专利名称：集成的漏电警告系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成的漏是警告系统，在该漏电警告系统中漏电灵敏度可以调整到适于其中布置有电线路(或电线)的建筑物的每一层或者特定的区域，并且在显示装置上显示伴随的漏电状况。
通常，作为一个避免起因于漏电(或电泄漏)的意外事故(如火灾)发生的措施已经公知这样一种漏电(或电泄漏)警告系统，该漏电警告系统分别连接到布置在一个建筑物的每一层或特定区域的，具有600V额定电压的电线路(或电线)上。
一般，电线路与一个模拟火灾警告设备(例如一个漏电警告装置)连接，该模拟火灾警告设备能检测出来自布置在建筑物中的线路的电泄漏。
另外，根据这样一个常规漏电警告设备，把了个形成一个单予电路的电路板分别提供给建筑物的所有楼层。结果，这样的漏电警告装置的制造相当复杂。另外，通常依靠在电路板上的电压比较器的电位差判定一系列漏电，因而由于外界温度或者电涌信号的影响很可能出现判定漏电的误差，并且构成漏电警告设备的主电路的部件或元件的数量增加很多。因此，减缓了在主电路的部件或元件之间的信号转移速率，这是由于漏电警告设备的响应速率受到了所不希望的减缓的结果。
这样制成的漏电警告设备在事先调整好的灵敏度水平之上工作并产生一个报警信号，但是在实际使用中的漏电量或者低于事先调整好的灵敏度水平的漏电量不能直接测出，因此以防漏电的预防性测量或者后来的检修都很困难。
这样，本发明的一个目的是提供一个集成的漏电警告系统，该集成的漏电警告系统可以调整漏电灵敏度以适应于一个建筑物的每个楼层或特定区域，并且可以显示电线路(或电线)的漏电量。
为了实现上面提到的目的，根据本发明的一个方面，提供了一个集成的漏电警告系统，其中把对应连接到放置在一个建筑物每一楼层或特定区域的电线路上的单个漏电(或电泄露)检测电路装在一个单独的电路板上，并且用两者之间同步化的单片微处理机和CMOS集成电路(IC)把每个可调整的漏电灵敏度开关连接到对应的单个漏电检测电路上，这样就可获得一个简单的外围电路装置并且减少系统的整个存取时间，因此减少了延迟时间且避免了错误的操作，其中电涌信号和/或外部噪声是作为一个漏电流处理。
上述的和其它目的，特点及优点通过参照附图的下列描述将很清楚。
图1是一个根据本发明的集成的漏电警告系统的整个电路的方框图;
图2是一个在图1中的漏电指示器的电路图;
图3是一个演了根据本发明的漏电警告系统的一个开关阵列电路和一个微处理机的输入/输出装置，以及几个显示装置和指示器的电路图;
图4是一个在图1中的灵敏度设定电路的电路图;
图5是一个在图1中的电路工作指示器器件的电路图。
下面将更详细地描述本发明的一个优选的实施例。
图1示意地演示了一个根据本发明的集成的漏电警告系统的整个电路，标号为1的漏电检测电路作用是转换来自安置在对应的电线(或导线)L1、L2、……L9和L10上的零相序变流器ZCT1、ZCT2、……ZCT9和ZCT10的信号为交流(AC)电压。一个标号为2的线路监测电路检测产生从漏电检测电路1引入的交流电压的任何线路并把此交流电压转变成序列数据，一个连接到线路检测器2上的输入放大器3的作用是以一个恒定的放大信数放大由线路检测器2提供的序列交流电压数据。一个模/数转换器4的作用是把来自输入放入器3的序列交流电压转变成数字信号，并且一个界线线路检测器5的作用是依靠来自漏电检测器1和线路检测器2的检测结果来检测一个漏电的线路。
一个电源6从外部交流电源产生不同的工作电压，例如5V、12V和-12V。一个同步信号发生器7的作用是产生一个具有一个与电源6供应的工作电压一致的预定频率的同步信号。
一个标号为8的系统同步控制器在来自同步信号发生器7的同步信号的基础上输出一个系统同步信号以使在系统中的整个电路部件同步。另外，一个开关阵列电路9包括一个电路检验开关、一个自动检验(或自检)开关、一个自动/手动方式转换开关、一个蜂鸣器工作开关、一个复位开关、一个ZCT导电性检验开关以及等等，这些开关允许用者输入一个所希望的操作。一个开关信号可译码的电路10的作用是决定一个所希望的操作。该操作是根据开关阵列电路9中的开关的开/关状态的来选择的。一个灵敏度处理器电路12具有多个灵敏度可调整的滑动开关，并且该灵敏度处理电路12的作用是根据来自一个灵敏度设定电路11的输入决定事先为每个线路设定的灵敏度电流值，该灵敏度设定电路11用来设定界限电线(或导线)灵敏度电流量，并且一个中央处理单元13用来控制全体部件和电路并通过一个信号输出电路14输出各种的控制信号。
根据本发明的系统，模/数转换器4、界限线路检测器5、系统同步控制器8、开关信号可译码的电路10、灵敏度外理器12和中央处理单元3实际上一起集成在一个单片微处理机A上。
标号为15的漏电线路显示装置根据通过信号输出电路14提供到其上的集中的信号显示发生了漏电的线路的号码，并且一个漏电量显示装置16显示线路的漏电流值。一个指示构成漏电警告系统的部件和/或电路的现行工作状况的电路工作指示器17有用来指示每个线路工作情况的LED元件，并且一个ZCT导电性指示器18包括多个LED元件用来指示零相序变流器ZCT1到ZCT10的工作状况。一个自动/连续(手动)方式警告指示器19具有一个LED元件用来指示漏电状况是被自动地指示或者是被连接地指示。另外，一个报警部分20有一个蜂鸣器以产生一个报警，并且一个蜂鸣器警告指示器21有一个LED以指示蜂鸣器是转到关或开。
图2演示了中图1中的漏电指示器1的详细结构。首先，来自对应安排在每个线路上的零相序变流器ZCT1到ZCT10的电流值通过漏电检测电路la……lj转变成交流电压值，每个漏电检测电路包括二极管、电阻和电容D1a、D2a、R1a、Ca;……D1j、D2j、R1j、C3j。r把转变的交流电压值供给到线路检测器2的模似开关IC1、IC2和IC3上，/这些开关按顺序输出交流电压值并分别产生代表从中检测交流电压的线路的地址信号A0到A2。把地址信号A0到A2输入到微处理机A的界限线路检测器5中。
用输入放大器3的OP放大器OP1以一个恒定的放大信数(此例中为5倍)放大从电线检测器2按顺序输出交流电压。此交流电压的放大信数取决于可变电阻VR的电位。用OP放大器OP2对由OP放大器OP1放大的交流电压检测和放大并且然后输入在微处理机A中的模/数转换器4中。
图3演示了微处理机A以及开关阵列电路5的输入及输出装置以及显示装置和指示器的详细电路图。
微处理机A从同步信号发生器7接收一个具有恒定频率的时钟信号，该同步信号发生器7可以例如由一个晶体振荡器形成。微处理机A有一个复位端RESET复位键提供一个复位转换开关SW1的开/关状态信号。另外，微收理机A接收由用户通过电路检验开关SW2、自动检验开关SW3、自动/连续(手动)方式选择开关SW4和蜂鸣器开/关选择开关SW5选择的输入信号，并且向漏电线显示装置15的模块IC元件IC5以及漏电量显示装置16的模块IC元件IC6、IC7和IC8输出数据信号DO-D3以及集成电路片选择信号CS0-CS3，这样以便通过显示装置DISP1、DISP2、DISP3和DISP4显示漏电线路的号码以及来自线路的漏电流的量。
只要电路检验开关SW2是被重复地关或开，漏电线路的号码和从该线路的漏电量则按顺序地显示在显示装置15和16上。如果几秒钟不按一个开关，这些被显示的数据被自动请除。
还有，一旦打开自动检验开关SW3，则自动工作检验，因此所有漏电线路的号码和漏电量按顺序地显示在显示装置15和16上。
在自动检验完成之后，在显示装置15和16上的显示的内容被自动消除。当打开自动/连续(手动)方式选择开关SW4时，则漏电状况以一个自动方式显示，并且如果再接下开关SW4，则以一个手动方式指示漏电状况。
只要按下蜂鸣器开/关选择开关SW5，则即使漏电量高于参考值报警信号也被减弱声音。如果再次按下开关SW5，则当从线路中检测到漏电时，正常地产生报警信号。
同时，在电路工作指示器17中的多路转换器IC9和IC10是由来自微处理机A的地址信号A0-A2和集成电路片选择信号C5启动，该多路转换器IC9和IC10的作用是有选择地驱动对应于漏电线路号码的LED元件LED1-LED10。还有，在输出部分PC5和PC6，微处理机A产生输出信号用来控制自动/连续方式警告指示器20的LED元件LED11变亮因而指示由自动/连续方式选择开关SW4选择了自动方式，并且同时用来控制一个LED元件LED12开和关这样以指示由蜂鸣器开/关开关SW5选择的报警信号声音减弱的方式。
图4演示了灵敏度设定电路结构的详细电路图。自先，灵敏度设定电路11的每一个可调整灵敏度的滑动开关SW6-SW15接收来自接触点a.b和c的模似值，用来分配榆入电源的电阻组R2a、R3a、R4a，……R2b、R3b、R4b，……R2j、R3j、R4j对应地连接到接触点a、b和c。通过模似开关IC11和IC12按顺序输出模拟值，并且然后把这些模拟值供应给微处理机A的设定灵敏度处理器12上。因而，当把可调整灵敏度的滑动开关SW6-SW15有选择地分别连接到接触点a、b和c的任何一个，并且把漏电流设定在一个从0.2A、0.5A、1.0A及等等的范围中选择出的电流值上时，选择的漏电流值被数字化并时入微处理机A中的中央处理单元18中，该中央处理单元18把选择的漏电流值与由漏电检测器1检测到的漏电流的每单位时间的平均值比较以便判定线路的漏电状况。
图5是电路工作指示器的电路图。如图5所示，电路工作检验开关SW16-SW25有两个接触点，一个接触点t1通过LED元件LED10接收交流电源，而另一个接触点t3直接接收交流电源。分别也为开关SW16-SW25提供接触点P3和P4。各个接触点t3分别连接到可移动的接触点P2和P1上。把可移动的接触点P2和P1在两端连接到在零相序交流器ZCT1-ZCT10和漏电检测器2之间的电线C1a、C22，……;C1j、C2j上。当把可移动的接触点A和P2同时连接到接触点t1和t2以便把零相变流器ZCT1-ZCT10连接到微处理机A时，通过零相变流器ZCT1-ZCT10的次级电流以及用于检验的交流电源电压便电路工作指示器17的LED元件LED1-LED10工作。
此时，工作电流被供应到模拟开关IC1和IC2上。因此，根据工作电流可以检验零相序交流器ZCT1-ZCT10的导电状况以及相应的电路。可以选择地，当把工作检验开关SW16-SW25的可移动接触点P1和P2连接到接触点t3和t4时，每个零相序变流器ZCT1-ZCT10通过接触点t2和P1被连接到漏电检测器la-lj中的对应的一个上，以便因面保证一个正常的漏电检测方式。在这里，工作检验开关SW16-SW25的可移动接触点P1和P2是同时操作的。
根据本发明的集成的漏电警告系统，把零相序变流器ZCT1-ZCT10放置在对应的线路L1-L10上，并且通过灵敏度设定电路11的可调整灵敏的滑动开关SW6-SW15、根据线路的现状从0.2A、0.5AK工1.0A中选择漏电流的灵敏度。因此，通过一个模/数转换器4把对应于漏电流的模拟量转换成数字信号，该漏电流是通过漏电检测器1、线路检测器2和输入放大器3从零相序列变流器ZCT1-ZCT10获得的。把数字信号输进微处理机A匠CPU13中，该CPU13计算根据一个由内计时器设定的单位时间的平均值。如果平均值大于由灵敏度设定电路11设定的平均值，则通过输出电路14把漏电线路的号码输出到漏电线路显示装置15。因此，在显示装置15上显示漏电线路的号码。同时，通过信号输出电路14输出漏电流量以便在漏电流量显示装置16上显示，并且由报警部分19产生一个报警信号。
在漏电线路完全修好之后，如果闭合复位开关SW1闭合，则系统起动并且漏电检测如上所述地发挥作用。
如上所述，根据本发明的漏电警告系统，当把在一个恒定时间周期内从线路中检测到的平均值与来自零相序变流器ZCT1-ZCT10的漏电流比以便检测电泄露时，由于漏电流的参考值可以通过灵敏度设定电路的可调整灵敏度的滑动开关SW6-SW15可变化地设定，可以有效地监控在线路中漏电情况的存在。如果发生漏电现象，可以通过在报警电路20中的蜂鸣器产生报警信号。同时，在漏电线路显示装置15上显示漏电线路的号码并且在漏电量显示装置16上显示漏电流量。结果，该系统可以适宜地被采用以便避免或者检修由于漏电而引起的不可预料的事故。
尽管根据特殊实施例描述了本发明，可以理解在不脱离本发明主题和范围的前提下可作许多变化和修改。
权利要求
1.一个响应于从连接到电线路上的零相序变流器检测的电流，用来预防由于漏电而引起的不少预料的事故的集成的漏电警告系统，该集成的漏电警告系统包括灵敏度设定装置，这些灵敏度设定装置具有多个的选择地边接到接触点的可调整灵敏度的滑动开关，这些接触点包括至少一个用来设定工作参考值的可移动的接触点，所有的接触点连接到用来分配输入的交流电源的电阻组上；一个在一个微处理器中的中央处理单元，该中央处理单元从所说的灵敏度设定装置接收所说的工作参考值，并且根据所说的线路检测到的电流的判定漏电状况；根据来自所说的中央处理单元的数据信号显示漏电线路号码的装置；和由来自所说的中央处理单元的数据信号和一个集成电路片选择信号起动的用来显示漏电流量的装置。
全文摘要
一个集成的漏电警告系统，其中把对应地连接到放置在一个建筑物每一楼层或特定区域的电路线上的单个漏电(或电泄漏)检测电路装在一个单独的电路板上，并且采用两者之间同步的单片微处理机和CMOS集成电路(IC)把每个可调整的漏电灵敏度开关连接到对应的单个漏电检验电路上，这样就可获得一个简单的外部电路装置并且减少了整个存取时间，因此减少了延迟时间且避免了错误的操作，其中电涌信号和/或外部噪声是作为一个漏电流处理。
文档编号G01R31/02GK1088686SQ93108299
公开日1994年6月29日 申请日期1993年6月12日 优先权日1992年6月12日
发明者刘仁模 申请人:大延电子株式会社