本实用新型涉及电气技术领域，尤其涉及一种电压监测及控制装置。
背景技术：
现有的用电设备一般都是直接接于交流回路中。然而，随着工业的飞速发展，很多用电设备，尤其是一些精密仪器，对供电系统的稳定性要求很高，但是目前很多供电系统及线路都存在不同程度的老化，同时在供电系统中还存在不同功率的负载，特别是一些感性设备在启动时极易对电网产生冲击，能直接导致供电系统的电压波动。
因此，有必要对电网回路的电压进行监测，以及对用电设备的关断进行控制，以保护用电设备。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电压监测及控制装置，能够对电网的电压进行监测，并对用电设备的关断进行控制。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种电压监测及控制装置，包括电压监测控制器、控制继电器、以及交流接触器，所述电压监测控制器包括电压检测电路、控制芯片、存储芯片、显示屏和光耦电路，所述电压检测电路的输出端连接所述控制芯片的输入端，所述存储芯片的输入端和所述光耦电路的输入端分别连接所述控制芯片的输出端，所述存储芯片的输出端连接所述显示屏，所述光耦电路的输出端连接所述控制继电器的输入端，所述控制继电器的输出端连接所述交流接触器的控制端，所述交流接触器与待保护的用电设备串联，所述电压检测电路的输入端连接所述待保护的用电设备的交流供电端。
进一步的，所述电压监测控制器还包括按键，所述按键与所述控制芯片的控制端连接。
进一步的，所述电压检测电路包括整流桥、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、稳压二极管、第一电容、第二电容和第三电容，所述整流桥的两个输入端分别连接交流供电端的相线和中性线，所述整流桥的一个输出端接地，所述整流桥的另一个输出端分别连接所述第三电阻的一端和第一二极管的正极，所述第一电阻、第二电阻和第四电阻分别并联，所述第一电阻的一端连接所述第一二极管的负极，所述第一电阻的另一端分别连接所述稳压二极管的一端和所述第一电容的一端，所述第一电容的一端外接直流源，所述稳压二极管的另一端和所述第一电容的另一端分别接地，所述第三电阻的另一端分别连接所述第六电阻的一端、第二电容的一端和第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接第三电容的一端，所述第三电容的另一端、第二电容的另一端和第六电阻的另一端分别接地，所述第三电容的一端连接所述控制芯片的输入端。
进一步的，所述光耦电路包括MOS管、光耦合器、双向可控硅、第四电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，所述光耦合器的两个输入端分别连接第七电阻的一端和MOS管的漏极，所述第七电阻的另一端外接所述直流源，所述MOS管的栅极连接所述控制芯片的输出端，所述MOS管的源极接地，所述光耦合器的一个输出端连接第八电阻的一端，所述光耦合器的另一端分别连接双向可控硅的控制极和第十电阻的一端，所述第八电阻的另一端分别连接双向可控硅的阳极和第四电容的一端，所述第四电容的另一端连接第九电阻的一端，所述双向可控硅的阴极分别连接第十电阻的另一端、第九电阻的另一端和第十一电阻的一端，所述第四电容的一端和第十一电阻的另一端分别连接控制继电器的输入端。
本实用新型的有益效果在于：通过电压检测电路能够检测待保护的用电设备的供电电压，并将检测到的电压数据传输至控制芯片，控制芯片的数据可存储于存储芯片中，并在显示屏中显示，从而用户能够随时查看用电设备的供电电压信息。通过控制芯片还可对控制继电器进行控制，进而控制继电器能够控制交流接触器的闭合或断开，以实现保护用电设备的目的。
附图说明
图1为本实用新型实施例的电压监测及控制装置的模块连接示意图；
图2a、图2b和图2c为本实用新型实施例的电压监测及控制装置的电压检测电路的电路图；
图3为本实用新型实施例的电压监测及控制装置的控制芯片及按键连接的电路图；
图4为本实用新型实施例的电压监测及控制装置的光耦电路的电路图；
图5为本实用新型实施例的电压监测及控制装置的存储芯片及其外围电路的电路图；
图6为本实用新型实施例的电压监测及控制装置的显示屏及其外围电路的电路图。
标号说明：
1、电压监测控制器；2、控制继电器；3、交流接触器；4、用电设备。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本实用新型最关键的构思在于：设置电压检测电路检测待保护的用电设备的供电电压信息，并设置存储芯片和显示屏显示供电电压信息，还通过控制继电器控制交流接触器的闭合和断开，实现对用电设备的关断的控制。
请参阅图1，本实用新型提供：
一种电压监测及控制装置，包括电压监测控制器1、控制继电器2、以及交流接触器3，所述电压监测控制器1包括电压检测电路、控制芯片IC1、存储芯片IC2、显示屏LCD和光耦电路，所述电压检测电路的输出端连接所述控制芯片IC1的输入端，所述存储芯片IC2的输入端和所述光耦电路的输入端分别连接所述控制芯片IC1的输出端，所述存储芯片IC2的输出端连接所述显示屏LCD，所述光耦电路的输出端连接所述控制继电器2的输入端，所述控制继电器2的输出端连接所述交流接触器3的控制端，所述交流接触器3与待保护的用电设备4串联，所述电压检测电路的输入端连接所述待保护的用电设备4的交流供电端。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：能够检测待保护的用电设备的供电电压信息并显示，以供用户查看，并且能够控制用电设备的关断，从而保护用电设备。
进一步的，所述电压监测控制器1还包括按键，所述按键与所述控制芯片的控制端连接。
从上述描述可知，通过按键可对控制芯片进行设置，例如阈值设置、显示内容设置等。
进一步的，所述电压检测电路包括整流桥D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1、稳压二极管DZ1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，所述整流桥D2的两个输入端分别连接交流供电端的相线和中性线，所述整流桥D2的一个输出端接地，所述整流桥D2的另一个输出端分别连接所述第三电阻R3的一端和第一二极管D1的正极，所述第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4分别并联，所述第一电阻R1的一端连接所述第一二极管D1的负极，所述第一电阻R1的另一端分别连接所述稳压二极管DZ1的一端和所述第一电容C1的一端，所述第一电容C1的一端外接直流源，所述稳压二极管DZ1的另一端和所述第一电容C1的另一端分别接地，所述第三电阻R3的另一端分别连接所述第六电阻R6的一端、第二电容C2的一端和第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端、第二电容C2的另一端和第六电阻R6的另一端分别接地，所述第三电容C3的一端连接所述控制芯片IC1的输入端。
从上述描述可知，上述电压检测电路，能够实现电压峰值检测和谐波检测。
进一步的，所述光耦电路包括MOS管Q2、光耦合器PH1、双向可控硅Q1、第四电容C4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述光耦合器PH1的两个输入端分别连接第七电阻R7的一端和MOS管Q2的漏极，所述第七电阻R7的另一端外接所述直流源，所述MOS管Q2的栅极连接所述控制芯片IC1的输出端，所述MOS管Q2的源极接地，所述光耦合器PH1的一个输出端连接第八电阻R8的一端，所述光耦合器PH1的另一端分别连接双向可控硅Q1的控制极和第十电阻R10的一端，所述第八电阻R8的另一端分别连接双向可控硅Q1的阳极和第四电容C4的一端，所述第四电容C4的另一端连接第九电阻R9的一端，所述双向可控硅Q1的阴极分别连接第十电阻R10的另一端、第九电阻R9的另一端和第十一电阻R11的一端，所述第四电容C4的一端和第十一电阻R11的另一端分别连接控制继电器2的输入端。
由上述描述可知，上述光耦电路，能够将控制芯片的信号传输至控制继电器，并起到安全隔离的作用。
请参照图1-6，本实用新型的实施例一为：
一种电压监测及控制装置，用于监测待保护的用电设备4的供电电压以及控制该待保护的用电设备4的关断，所述待保护的用电设备4接于三相供电回路中。
电压监测及控制装置包括所述电压监测及控制装置包括电压监测控制器1、控制继电器2、以及交流接触器3，所述电压监测控制器1包括电压检测电路、控制芯片IC1、存储芯片IC2、显示屏LCD、光耦电路和按键。
所述电压检测电路包括整流桥D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1、稳压二极管DZ1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，所述整流桥D2的两个输入端分别连接一相线和中性线，所述整流桥D2的一个输出端接地，所述整流桥D2的另一个输出端分别连接所述第三电阻R3的一端和第一二极管D1的正极，所述第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4分别并联，所述第一电阻R1的一端连接所述第一二极管D1的负极，所述第一电阻R1的另一端分别连接所述稳压二极管DZ1的一端和所述第一电容C1的一端，所述第一电容C1的一端外接+5V直流源，所述稳压二极管DZ1的另一端和所述第一电容C1的另一端分别接地，所述第三电阻R3的另一端分别连接所述第六电阻R6的一端、第二电容C2的一端和第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5的另一端连接第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端、第二电容C2的另一端和第六电阻R6的另一端分别接地，所述第三电容C3的一端连接所述控制芯片IC1的输入端。具体的，所述整流桥D2的型号为DB107。所述电压检测电路的数量为三个，分别与三相供电回路的三相供电端连接，如图2a、图2b和图2c所示。
所述第一电容C1的一端连接所述控制芯片IC1的电源端，所述控制芯片IC1的电源端和接地端之间连接有第五电容C5，所述控制芯片IC1的控制端连接所述按键，所述按键的数量为四个，如图3所示的F1、F2、F3和F4。
所述光耦电路包括所述光耦电路包括MOS管Q2、光耦合器PH1、双向可控硅Q1、第四电容C4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述光耦合器PH1的两个输入端分别连接第七电阻R7的一端和MOS管Q2的漏极，所述第七电阻R7的另一端外接所述+5V直流源，所述MOS管Q2的栅极连接所述控制芯片IC1的输出端，所述MOS管Q2的源极接地，所述光耦合器PH1的一个输出端连接第八电阻R8的一端，所述光耦合器PH1的另一端分别连接双向可控硅Q1的控制极和第十电阻R10的一端，所述第八电阻R8的另一端分别连接双向可控硅Q1的阳极和第四电容C4的一端，所述第四电容C4的另一端连接第九电阻R9的一端，所述双向可控硅Q1的阴极分别连接第十电阻R10的另一端、第九电阻R9的另一端和第十一电阻R11的一端，所述第四电容C4的一端和第十一电阻R11的另一端分别连接控制继电器2的输入端。优选的，所述MOS管Q2的型号为2306，光耦合器PH1的型号为MOC3061，双向可控硅Q1的型号为BT136。如图4所示为光耦电路的电路图。
所述控制芯片IC的输出端连接所述存储芯片IC2的输入端，所述存储芯片IC2的输出端连接所述显示屏LCD。如图5所示为存储芯片IC2及其外围电路的电路图，图6所示为显示屏LCD及其外围电路的电路图。
所述控制继电器2的输出端连接交流接触器3，所述交流接触器3与待保护的用电设备4串联。如图1所示。
上述电压监测及控制装置，所述电压监测控制器具有电压值监测、电压谐波监测、数据存储显示以及输出控制信号的功能，所述交流接触器的作用是控制待保护的用电设备的供电回路的通断，达到对用电设备的保护作用，所述控制继电器的主要作用是接受电压监测控制器的动作电压，达到以弱电控制强电的目的。上述电压监测及控制装置，能够将控制回路与强电回路完全隔离，并且通过弱电控制强电。
运用本实用新型的电压监测及控制装置的硬件结构，再配合控制芯片的内部具体设置，则可实现更强大的功能，例如实现过压保护。以下是实现过压保护的原理：
设定用电设备的最大安全工作电压范围，在设定好参数后，电压监测控制器就开始对供电系统电网回路监测，并对应输出一个DC12V的直流电压(也可以是交流)给到控制继电器，控制继电器上电后会吸合触点，同时导通高压端，让交流接触器的线圈上电闭合触点，供电系统就处于正常导通状态；当电压监测控制器监测到的电压值超过设定值时，电压监测控制器就会断开DC12V的电压，此时交流接触器就会因线圈失电而断开触点，供电系统就将处于断开状态，达到对用电设备的保护作用。只有当电压恢复正常后，供电系统才能再次导通。通过按键能将存储的值显示在LCD屏上，还能对电网上监测到的最值电压存储，为用电设备的管控提供可靠数据。
综上所述，本实用新型提供的电压监测及控制装置，能够对待保护的用电设备的供电电压进行监测，还可显示监测到的数据，以供用户查看，并且能够控制用电设备的关断，控制回路与强电回路完全隔离，具有控制安全的优点。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。