專利名稱：地線帶電檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)裝置，尤其是一種熱水器的地線帶電檢測(cè)裝置，屬于電路安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
家用電熱水器的漏電檢測(cè)是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)實(shí)用新型專利 200720103710. 2公開(kāi)了一種帶漏電報(bào)警功能的熱水器，其主要是通過(guò)在內(nèi)膽與墻體之間連接氖泡和限流電阻組成漏電傳感器實(shí)現(xiàn)漏電報(bào)警功能。該技術(shù)方案存在如下缺點(diǎn)1)如果安裝時(shí)金屬膨脹螺釘和墻體接觸電阻大或氖泡和金屬膨脹螺釘接觸不良，沒(méi)有辦法檢測(cè)， 后果是即使地線帶電(內(nèi)膽帶電)，用戶也不能清晰知道；2)只能起警示作用，不能有效切斷加熱棒等電路。此外，中國(guó)實(shí)用新型專利2009201^981. 9公開(kāi)了另外一種電熱水器地線帶電檢測(cè)的技術(shù)方案，其實(shí)質(zhì)是將檢測(cè)電路加在零線和地線之間，當(dāng)零線帶電時(shí)，零線電流通過(guò)一個(gè)大電阻流向地線，通過(guò)檢測(cè)電流來(lái)判斷是否帶電。然而該技術(shù)方案仍存在如下缺點(diǎn) 1)當(dāng)用戶進(jìn)線端地線和零線接在一起，零、地都帶電時(shí)無(wú)法檢測(cè)(例如，用戶家沒(méi)接地線，而直接將零線、地線接在一起，此時(shí)當(dāng)線皮破損碰到帶電物體時(shí)零、地線將同時(shí)帶電)；2)當(dāng)用戶零火線接反，而零線和地線接在一起時(shí)(這是地線帶電的主要原因)，也無(wú)法檢測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種可以安全可靠的地線帶電檢測(cè)裝置。為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的地線帶電檢測(cè)裝置包括檢測(cè)電路以及接地放大電路；所述檢測(cè)電路具有跨接在電源之間的變壓器初級(jí)線圈和與之串聯(lián)且受控于微處理器的繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述變壓器的次級(jí)線圈構(gòu)成的檢測(cè)回路上分別引出接至熱水器內(nèi)膽和掛架的檢測(cè)端；所述檢測(cè)電路通過(guò)串聯(lián)在檢測(cè)回路上的光耦器件與所述接地放大電路耦合連接；所述接地放大電路具有接地回路，所述接地回路的信號(hào)通過(guò)同相比例運(yùn)算放大電路輸出到微處理器。本實(shí)用新型只要和地線連接即可通過(guò)電勢(shì)差的值判定是否漏電，可以可靠屏蔽由于濕度等原因造成的假信號(hào)；具有“自檢”模式，從而可以保證檢測(cè)電路有效工作，并起到協(xié)查線路的作用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。圖2為圖1實(shí)施例實(shí)際應(yīng)用時(shí)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0009]實(shí)施例一本實(shí)施例的地線帶電檢測(cè)裝置如圖1所示，檢測(cè)電路具有跨接在市電電源之間的變壓器初級(jí)線圈和與之串聯(lián)且受控于微處理器的繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)KAl構(gòu)成，該變壓器的次級(jí)線圈與二極管D2、D6以及電阻R6、R3構(gòu)成檢測(cè)回路，該回路上在電阻R3的兩端分別經(jīng)隔離二極管D3、D5引出接至熱水器內(nèi)膽和掛架的檢測(cè)端。檢測(cè)電路通過(guò)串聯(lián)在檢測(cè)回路上的光耦器件OSCl與接地放大電路耦合連接。接地放大電路具有通過(guò)接地電阻R12的接地回路，接地電阻并聯(lián)濾波電容E1。該接地回路的信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器ICl及其周?chē)骷?gòu)成的同相比例運(yùn)算放大電路輸出到微處理器的信號(hào)接收端。工作時(shí)，第一步2個(gè)檢測(cè)端插片分別連接到熱水器的內(nèi)膽和掛架上。剛通電時(shí)， 微處理器發(fā)出自檢信號(hào)，晶體管Tl導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繼電器KAl吸合，220V的交流市電電壓施加在變壓器的初級(jí)，變壓器的次級(jí)輸出50V交流電壓。在交流負(fù)半周時(shí)，二極管D2、D6反向截至； 在交流正半周時(shí)，二極管D2導(dǎo)通，經(jīng)R6、R3，光耦OSCl的初級(jí)，D7構(gòu)成閉合回路，流過(guò)光耦初級(jí)的電流經(jīng)過(guò)光耦次級(jí)放大，經(jīng)電容El濾波后，流經(jīng)電阻R12到地，在光耦3腳產(chǎn)生較穩(wěn)定的檢測(cè)電壓Vp ；高精度運(yùn)放LM358與電阻R7-12構(gòu)成同相比例運(yùn)算放大電路，將流入地的微弱電流放大約20到30倍。電容C2、C3對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行濾波，穩(wěn)壓二極管D7對(duì)運(yùn)放的輸出電壓進(jìn)行鉗位，確保微電流信號(hào)經(jīng)運(yùn)放放大后送到微處理器的電壓值低于+5V。之后， 微處理器讀取該電壓值并與預(yù)設(shè)的門(mén)限值進(jìn)行比較，微處理器檢測(cè)到該電壓高于預(yù)設(shè)的門(mén)限值。第二步微處理器關(guān)閉自檢信號(hào)，晶體管Tl由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，繼電器KAl停止工作，變壓器初級(jí)上的220V電壓消失，變壓器次級(jí)無(wú)電壓輸出，光耦OSCl的初級(jí)無(wú)電流，導(dǎo)致光耦OSCl的第3腳的電壓Vp降為0V，運(yùn)算放大器的輸出電壓逐漸降低至0V，微處理器檢測(cè)到該電壓低于預(yù)設(shè)的門(mén)限值。經(jīng)過(guò)以上2個(gè)步驟，微處理器判斷地線帶電檢測(cè)裝置工作正常。熱水器處于正常工作狀態(tài)。工作過(guò)程中如出現(xiàn)地線帶電，內(nèi)膽與墻體之間會(huì)存在較大的電壓差，該電壓將在 D3、R3、光耦OSC的初級(jí)、二極管D5、掛架、墻體、大地之間構(gòu)成閉合回路，行成漏電電流Ip， 流過(guò)光耦初級(jí)的電流Ip經(jīng)過(guò)光耦次級(jí)放大，在光耦的第3腳轉(zhuǎn)換成電壓，該電壓經(jīng)運(yùn)放放大后輸出到微處理器(工作原理參見(jiàn)自檢第一步)。為消除熱水器工作過(guò)程內(nèi)膽聚集的靜電，熱水器內(nèi)膽和掛架檢測(cè)端之間經(jīng)并聯(lián)電阻R4、R5構(gòu)成泄靜電回路。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如圖2所示，漏電保護(hù)裝置和本實(shí)施例的地線帶電檢測(cè)裝置通過(guò)對(duì)外界電源的檢測(cè)后，將檢測(cè)結(jié)果送入MCU。MCU進(jìn)行運(yùn)算比較判斷外界電源是否正常。如果發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)負(fù)載控制電路和報(bào)警顯示電路的控制，及時(shí)切斷電源，并報(bào)警提示。實(shí)踐證明，本實(shí)施例實(shí)際應(yīng)用后，逐一解決了如下技術(shù)問(wèn)題1.檢測(cè)漏電依賴性不強(qiáng)，只要和地線連接即可，通過(guò)電勢(shì)差的值即可判定，通過(guò)軟件的有效濾波和計(jì)算，可以可靠屏蔽由于濕度等原因造成的假信號(hào)(而現(xiàn)有技術(shù)必須在地線與零線形成回路時(shí)才能檢測(cè))；2.具有“自檢”工作模式，使用者可以簡(jiǎn)單的通過(guò)按鍵操作，判定“檢測(cè)漏電的條件”是否滿足，從而保證檢測(cè)電路能有效工作，并起到協(xié)查線路的作用；[0020]3.檢測(cè)到漏電后，可以有效自動(dòng)切斷電源，保證用電的絕對(duì)安全，而不需要人為操作；4.檢測(cè)到漏電后，可以通過(guò)顯示或蜂鳴報(bào)警提示用戶當(dāng)前系統(tǒng)漏電。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種地線帶電檢測(cè)裝置，其特征在于包括檢測(cè)電路以及接地放大電路；所述檢測(cè)電路具有跨接在電源之間的變壓器初級(jí)線圈和與之串聯(lián)且受控于微處理器的繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所述變壓器的次級(jí)線圈構(gòu)成的檢測(cè)回路上分別引出接至熱水器內(nèi)膽和掛架的檢測(cè)端；所述檢測(cè)電路通過(guò)串聯(lián)在檢測(cè)回路上的光耦器件與所述接地放大電路耦合連接；所述接地放大電路具有接地回路，所述接地回路的信號(hào)通過(guò)同相比例運(yùn)算放大電路輸出到微處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征在于所述熱水器內(nèi)膽和掛架檢測(cè)端之間經(jīng)并聯(lián)電阻構(gòu)成泄靜電回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征在于所述接地回路的接地電阻并聯(lián)濾波電容。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱水器的地線帶電檢測(cè)裝置，屬于電路安全技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括檢測(cè)電路以及接地放大電路；檢測(cè)電路具有跨接在電源之間的變壓器初級(jí)線圈和與之串聯(lián)且受控于微處理器的繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，變壓器的次級(jí)線圈構(gòu)成的檢測(cè)回路上分別引出接至熱水器內(nèi)膽和掛架的檢測(cè)端；檢測(cè)電路通過(guò)串聯(lián)在檢測(cè)回路上的光耦器件與接地放大電路耦合連接；接地放大電路具有接地回路，接地回路的信號(hào)通過(guò)同相比例運(yùn)算放大電路輸出到微處理器。本實(shí)用新型只要和地線連接即可通過(guò)電勢(shì)差的值判定是否漏電，可以可靠屏蔽由于濕度等原因造成的假信號(hào)；具有“自檢”模式，從而可以保證檢測(cè)電路有效工作，并起到協(xié)查線路的作用。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202305642SQ20112044021
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者唐友勝, 李朋 申請(qǐng)人:艾歐史密斯(中國(guó))熱水器有限公司