透明罩体，在地面不同的位置均能方便的观察验电装置的发光情况，实用性更好。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的电路框图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的电信号获取单元的电路结构示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的验电提示单元中显示模块电路结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的验电提示单元中语音提示模块电路结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的主控单元的电路结构示意图；

图6是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的电源单元的电路结构示意图；

图7是根据本实用新型的一个实施例的一种验电装置的主视结构示意图；

图8是根据本实用新型的一个实施例的一种验电装置的俯视结构示意图；

图9是根据本实用新型的一个实施例的一种验电装置的安装示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本实用新型提出一种验电电路及验电装置，无须直接接触线路即可检测待测物体是否带电，使用起来更方便和更安全。

以下结合附图详细描述本实用新型实施例的技术方案。

图1是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的电路框图。参照图1，验电电路包括：电源单元400、电信号获取单元200、主控单元100、验电提示单元300，所述主控单元100包括信号输入端a及检验结果输出端b1、b2；所述电源单元400用于为所述验电电路提供电源，所述主控单元100的信号输入端a和所述电信号获取单元200相连，所述主控单元100的检验结果输出端b1、b2和所述验电提示单元300相连。本实施例提供的验电电路，电信号获取单元200能通过感应探头210感应输电线附近的电场，将电场信号转化为电压信号后发送至主控单元100，主控单元100接收电信信号获取单元200采集的电压信号，分析待测物体是否带电，在判断所述待测物体带电时触发所述验电提示单元发出告警。例如，可根据连续采集的电压值变化分析是否符合交流电的基本特性，从而判断是否存在交流电，若判断接存在交流电，则通过验电提示单元300产生声光告警信息，可以只声音告警，或发光告警，或同时声音和发光告警。

其中，本实用新型中的待测物体可以是输电线或其他带电装置，例如插座、电源开关等，其中输电线可以是高压输电线或低压输电线。还需说明的是，本实用新型的方案，除了检测交流电，也可以用于检测直流电，其原理是类似的。

继续参照图1，在一种实现方式中，所述电源单元400通过输入端d和主控单元100相连，电源单元400包括电池410及充电管理模块420，外设的电源适配器600可以通过充电管理模块420为电池410进行充电，电池410为验电电路提供电源。电源单元400还包括充电指示灯430，充电指示灯430用于显示充电状态。在一种实现方式中，电信号获取单元200包括探头210，该探头可以通过非接触的方式感应输电线的电场信号。该探头可以采用铜片式传感器检测线路附近的电场，将电场信号转化成电压信号后发送至主控单元100。可以理解的是，还可以采用其他能非接触感应电场信号的探头，本实施例对探头的种类不作限制。

继续参照图1，本实施例的验电电路，验电提示单元300包括语音提示模块和/或显示模块，语音提示模块可以是蜂鸣器310，显示模块可以是指示灯组320，蜂鸣器可以发出语音以进行听觉告警，显示模块可以发光以进行视觉告警。

继续参照图1，本实施例提供的验电电路，还包括自检开关500，自检开关500通过自输入端c和主控单元100相连，自检开关500用于触发验电电路以启动自检流程，从而判断验电电路是否正常。

从上述描述可以发现，本实用新型实施例提供的验电电路，电信号获取单元可以非接触的感应待测物体附近的电场，主控单元可以根据从所述电信号获取单元获取的电压信号分析待测物体是否带电，最后将经分析所得的验电结果信号输入至验电提示单元进行告警提示。这样设置后，可实现无须直接接触待测物体例如待测线路即可检测待测物体是否带电，并发出告警，使用起来更方便和更安全。

图2是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的电信号获取单元的电路结构示意图；图5是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的主控单元100的电路结构示意图。参照图2和图5，电信号获取单元200的电路包括电阻r6、电阻r28。主控单元100包括单片机u1。单片机u1包括引脚1-16，其中引脚1接vcc25即图6中的电源单元，引脚2接bz节点，引脚3接led节点，引脚5接key节点，引脚9接adc2节点用于电信号的输入，引脚16接地。参照图2，其中探头probe和电阻r6的一端相连，所述电阻r6的另一端同时连接于所述单片机u1的引脚9及电阻r28的一端，所述电阻r28的另一端接地。探头probe感应到电场后，在电阻r6和r28之间产生分压，单片机u1通过内部的adc(analog-to-digitalconverter，模数转换器)采集电阻r28电压的ad(analog-to-digital，模拟量转数字量)值。本实施例中，单片机u1通过连续采集电阻r28的电压信号，分析ad值是否符合交流电的基本特征，例如：周期是否为50hz，当幅值的峰值达到预设阈值，从而判断出探头probe是否接近交流电，若判断出附近存在交流电，则将验电结果信号发送至验电提示单元300，引脚3发出的验电信号可以使得发光二极管red1、red2、red3、red4全亮，例如全亮红色，引脚2发出的验电信号还可以使蜂鸣器bz1发出语音告警信号，本实施例的验电提示兼具视觉和听觉的提示，使用效果更好。需说明的是，也可以只采用蜂鸣器报警或red发光报警。

图3是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的验电提示单元中显示模块电路结构示意图；图4是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的验电提示单元中语音提示模块电路结构示意图。

参照图1、图3、图4及图5，所述主控单元100的输出端包括第一输出端b1和第二输出端b2，第一输出端b1即图5中的引脚2(bz节点)，第二输出端b2即图5中的引脚3(led节点)。所述验电提示单元300包括显示模块和语音提示模块，所述第一输出端b1和所述语音提示模块相连，所述第二输出端b2和所述显示模块相连。本实施例中，显示模块可以是指示灯组320，语音提示模块可以是蜂鸣器310。继续参照图3，所述显示模块包括电阻r4、三级管q3及发光二极管组，发光二极管组包括相互并联的发光二极管red1、red2、red3、red4，发光二极管red1、red2、red3、red4能发出红色光进行验电提示，所述语音提示模块包括电阻r7、三极管q2及蜂鸣器bz1。

继续参照图1至图5，本实施例中，主控单元100的第一输出端b1为单片机u1的引脚2，第二输出端b2为单片机u1的引脚3，引脚2串联电阻r7后连接于所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极连接bz1后再连接所述电源vbat+；引脚3串联电阻r4后连接于所述三极管q3的基极，所述三极管q3的发射极接地，所述三极管q3的集电极和所述发光二极管组的阴极相连，所述发光二极管组的阳极通过接点vbat+连接电源。本实施例中，若单片机u1判断出电阻r28电压的ad值符合交流电的特性后，则在引脚2和引脚3分别输出验电结果信号，将验电结果信号通过引脚2和引脚3发送至验电提示单元300，引脚3发出的验电信号可以使得发光二极管red1、red2、red3、red4全亮，例如全亮红色，引脚2发出的验电信号可以使蜂鸣器bz1发出语音信号，本实施例的验电提示兼具视觉和听觉的提示，使用效果更好。需说明的是，也可以只采用蜂鸣器报警或red发光报警。

图6是根据本实用新型的一个实施例的一种验电电路的电源单元的电路结构示意图。参照图5和图6，电源单元包括芯片u2、避雷器f1、瞬态电压抑制二极管esd1、稳压二极管d2、发光二极管d5、发光二极管d7、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电容c2、电容c5、电容c7、电容c8、稳压器q4。芯片u2用于充电管理，芯片u2包括引脚1-引脚8，引脚1和引脚3接地；引脚2串联电阻r18后接地；引脚4同时连接至发光二极管d5、发光二极管d7的正极、电容c8的一端及稳压二极管d2的负极，稳压二极管d2的正极连接于避雷器f1的一端，避雷器f1的另一端和瞬态电压抑制二极管esd1的一端同时连接充电接口vin，该充电接口vin用于连接外设的电源适配器，瞬态电压抑制二极管esd1的另一端接地；芯片u2的引脚5及引脚8同时连接至电容c2、电容c5的一端及稳压器q4的引脚3，电容c2、电容c5的另一端接地，稳压器q4的引脚1接地，稳压器q4的引脚2连接至电容c7的一端及通过节点vcc25连接至单片机u1的引脚1。

本实施例中，芯片u2用于充电管理，外设的电源适配器在接口vin和gnd接入电路，为电池j1进行充电。瞬态电压抑制二极管esd1用于抑制瞬态电压，稳压二极管d2用于稳压，使充电更稳定。发光二极管d5和d7用于充电状态提示，发光二极管d5发绿光，发光二极管d7发红光，电未充满时，d7亮，充满后，d5亮。本实施例中，电源单元400的电路通过节点vcc25连接至单片机u1的引脚1，为单片机u1提供电源。单片机u1还通过其引脚15、14、13、12分别和发光二极管led1、led2、led3、led4相连，发光二极管led1、led2、led3、led4用于在充电时显示充电状态及电池的电量，充电过程中，led1、led2、led3、led4依次闪烁，充满后全部点亮，这样的设置，使充电状态更加直观。

本实施例中，电源单元400的电路通过节点vbat+接入验电提示单元300电路，为发光二极管red1、red2、red3、red4及蜂鸣器bz1提供电源。

本实施例中，验电电路中还连接有自检开关的接口，自检开关可以是磁簧开关，当有磁铁靠近时，磁簧开关导通，触发验电电路进入自检流程，自检结果可以通过蜂鸣器bz1发出声音进行提示，当自检验电电路无异常时，蜂鸣器bz1持续发出响声。本实施例中，自检开关可以通过设于验电电路上的接口sw1、sw2连接于验电电路，接口sw1连接于芯片u2的引脚8，接口sw2和电池j1相连。本实施例的电路连接自检开关后，在验电之前，先将磁铁靠近自检开关，然后自动触发自检流程，自检结果可以通过验电提示单元的蜂鸣器进行提示，这样的设置在排查故障时，可以进行非接触式操作，更方便、安全。

以上介绍了本实用新型的提供的一种验电电路，相应的，本实用新型还提供一种验电装置。

验电装置包括图1至图6所示的验电电路。该验电装置能非接触式的检验待测物体例如输电线上是否有交流电存在，当有交流电存在时，可以发出声光告警进行提示。因此，无论验电装置的实体结构如何变化，只要安装有该验电电路的验电装置，都可以实现无须直接接触待测物体例如待测线路即可检测待测物体是否带电，并发出告警，使用起来更方便和更安全。

图7是根据本实用新型的一个实施例的一种验电装置的主视结构示意图；图8是根据本实用新型的一个实施例的一种验电装置的俯视结构示意图；图9是根据本实用新型的一个实施例的一种验电装置的安装示意图。

参照图7-图9，本实施例中，所述验电装置设有电路板，所述电路板包括上述图1至图6所示的验电电路。验电电路可参照上述的描述，此处不再赘述。验电装置包括主体700，以及和所述主体700固定为一体的罩体710，所述主体700和所述罩体710之间形成有密闭的空腔711，包含有验电电路的电路板740固定安装于所述空腔711内。

在一种实现方式中，可以将所述罩体710为透明罩体，所述电路板740朝向所述罩体710的一侧安装有所述发光二极管组743、充电指示灯742。这样设置后，罩体710具有透光功能，发光二极管组743作为验电提示单元300的显示模块，用于发出红色光进行视觉验电提示，充电指示灯742和发光二极管组743发出的光能透过罩体710发出，用户可以通过视觉获取验电结果信息，由于罩体710是密封安装于主体700上的，能有效防止雨水渗入主体内，使验电装置的性能更稳定。

在一种实现方式中，所述蜂鸣器741、自检开关744连接于所述电路板上且位于所述空腔711内。本实施例中，罩体710可以采用导音效果良好的透明材质制成，蜂鸣器741发出的声音可以通过罩体710传出，由于蜂鸣器741设置于罩体710内，因此，具有防水作用，更好的适用于户外环境中。本实施例中，由于自检开关744为磁簧开关，且位于罩体710内，因此，自检时，只需将一块磁铁靠近罩体710，便可使磁簧开关导通从而触发验电电路的自检流程。这样的设置，无需直接接触待测物体例如输电线即可进行自检。另外，非接触式的自检能避免触电危险，使用起来更加安全。

本实施例中，所述主体700上还设置有用于将所述验电装置可拆卸固定于输电线上的卡扣。卡扣可以将验电装置固定于线路上。这样，工作人员在检测输电线路是否带电时，可以很方便地将验电装置卡在输电线路上，不需要再像相关技术那样单手手持验电器只有一只手能工作，这样就可以解放出双手都可以进行维修等各种操作，更方便也更安全。

可以理解的是，在验电装置上也可以不设卡扣，即不需要夹持部件，只包括主体和罩体，使用时直接将验电装置靠近线路即可。

在一种实现方式中，所述卡扣包括在所述主体上延伸出的连接件720，以及通过连接轴721及弹簧铰接于所述连接件720上的夹紧件722，这样设置后，所述夹紧件722能绕连接轴721弹性翻转。所述夹紧件722可以设置为片状，夹紧件722的端部设置挡边，可以在主体上设置凹槽723，夹紧件722翻转时，和凹槽723之间形成能张合的开口。将装验电装置安装于输电线800上时，使用定制工具将夹紧件722拨开，将输电线800通过开口置于凹槽723中后松开夹紧件722，夹紧件722便弹性夹持于输电线800上，便完成了验电装置的安装。

在一种实现方式中，为了使验电装置安装更稳固，可以将所述卡扣的数量设置为两个，所述两个卡扣相对设置。这样设置后，两个卡扣的夹紧件对输电线800在相对的两侧同时进行夹持，这样夹持更稳固，能有效防止验电装置脱落。

在一种实现方式中，为了更方便的对验电装置进行充电，电路板740通过导线连接有充电接口730，所述充电接口730延伸出所述主体700外。

在一种实现方式中，可以将罩体710设置为圆弧形，验电装置安装后，圆弧形的罩体710正对于地面，这样设置后，发光二极管组743发出的光能更均匀的透射出罩体，在地面不同的位置均能方便的观察验电装置的发光情况，实用性更好，可以理解的是，罩体710还可以设置为其他形状，本实施例对罩体的形状不作限制。

上文中已经参考附图详细描述了根据本实用新型的技术方案。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。