仿真智能验电棒的制作方法

1.本实用新型涉及仿真电力设备领域，尤其是涉及一种用于练习和考核的仿真智能验电棒。


背景技术：

2.验电棒（验电器）是检验设备、线路是否带电的装置，在高压电力领域中使用十分广泛，电力维护人员需要熟练、正确掌握验电棒的使用方式。实际的验电棒不能够记录操作人员的操作数据，只能通过人工肉眼判断操作是否规范有效，效率低，准确度差，且被测设备上会带高压电，安全性不够高。


技术实现要素：

3.本实用新型主要是解决现有技术所存在的不能记录操作数据的技术问题，提供一种可以对操作进行记录的仿真智能验电棒。
4.本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种仿真智能验电棒，包括可伸缩的棒体，棒体内设有控制电路，所述控制电路包括主控电路、驱动电路、通讯电路、工作电路和电源电路；所述工作电路包括设置在棒体顶端的探测指针、设置在棒体中部的自检开关以及设置在棒体底端的蜂鸣器和指示灯，探测指针连接电阻r1的第一端，电阻r1的第二端连接主控电路，瞬态二极管d1的第一端连接电阻r1的第二端，瞬态二极管d1的第二端接地，电阻r19的第一端连接电阻r1的第二端，电阻r19的第二端连接电源3.3v；自检开关的1脚连接电阻r2的第一端，自检开关的2脚接地，电阻r2的第二端连接主控电路，瞬态二极管d2的第一端连接电阻r2的第二端，瞬态二极管d2的第二端接地，电阻r20的第一端连接电阻r2的第二端，电阻r20的第二端连接电源3.3v；蜂鸣器的正极连接电阻r3的第一端，蜂鸣器的负极接地，电阻r3的第二端连接驱动电路，瞬态二极管d3的第一端连接电阻r3的第二端，瞬态二极管d3的第二端接地，电阻r21的第一端连接电阻r3的第二端，电阻r21的第二端连接电源3.3v；指示灯的正极通过电阻r4连接电阻r3的第一端，指示灯的负极接地；驱动电路还与主控电路连接；主控电路通过通讯电路连接上位机，电源电路为其他各电路供电。
5.本设备与仿真高压变压器等设备配套使用。探测指针在主控电路的控制下与被探测点具有相反的电位，当探测指针触碰到被探测点时，被探测点的电位被改变，使得被探测设备的单片机可以读取到哪个点进行了验电操作。按下自检开关则主控电路采集到相关操作的数据。这两项操作被主控电路记录后被上机位查询状态将作为操作评分依据。有源的蜂鸣器与指示灯则根据前两项的操作，由主控电路给予驱动电路是否通电的讯号，驱动电路通电后则蜂鸣器与指示灯开始鸣叫与亮灯。
6.作为优选，所述主控电路包括stm32f103v8t6单片机，单片机的21脚连接电阻r1的第二端，单片机的22脚连接电阻r2的第二端，单片机连接有外部晶振电路、复位电路以及辅助电源电容电感滤波电路。
7.作为优选，所述驱动电路包括三极管q1和mos管ao1，三极管q1的基极通过电阻r63连接单片机的25脚，三极管q1的发射极接地，电阻r64跨接在三极管q1的基极和发射极之间，三极管q1的集电极通过电阻r65连接mos管ao1的栅极，mos管ao1的源极接地，电阻r66跨接在mos管ao1的栅极和源极之间，mos管ao1的漏极连接电阻r3的第二端。
8.驱动电路在主控电路的控制下驱动蜂鸣器和指示灯。
9.作为优选，所述通讯电路包括max232芯片，max232芯片的11脚和12脚分别连接单片机的12脚和13脚，max232芯片的13脚和14脚分别连接com接口的3脚和2脚。
10.max232芯片通过rs-232协议连接上位机或仿真变压器。
11.作为优选，所述电源电路包括5v单元、3.3v单元和指示灯单元，所述5v单元包括lm2575sx稳压器，lm2575sx稳压器的1脚通过保险丝f1连接二极管d27的负极，二极管d27的正极通过电感l1连接电源12v，lm2575sx稳压器的3脚和5脚接地，电容c1跨接在lm2575sx稳压器的1脚和3脚之间，电容c2和电容c1并联，lm2575sx稳压器的4脚输出电源5v，电感l2跨接在lm2575sx稳压器的2脚和4脚之间，lm2575sx稳压器的2脚连接二极管d28的负极，二极管d28的正极接地，电容c3的第一端连接lm2575sx稳压器的4脚，电容c3的第二端接地，电容c4和电容c3并联；3.3v单元包括lm1117impx稳压器，lm1117impx稳压器的3脚连接二极管d29的负极，二极管d29的正极连接电源5v，lm1117impx稳压器的2脚输出电源3.3v，lm1117impx稳压器的1脚接地，电容c7跨接在lm1117impx稳压器的1脚和3脚之间，电容c8跨接在lm1117impx稳压器的1脚和2脚之间；指示灯单元包括电源指示灯，电源指示灯为发光二极管，电源指示灯的正极通过电阻r61连接电源5v，电源指示灯的负极接地。
12.5v单元将外部的12v电压转换为5v电压，3.3v单元将5v转换为3.3v，指示灯单元用于指示电源状态。
13.本实用新型带来的有益效果是，可以进行验电、自检等操作的练习和考核，自动记录操作人员对验电棒的操作数据，并上传到上位机作为评分参考，免去了人工判定，无需高压电，安全性好。
附图说明
14.图1是本实用新型的一种结构示意图；
15.图2是本实用新型的一种控制电路框图；
16.图3是本实用新型的一种主控电路原理图；
17.图4是本实用新型的一种工作电路原理图；
18.图5是本实用新型的一种驱动电路原理图；
19.图6是本实用新型的一种通讯电路原理图；
20.图7是本实用新型的一种电源电路原理图；
21.图中：1、棒体；2、探测指针；3、自检开关；4、指示灯；5、通讯线；6、主控电路；7、驱动电路；8、通讯电路；9、工作电路；10、电源电路。
具体实施方式
22.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
23.实施例：本实施例的一种仿真智能验电棒，如图1所示，包括可伸缩的棒体1，棒体
内设有控制电路。
24.如图2所示，控制电路包括主控电路6、驱动电路7、通讯电路8、工作电路9和电源电路10。工作电路包括设置在棒体顶端的探测指针2、设置在棒体中部的自检开关3以及设置在棒体底端的蜂鸣器和指示灯4。
25.如图3所示，主控电路包括stm32f103v8t6单片机，单片机连接有外部晶振电路、复位电路以及辅助电源电容电感滤波电路。
26.如图4所示，探测指针连接电阻r1的第一端，电阻r1的第二端连接单片机的21脚，瞬态二极管d1的第一端连接电阻r1的第二端，瞬态二极管d1的第二端接地，电阻r19的第一端连接电阻r1的第二端，电阻r19的第二端连接电源3.3v；自检开关的1脚连接电阻r2的第一端，自检开关的2脚接地，电阻r2的第二端连接单片机的22脚，瞬态二极管d2的第一端连接电阻r2的第二端，瞬态二极管d2的第二端接地，电阻r20的第一端连接电阻r2的第二端，电阻r20的第二端连接电源3.3v；蜂鸣器的正极连接电阻r3的第一端，蜂鸣器的负极接地，电阻r3的第二端连接驱动电路，瞬态二极管d3的第一端连接电阻r3的第二端，瞬态二极管d3的第二端接地，电阻r21的第一端连接电阻r3的第二端，电阻r21的第二端连接电源3.3v；指示灯的正极通过电阻r4连接电阻r3的第一端，指示灯的负极接地。
27.本设备与仿真高压变压器等设备配套使用。探测指针在主控电路的控制下与被探测点具有相反的电位，当探测指针触碰到被探测点时，被探测点的电位被改变，使得被探测设备的单片机可以读取到哪个点进行了验电操作。按下自检开关则主控电路采集到相关操作的数据。这两项操作被主控电路记录后被上机位查询状态将作为操作评分依据。有源的蜂鸣器与指示灯则根据前两项的操作，由主控电路给予驱动电路是否通电的讯号，驱动电路通电后则蜂鸣器与指示灯开始鸣叫与亮灯。
28.如图5所示，所述驱动电路包括三极管q1和mos管ao1，三极管q1的基极通过电阻r63连接单片机的25脚，三极管q1的发射极接地，电阻r64跨接在三极管q1的基极和发射极之间，三极管q1的集电极通过电阻r65连接mos管ao1的栅极，mos管ao1的源极接地，电阻r66跨接在mos管ao1的栅极和源极之间，mos管ao1的漏极连接电阻r3的第二端。
29.驱动电路在主控电路的控制下驱动蜂鸣器和指示灯。
30.如图6所示，所述通讯电路包括max232芯片，max232芯片的11脚和12脚分别连接单片机的12脚和13脚，max232芯片的13脚和14脚分别连接com接口的3脚和2脚。
31.max232芯片按照rs-232协议通过通讯线5连接上位机或仿真变压器。
32.如图7所示，所述电源电路包括5v单元、3.3v单元和指示灯单元，所述5v单元包括lm2575sx稳压器，lm2575sx稳压器的1脚通过保险丝f1连接二极管d27的负极，二极管d27的正极通过电感l1连接电源12v，lm2575sx稳压器的3脚和5脚接地，电容c1跨接在lm2575sx稳压器的1脚和3脚之间，电容c2和电容c1并联，lm2575sx稳压器的4脚输出电源5v，电感l2跨接在lm2575sx稳压器的2脚和4脚之间，lm2575sx稳压器的2脚连接二极管d28的负极，二极管d28的正极接地，电容c3的第一端连接lm2575sx稳压器的4脚，电容c3的第二端接地，电容c4和电容c3并联；3.3v单元包括lm1117impx稳压器，lm1117impx稳压器的3脚连接二极管d29的负极，二极管d29的正极连接电源5v，lm1117impx稳压器的2脚输出电源3.3v，lm1117impx稳压器的1脚接地，电容c7跨接在lm1117impx稳压器的1脚和3脚之间，电容c8跨接在lm1117impx稳压器的1脚和2脚之间；指示灯单元包括电源指示灯1，电源指示灯为发光
二极管，电源指示灯的正极通过电阻r61连接电源5v，电源指示灯的负极接地。
33.5v单元将外部的12v电压转换为5v电压，3.3v单元将5v转换为3.3v，指示灯单元用于指示电源状态。
34.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。
35.尽管本文较多地使用了探测主控电路、工作电路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。