一種互感器采樣電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種互感器采樣電路，包括用于設(shè)置在互感器二次側(cè)輸出端上的采樣電阻，還包括由至少一個分壓電阻和開關(guān)管構(gòu)成的開路判斷檢測電路，所述采樣電阻、分壓電阻和開關(guān)管形成一個串聯(lián)支路。本發(fā)明的互感器采樣電路針對現(xiàn)有電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和漏電互感器連接的弊端，增加了對互感器在線測試電路，采樣電阻、分壓電阻和開關(guān)管形成一個串聯(lián)支路，在電流為0時，導(dǎo)通串聯(lián)支路，通過檢測采樣電阻的電壓值判斷互感器是否開路或故障。該電路結(jié)構(gòu)，控制方便，使調(diào)試人員及用戶可以直觀的了解漏電互感器及連接探測器之間的線路的狀況，可以準確顯示漏電互感器的連接和斷線，極大的方便了現(xiàn)場調(diào)試和運行過程中掌握互感器狀態(tài)。
【專利說明】一種互感器采樣電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種互感器采樣電路。

【背景技術(shù)】
[0002]電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)屬于先期預(yù)報警系統(tǒng)，與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)不同的是，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)先期報警是為了避免損失，而傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是為了減少損失。為預(yù)防電氣火災(zāi)發(fā)生，減少火災(zāi)危害，合理設(shè)計電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，保障電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的施工質(zhì)量及使用性能，保護人身和財產(chǎn)安全，《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和強制性國標《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》都強調(diào)了剩余電流動作保護裝置在防止因接地故障而引起的電氣火災(zāi)的防護作用，要求在建筑物內(nèi)安裝剩余電流動作火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
[0003]剩余電流動作火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)一般采用漏電互感器，漏電互感器工作原理如圖1所示，如果導(dǎo)線中流過的電流為il，il在其周圍將產(chǎn)生電磁場，電磁場的強弱與導(dǎo)線中的電流大小成正比。電流互感器為高導(dǎo)磁率器件，把它置于電磁場中，在其次級線圈中將感應(yīng)出交變電流i2。il/n=i2/n其中:η為互感器的阻數(shù)?？梢?，i2, il成正比。
[0004]如圖2所示，在正常情況下，L線及N線里流過的電流大小相等，方向相反。如果線路絕緣劣化，例如L線對地形成電阻，其電流為10，此時:11=12+10,則10=11-12古0。在圖中的a處如果將電流互流互感器套住L線和N線，則電流互感器的線圈中將感應(yīng)出與10成正比的電流。將電流互感器安裝在b處，同樣也可以檢測出10，將10稱為漏電電流，其數(shù)值大小反映了配電線路及電氣設(shè)備的電氣絕緣性能。
[0005]目前電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和漏電互感器的連接，都是直接把漏電互感器的輸出端并聯(lián)一個采樣電阻，將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號后接AD轉(zhuǎn)換電路的輸入端，當(dāng)漏電互感器中有電流流過時，AD轉(zhuǎn)換電路直接把采樣數(shù)據(jù)送CPU計算，探測器就可以準確的得到漏電互感器流過的電流。但這種方式有個缺點，當(dāng)互感器內(nèi)部斷線時輸出為0，則探測器顯示電流也為0，探測器會將其判斷為流過的電流為0，即互感器內(nèi)部開路或故障時會出現(xiàn)誤判，失去了對漏電電流監(jiān)視的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種互感器采樣電路，以解決現(xiàn)有漏電互感器出現(xiàn)誤判現(xiàn)象，從而失去對漏電電流監(jiān)視功能的問題。
[0007]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種互感器采樣電路，包括用于設(shè)置在互感器二次側(cè)輸出端上的采樣電阻，其特征在于:還包括由至少一個分壓電阻和開關(guān)管構(gòu)成的開路判斷檢測電路，所述采樣電阻、分壓電阻和開關(guān)管形成一個串聯(lián)支路。
[0008]所述開關(guān)管為三極管，所述三極管的基極與控制器的控制端連接，其發(fā)射極與分壓電阻連接，集電極用于與電源連接。
[0009]所述采樣電阻的一端通過放大電路與AD轉(zhuǎn)換電路連接。
[0010]所述放大電路采用運算放大器LM2904M。[0011 ] 本發(fā)明的互感器采樣電路針對現(xiàn)有電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和漏電互感器連接的弊端，增加了對互感器在線測試電路，在采樣電阻上串聯(lián)由至少一個分壓電阻和開關(guān)管構(gòu)成的開路判斷檢測電路，采樣電阻、分壓電阻和開關(guān)管形成一個串聯(lián)支路，在電流為0時，導(dǎo)通串聯(lián)支路，通過檢測采樣電阻的電壓值判斷互感器是否開路或故障。該電路結(jié)構(gòu)，控制方便，使調(diào)試人員及用戶可以直觀的了解漏電互感器及連接探測器之間的線路的狀況，可以準確顯示漏電互感器的連接和斷線，極大的方便了現(xiàn)場調(diào)試和運行過程中掌握互感器狀態(tài)。在漏電流較大時，避免因為設(shè)備本身的問題而影響報警，大大提高了漏電火災(zāi)報警設(shè)備的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為利用互感器提取電流信號的原理圖；
[0013]圖2為漏電電流檢測原理圖；
[0014]圖3為本發(fā)明互感器采樣電路原理圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。
[0016]如圖3所示為本發(fā)明互感器采樣電路實施例的原理圖，由圖可知，該電路包括用于設(shè)置在互感器二次側(cè)輸出端(10、COM)之間的采樣電阻R2，還包括由至少一個分壓電阻R1和開關(guān)管Q1構(gòu)成的開路判斷檢測電路，采樣電阻R2、分壓電阻R1和開關(guān)管Q1形成一個串聯(lián)支路。
[0017]本實施例的控制器采用單片機；開關(guān)管采用三極管Q1，型號為2N3904，三極管Q1的基極與單片機的控制端KL連接，其發(fā)射極與分壓電阻連接，集電極用于與電源連接。
[0018]互感器二次側(cè)輸出端一端接地，另一端(連接采樣電阻R2)的一端通過放大電路與AD轉(zhuǎn)換電路連接，該放大電路采用運算放大器U1，型號為LM2904M。
[0019]如圖3所示，單片機的控制端KL通過電阻R84與Q1的基極，且電阻R84的一端通過電阻R87接地；運算放大器U1的輸入端101通過電阻R43與互感器二次側(cè)的輸出端連接；運算放大器U1的輸入端101還通過一個電容C1接地。
[0020]本發(fā)明的工作原理和過程如下:正常工作時，單片機的控制端KL為低，三極管Q1不導(dǎo)通，采樣電阻R2上無直流電壓，漏電流信號經(jīng)R2轉(zhuǎn)換為電壓信號，進AD轉(zhuǎn)換電路，實現(xiàn)正常的漏電流監(jiān)視報警等功能。
[0021]當(dāng)采樣電流為0時，就需要進行對漏電互感器的開路檢測，判斷確實是電流為零還是由于互感器的斷線或故障。此時單片機把控制引腳KL設(shè)為高，三極管Q1導(dǎo)通，采樣電阻R2上有直流電壓，若互感器正常時，直流內(nèi)阻很小，其與采樣電阻R2并聯(lián)時電阻接近于0(實測30歐姆)，則AD轉(zhuǎn)換的直流電壓也接近于0，此時單片機提示互感器正常；當(dāng)互感器不接或者內(nèi)部斷線時，電阻無窮大，與采樣電阻R2并聯(lián)后，內(nèi)阻可以忽略不計，并聯(lián)阻值接近于R2的阻值，AD轉(zhuǎn)換后的直流電壓為串聯(lián)支路中R2的電壓值(大于0)，此時探測器提示互感器故障或者未接。
【權(quán)利要求】
1.一種互感器采樣電路，包括用于設(shè)置在互感器二次側(cè)輸出端上的采樣電阻，其特征在于:還包括由至少一個分壓電阻和開關(guān)管構(gòu)成的開路判斷檢測電路，所述采樣電阻、分壓電阻和開關(guān)管形成一個串聯(lián)支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互感器采樣電路，其特征在于:所述開關(guān)管為三極管，所述三極管的基極與控制器的控制端連接，其發(fā)射極與分壓電阻連接，集電極用于與電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互感器采樣電路，其特征在于:所述采樣電阻的一端通過放大電路與AD轉(zhuǎn)換電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一項所述的互感器采樣電路，其特征在于:所述放大電路采用運算放大器LM2904M。
【文檔編號】G01R31/02GK104297611SQ201410018981
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】張洪濤, 栗汝曉, 劉永祥, 田振軍, 成印沙, 李緒勇, 張文俊, 王洪亮, 殷發(fā)旺, 郭翔宇 申請人:河南許繼智能控制技術(shù)有限公司