220v交流电线路的多路漏电同步检测装置的制造方法_2

文档序号:10265099阅读:来源:国知局
换,存在的漏电保护器的动作时间长(在20ms?500ms之间)、差异大,无法满足与最短漏电动作时间的匹配的问题,以及无法获得或准确处理对应的线路的漏电电流信号的问题,也解决了供电线路中由于存在大量干扰、它影响电路稳定性和可靠性差、甚至导致测试偏差过大或无法测试的问题。
【附图说明】
[0018]图1为实用新型的结构不意图;
[0019]图2为信号放大及处理模块、信号转换处理模块结构示意图;
[0020]图3为导线?1、?2、?3、?4连接示意图;
[0021 ]图4为主控制单元连接结构示意图;
[0022]图5为IXD液晶显示器连接结构示意图;
[0023]图6为驱动芯片连接结构示意图;
[0024]图7为时钟电路连接结构示意图;
[0025]图8为按键电路连接结构示意图;
[0026]图9为电源连接结构示意图;
[0027]图10为实用新型的流程图。
【具体实施方式】
[0028]为了更好地理解本实用新型,下面结合附图来详细解释本实用新型的实施方式。
[0029]1.如图1至图10所示,一种220V交流电线路的多路漏电同步检测装置,包括多个并联的单一漏电信号采样电路,单一漏电信号采样电路与主控制单元连接。所述单一漏电信号采样电路包括与被检测电路相配合的信号传感器、信号放大及处理模块、信号转换处理模块,所述单一漏电信号采样电路与数据传输、记录及管理模块连接,所述传感器采用电流互感器,信号放大及处理模块包括放大器电路、电阻电容滤波电路,信号转换处理模块采用带模数转换器的ADC支路控制单元,主控制单元包括数据传输、记录及管理模块,所述电流互感器、放大器电路、滤波电路、ADC支路控制单元、主控制单元依次连接,所述主控制单元分别与时钟电路、显示器、键盘连接。单一漏电信号采样电路中的电流互感器采用开合式电流互感器,为了防止引入错误信号,使用时首先将各路的电流互感器套接在被保护线路中,然后再接通漏电检测装置的电源,同样使用过程中,不要随意打开互感器,保证测试精度和准确。
[0030]所述放大器电路采用全波有源整流电路,它将双极性的正弦交流漏电信号变换为单极性的O?3V脉动直流信号,再经过R6和C组成的滤波电路过滤掉干扰信号,送到ADC支路控制单元U2(M⑶STM32F100)的ADCO端口,将漏电信号转换为数字信号。所述全波有源整流电路包括放大器一 U1B、放大器二 UlA;
[0031]所述放大器一 UlB的负输入端通过电阻R3与电流互感器的输出端连接,放大器一UlB的正输入端接地、输出端与二极管D4的前端连接,在放大器一 UlB的负输入端与输出端之间并联二极管D3,在放大器一 UlB的负输入端与二极管D4的后端之间并联有相串联的电阻R41、电阻R42;
[0032]所述放大器二 UlA的正输入端通过电路与电阻R3、电流互感器输出端之间的电路连接,所述放大器二 UlA的输出端与二极管D2连接,在放大器二 UlA的负输入端与二极管D2的前端之间并联有二极管Dl,放大器二UlA的负输入端与二极管D2的后端之间并联有电阻R2,放大器二 UlA的负输入端通过电阻Rl接地;所述滤波电路包括电阻R6、电容C,所述二极管D4、二极管D2的后端与电阻R6的前端线路连接,R6的后端线路与ADC支路控制单元连接,电容C一端与电阻R6、ADC支路控制单元之间的电路连接,另一端接地;所述放大器二UIA分别与+5V正电源、-5V的负电源连接。
[0033]所述六0(:支路控制单元的输出端分别通过导线?1、?2、?3、?4与主控制单元的1?232接口连接,主控制单元通过双向数据线SDA、时钟信号线SCL与主控制单元中的驱动芯片U4连接,驱动芯片U4通过接口与笔段式液晶显示器连接,驱动芯片U4的接口 VIXD通过电容CB接地、接口 VDD通过电容BI接地,接口 VDD与+5V正电源连接;所述笔段式液液晶显示器通过I2C总线接收来自主控制单元U3的漏电测试值、漏电时间、漏单所在的通道(即是哪一路的漏电信号)等显示数据。在双向数据线SDA与时钟信号线SCL之间设有与驱动芯片U4并联的串联电阻RB 1、电阻RB2,电阻RB I与电阻RB2的连接端与+5V正电源连接。
[0034]所述主控制单元分别通过导线P5、P6、P7与时钟电路U5连接。
[0035]所述时钟电路包括微控制单元U5、晶振Yl、电阻R9、电阻RlO、电阻RlI,微控制单元U5分别与晶振Yl、电阻R9、电阻RlO、电阻Rl I的一端连接,同时微控制单元U5的一个端口通过直流3V电源接地,另一个端口直接接地,电阻R9、电阻RlO、电阻Rl I的另一端同时接+5V正电源。
[0036]结合图8的按键电路,所述ADC支路控制单元与主控制单元之间的导线Pl上设有电阻RAl,导线P2上设有电阻RA2,导线P3上设有电阻RA3,导线P4上设有电阻RA4,所述电阻RAl与导线Pl上的功能键FUNC串联,电阻RA2与导线P2上的上翻页键UP串联,电阻RA3与导线P3上的下翻页键DOWN串联,电阻RA4与导线P4上的确认键CLEAR串联,所述功能键FUNC、上翻页键UP、下翻页键DOWN、确认键CLEAR另一端分别接地,电阻RAl、电阻RA2、电阻RA3、电阻RA4的另一端分别与+5V正电源连接。本电路根据需要查询记录数据;记录清除:输入密码进行记录清除。本实用新型可查询每一路前后的数据记录,可自动清除所有历史记录,同时退出清除记录操作。本电路结构具有以下功能:
[0037]通过功能键FUNC键,完成时钟的年、月、日、时、分、秒的设置,即年、月、日、时、分、
秒设置项的转换,时钟运行值与每个通道的漏电紧密结合的,即为每路漏电的发生时间。
[0038]上翻页键UP键用于记录查询时具有记录的上翻页查询功能;用于时钟各项设置,有数字“+”功能,即对应设置项的数值加I。
[0039]下翻页键DOWN键用于记录查询时具有记录的下翻页查询功能;用于时钟各项设置,有数字功能,即对应设置项的数值减I。
[0040]确认键CLEAR用于时钟设置时,充当回车键(确认键)功能。用于记录时,有清除记录的功能,但为了不能任意清除记录,在按了确认键CLEAR时,应使用上翻页键UP、下翻页键DOWN、确认键CLEAR(此时做确认键使用)三者结合输入密码,输入密码正确时将自动清除历史记录。
[0041]下面以由6个单一漏电信号采样电路组成的同步检测结构为例进行说明。
[0042]本设计共包6个单一漏电信号采样电路,其中每个单一漏电信号采样电路单独集成在一个采样板上,见附图1。
[0043]结合图1,每路传感器1-6,即图中的电流互感器JPl等将检测到的线路漏电流传输给放大器Ul,放大器Ul包括放大器一UlB、放大器二UlA,信号经过放大器一UlB、放大器二UlA放大后,将漏电信号的数值放大至-3V?+3V,由于放大器一U1B、放大器二UlA采用全波有源整流电路,能够将双极性的正弦交流漏电信号变换为单极性的O?3V脉动直流信号,再经过R6和C组成的滤波电路过滤掉干扰信号,输送到ADC支路控制单元U2的ADCO端口,将漏电信号转换为数字信号。由于本实用新型采用各自独立的6个采样通道,各个通道可同时对各自通道独立采样数据,所以构成了 6通道同步数据检测。
[0044]本实用新型通过各个ADC支路控制单元U2负责漏电信号的采样和处理,同时通过连接插座的导线P1、导线P2、导线P3、导线P4将所测的漏电数据传输给主控制单元U3,主控制单元U3在接收到采样板上的ADC支路控制单元U2传来的数据后,从时钟电路U5读出时间,作为本次的漏电测试的时间节点,另外,由微控制单元U5U5、晶振Y1、电阻R9、电阻R10、电阻Rll等组成时钟电路提供标准走时,作为漏电信号的检测时间的依据。
[0045]各个单一漏电信号采样电路在出现漏电信号时通过控制单元中断方式通知主控制单元U3进行数据传输。
[0046]主控制单元U3在收到各个采样上传数据后,分别将各个采样通道的漏电数据、漏电时间形成独立的记录,分别保存于主控制单元U3的EEPROM中,作为历史记录查询功能的数据来源,形成多路漏电的集中管理功能。液晶显示器通过I2C总
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