基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，包括：磁場檢測電路、單片機(jī)電路、數(shù)據(jù)上傳電路、指示燈電路和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述磁場檢測電路的輸出端連接單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路的輸出端分別連接指示燈電路和數(shù)據(jù)上傳電路，所述電源轉(zhuǎn)換模塊為磁場檢測電路、單片機(jī)電路和指示燈電路供電。本發(fā)明通過采用新的參數(shù)磁場來對(duì)斷路器的斷開狀態(tài)進(jìn)行檢測，可以輔助原有檢測機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器的狀態(tài)進(jìn)行判斷，提高可靠性；不用改變斷路器或者原始檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；方便使用者用電腦存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測檢測結(jié)果。
【專利說明】
基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣設(shè)備檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]斷路器作為能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流的開關(guān)裝置。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，線路傳輸容量的增加，對(duì)斷路器在的性能要求也逐步增高。如果在斷路器出現(xiàn)故障，沒有斷開誤報(bào)為斷開，如果此時(shí)運(yùn)行人員斷開或者合上隔離開關(guān)(隔離開關(guān)沒有切斷電流的能力，只能在線路上完全沒有電流時(shí)才能使用)，會(huì)造成隔離開關(guān)燒毀，甚至造成大范圍停電事故以及人員傷亡。所以斷路器的開關(guān)狀態(tài)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中非常重要。
[0003]目前檢測斷路器的開關(guān)狀態(tài)主要有兩個(gè)方法:1、物理位置檢測法，檢測短路器接觸頭的物理位置，來判斷斷路器的開關(guān)狀態(tài);2、電流信號(hào)檢測法，通過電力互感器檢測線路上是否還有電流來判斷短路器斷開與否。
[0004]上述兩種方法都能很好地檢測斷路器的狀態(tài)，但是檢測裝置不可能保證每次都能正常工作，這樣就存在短路器檢測的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，提尚斷路器的開關(guān)狀態(tài)檢測可靠性。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，包括:磁場檢測電路、單片機(jī)電路、數(shù)據(jù)上傳電路、指示燈電路和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述磁場檢測電路的輸出端連接單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路的輸出端分別連接指示燈電路和數(shù)據(jù)上傳電路，所述電源轉(zhuǎn)換模塊為磁場檢測電路、單片機(jī)電路和指示燈電路供電。
[0008]進(jìn)一步地，所述磁場檢測電路包括磁場傳感器和信號(hào)處理電路，其中信號(hào)處理電路包括:直流信號(hào)濾除電路、信號(hào)放大電路、50Hz低通濾波電路和半波整流電路;所述磁場傳感器的輸出端連接直流信號(hào)濾除電路，直流信號(hào)濾除電路的輸出端連接信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放大電路的輸出端連接50Hz低通濾波電路，所述50Hz低通濾波電路的輸出端連接半波整流電路，所述半波整流電路的輸出端連接單片機(jī)電路。
[0009]進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理電路分為X軸信號(hào)處理電路、Y軸信號(hào)處理電路和Z軸信號(hào)處理電路，其中X軸信號(hào)處理電路包括:由第一運(yùn)算放大器Ul、電容Cl、電阻Rl構(gòu)成的直流信號(hào)濾除電路，由第二運(yùn)算放大器U2和電阻R2構(gòu)成的信號(hào)放大電路，由第三運(yùn)算放大器U3、電阻R3?R6、電容C2、電容C3構(gòu)成的50Hz低通濾波電路，由二極管D1、電阻R7和電容C4構(gòu)成的半波整流電路；
[0010]磁場傳感器UlO的檢測輸出端通過電容Cl與第一運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端連接，第一運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端通過電阻R2接地，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極輸入端連接，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第二運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接，電阻R2為第二運(yùn)算放大器U2的外接電阻，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端串聯(lián)電阻R4和電阻R5后與第三運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接，所述第三運(yùn)算放大器U2的正極輸入端通過電容C3接地，第三運(yùn)算放大器U2的負(fù)極輸入端通過電阻R5接地，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端通過反饋電阻R6與第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)極輸入端連接，同時(shí)第三運(yùn)算放大器U3的輸出端通過電容C2與電阻R3和電阻R4的連接處連接，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端與第一二極管Dl的陽極連接，第一二極管Dl的陰極為X軸輸出端，電容C4和電阻R7并聯(lián)的正極端與第一二極管Dl的陰極連接，電容C4和電阻R7并聯(lián)的負(fù)極端接地。
[0011]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)電路采用單片機(jī)ATMEGA8。
[0012]進(jìn)一步地，還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路采用IRF7509非門Ul I，單片機(jī)ATMEGA8的PC6引腳連接到IRF7509非門Ul I的輸入端，IRF7509非門Ul I的輸出端連接磁場傳感器UlO0
[0013]進(jìn)一步地，所述磁場傳感器UlO是采用HMC1023三軸空間磁場傳感器。
[0014]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)上傳電路包括:USART轉(zhuǎn)RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片U13、C0MPIM端口P1、濾波電容C13、和濾波電容C14;所述USART轉(zhuǎn)RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片U13采用MAX232芯片，其中MAX232芯片的11、12號(hào)引腳連接到單片機(jī)1301、1300，]\^乂232芯片的13、14號(hào)引腳與(:(103頂?shù)?、3號(hào)引腳相連。
[0015]進(jìn)一步地，所述信號(hào)指示燈電路包括:發(fā)光二極管D4?D6、三極管Ql?Q3和電阻Rl?R6;單片機(jī)的PBO?引腳通過電阻R22?R24與三極管的Ql?Q3的基極相連，三極管Ql?Q3的集電極與+5V電源相連，三極管Ql?Q3的發(fā)射極分別與發(fā)光二極管D4?D6的陽極相連，發(fā)光二極管D4?D6的陰極通過電阻R25?R27接到地。
[0016]進(jìn)一步地，所述電源變換模塊包含:直流電源B1、開關(guān)S1、單相二極管D7、+5V降壓電路和-5V變換電路;其中直流電源BI的正極與開關(guān)SI連接，開關(guān)SI通過單相二極管D7分別與+5V降壓電路和-5V變換電路連接輸出+5V電壓-5V電壓。
[0017]進(jìn)一步地，所述+5V降壓電路，包括穩(wěn)壓芯片7805，PNP三極管Q4，電容C15、電容C16、電阻R28和發(fā)光二極管D8;穩(wěn)壓芯片7805的I號(hào)引腳接直流電源BI，2號(hào)引腳接地、3號(hào)引腳為5V輸出，PNP三極管Q4的射極、PNP三極管Q4集電極與穩(wěn)壓芯片7805的I號(hào)引腳相連，PNP三極管Q4集電極與3號(hào)引腳相連，電容C15和電容C216為輸入輸出的電源濾波，電阻R28與發(fā)光二極管D8為5V電源指示燈；
[0018]所述-5V變換電路，包括穩(wěn)壓芯片7905，電容C17、電容C18，電阻R29，發(fā)光二極管D9組成。穩(wěn)壓芯片7905的I號(hào)引腳接9V電池，2號(hào)引腳接地、3號(hào)引腳為-5V輸出，電容C17、C18為輸入輸出的電源濾波，電阻R29與發(fā)光二極管D9為-5V電源指示燈。
[0019]本發(fā)明的有益效果:1、通過采用新的參數(shù)磁場來對(duì)斷路器的斷開狀態(tài)進(jìn)行檢測，可以輔助原有檢測機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器的狀態(tài)進(jìn)行判斷，提高可靠性。
[0020]2、由于是檢測斷路器周圍的磁場，本檢測系統(tǒng)可以不用改變斷路器或者原始檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0021]3、電腦和采集中心之間采用232協(xié)議進(jìn)行說傳輸，可以方便進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，并且可以方便使用者用電腦存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測檢測結(jié)果。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明提出的磁場檢測電路結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)上傳電路結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4為本發(fā)明提出的電源轉(zhuǎn)換模塊電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明裝置是基于空間磁場原理來對(duì)斷路器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測。斷路器是關(guān)合、承載和開端電流的設(shè)備。因此，在斷路器斷開情況下，斷路器上是沒有電流通過的，因此斷路器在其周圍是不會(huì)產(chǎn)生磁場。而在斷路器正常運(yùn)行的時(shí)候，斷路器上是肯定有電流存在，故在其周圍會(huì)有很強(qiáng)的磁場存在。就算有其它設(shè)備磁場干擾，但不會(huì)對(duì)影響磁場強(qiáng)度大小的判斷。通過在斷路器絕緣外殼上安裝一個(gè)磁場傳感器，來檢測磁場強(qiáng)度，通過磁場強(qiáng)度的大小來判斷斷路器的是否斷開。由于檢測裝置處于高強(qiáng)度的磁場下，整個(gè)裝置除了磁場傳感器之外都會(huì)進(jìn)行屏蔽處理。
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0028]參見圖1，為本發(fā)明提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]如圖1所示，一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，包括:磁場檢測電路、單片機(jī)電路、數(shù)據(jù)上傳電路、指示燈電路和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述磁場檢測電路的輸出端連接單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路的輸出端分別連接指示燈電路和數(shù)據(jù)上傳電路，所述電源轉(zhuǎn)換模塊為磁場檢測電路、單片機(jī)電路和指示燈電路供電。
[0030]參見圖2，為本發(fā)明提出的磁場檢測電路結(jié)構(gòu)圖；
[0031]如圖2所示，磁場檢測電路包括磁場傳感器和信號(hào)處理電路，其中信號(hào)處理電路包括:直流信號(hào)濾除電路、信號(hào)放大電路、50Hz低通濾波電路和半波整流電路;所述磁場傳感器的輸出端連接直流信號(hào)濾除電路，直流信號(hào)濾除電路的輸出端連接信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放大電路的輸出端連接50Hz低通濾波電路，所述50Hz低通濾波電路的輸出端連接半波整流電路，所述半波整流電路的輸出端連接單片機(jī)電路。
[0032]本發(fā)明實(shí)施例中，磁場傳感器對(duì)磁場信號(hào)進(jìn)行采集并將磁場信號(hào)轉(zhuǎn)換成微弱電流信號(hào)，然后通過直流信號(hào)濾除電路將信號(hào)中的直流信號(hào)濾除(因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的電流信號(hào)是50Hz的交流信號(hào)，其感應(yīng)出來的是50Hz交變的磁場，而在空間還含有地磁場產(chǎn)生的恒定的直流磁場信號(hào)，單本檢測系統(tǒng)主要是檢測50Hz交變的信號(hào))，在通過信號(hào)放大電路將交流信號(hào)放大，放大后的交流信號(hào)再經(jīng)過50Hz低通濾波電路將交變磁場中高于50Hz的磁場信號(hào)濾除(因?yàn)殡娏€路中電流除了 50Hz交流電，還含有微弱的高次諧波電流，其也會(huì)產(chǎn)生高次干擾磁場)，最后得到50Hz的交流信號(hào)經(jīng)過半波整流電路整流成直流信號(hào)，最后單片機(jī)電路通過AD轉(zhuǎn)換器對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行采樣，得到交流磁場的強(qiáng)度值，最后通過對(duì)磁場強(qiáng)度值進(jìn)行分析處理，判斷斷路器是否已將斷開，并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)上傳電路上傳至數(shù)據(jù)中心(數(shù)據(jù)中心PC機(jī))，并且通過信號(hào)燈予以提示。
[0033]進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理電路分為X軸信號(hào)處理電路、Y軸信號(hào)處理電路和Z軸信號(hào)處理電路，其中X軸信號(hào)處理電路包括:由第一運(yùn)算放大器Ul、電容Cl、電阻Rl構(gòu)成的直流信號(hào)濾除電路，由第二運(yùn)算放大器U2和電阻R2構(gòu)成的信號(hào)放大電路，由第三運(yùn)算放大器U3、電阻R3?R6、電容C2、電容C3構(gòu)成的50Hz低通濾波電路，由二極管D1、電阻R7和電容C4構(gòu)成的半波整流電路；
[0034]磁場傳感器UlO的檢測輸出端通過電容Cl與第一運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端連接，第一運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端通過電阻R2接地，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極輸入端連接，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第二運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接，電阻R2為第二運(yùn)算放大器U2的外接電阻，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端串聯(lián)電阻R4和電阻R5后與第三運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接，所述第三運(yùn)算放大器U2的正極輸入端通過電容C3接地，第三運(yùn)算放大器U2的負(fù)極輸入端通過電阻R5接地，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端通過反饋電阻R6與第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)極輸入端連接，同時(shí)第三運(yùn)算放大器U3的輸出端通過電容C2與電阻R3和電阻R4的連接處連接，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端與第一二極管Dl的陽極連接，第一二極管Dl的陰極為X軸輸出端，電容C4和電阻R7并聯(lián)的正極端與第一二極管Dl的陰極連接，電容C4和電阻R7并聯(lián)的負(fù)極端接地。
[0035]￥軸信號(hào)處理電路由運(yùn)放放大器1]4、1]5、1]6，電阻1?8?1?14，電容05?08和二極管02組成;Z軸電路由運(yùn)放放大器U7、U8、U9，電阻R15?R21，電容C9?C12和二極管D3組成。Y軸信號(hào)處理電路、Z軸信號(hào)處理電路與X軸信號(hào)處理電路的電路結(jié)構(gòu)相同，分別為對(duì)X、Y、Z軸的磁場分量信號(hào)進(jìn)行處理。
[0036]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)電路采用單片機(jī)ATMEGA8。具體為:Χ軸信號(hào)處理電路的輸出端X-OUT與單片機(jī)ATMEGA8的PCO相連，Y軸信號(hào)處理電路的輸出端Y-OUT與單片機(jī)ATMEGA8的PCl相連，Z軸信號(hào)處理電路的輸出端Z-OUT與單片機(jī)ATMEGA8的PC2相連。
[0037]進(jìn)一步地，還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路采用IRF7509非門Ul I，單片機(jī)ATMEGA8的PC6引腳連接到IRF7509非門Ul I的輸入端，IRF7509非門Ul I的輸出端連接磁場傳感器UlO0
[0038]本發(fā)明實(shí)施例中，單片機(jī)ATMEGA8的PC6引腳通過IRF7509非門來產(chǎn)生正反兩個(gè)脈沖，對(duì)磁場傳感器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)磁場傳感器的復(fù)位。
[0039]進(jìn)一步地，所述磁場傳感器UlO是采用HMC1023三軸空間磁場傳感器;其中X軸信號(hào)處理電路中第一運(yùn)算放大器Ul和第三運(yùn)算放大器U3采用0P37GP型號(hào)的放大器，第二運(yùn)算放大器U2采用ΙΝΑ128型號(hào)的放大器，Y軸信號(hào)處理電路和Z軸信號(hào)處理電路相同設(shè)置。
[0040]HMC1023型磁感傳感器是以單一組件設(shè)計(jì)的高性能3-軸式磁阻傳感器。其內(nèi)部有有三個(gè)正交的磁阻傳感器，每個(gè)磁阻傳感器都按4單元惠斯頓電橋排列，能將磁場轉(zhuǎn)換成不同的輸出電壓，能傳的磁場強(qiáng)度低至85微高斯，可以滿足檢測要求。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例中，磁場傳感器采用HMC1023三軸空間磁場傳感器，該傳感器采集到Χ、Υ、Ζ軸三個(gè)方向的磁場后，將磁場信號(hào)轉(zhuǎn)換成微弱電流信號(hào)，然后通過直流信號(hào)濾除電路將信號(hào)中的直流信號(hào)濾除，在通過信號(hào)放大電路將交流信號(hào)放大，放大后的交流信號(hào)再經(jīng)過50Hz低通濾波電路將交變磁場中高于50Hz的磁場信號(hào)濾除，最后得到50Hz的交流信號(hào)經(jīng)過半波整流電路整流成直流信號(hào)，最后單片機(jī)電路通過AD轉(zhuǎn)換器對(duì)直流信號(hào)進(jìn)行采樣，得到交流磁場空間X、Y、Z三軸分量的強(qiáng)度值，再通過對(duì)X、Y、Z軸三個(gè)AD值進(jìn)行合成得到檢測點(diǎn)的磁場的總強(qiáng)度值。最后通過對(duì)磁場強(qiáng)度值進(jìn)行分析處理，判斷斷路器是否已將斷開，并將數(shù)據(jù)通過“數(shù)據(jù)上傳電路”上傳至數(shù)據(jù)中心(數(shù)據(jù)中心PC機(jī))，并且通過信號(hào)燈予以提示。
[0042]參見圖3，為本發(fā)明提出的數(shù)據(jù)上傳電路結(jié)構(gòu)圖。
[0043]如圖3所示，數(shù)據(jù)上傳電路包括USART轉(zhuǎn)RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片U13、C0MP頂端口 P1、濾波電容C13、和濾波電容C14;USART轉(zhuǎn)RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片U13采用MAX232芯片，其中MAX232芯片的11、12號(hào)引腳連接到單片機(jī)ro1、roo (roo、roI為單片機(jī)的usart串行端口)，通過該弓I腳和單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。MAX232芯片的13、14號(hào)引腳與COMPM的2、3號(hào)引腳相連，通過該引腳與PC機(jī)電腦的串口相連，單片機(jī)和PC機(jī)就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，電容C13和電容C14為濾波電容。
[0044]本發(fā)明實(shí)施例中，信號(hào)指示燈電路包括:發(fā)光二極管D4?D6、三極管Ql?Q3和電阻Rl?R6;單片機(jī)的I3BO?引腳通過電阻R22?R24與三極管的Ql?Q3的基極相連，三極管Ql?Q3的集電極與+5V電源相連，三極管Ql?Q3的發(fā)射極分別與發(fā)光二極管D4?D6的陽極相連，發(fā)光二極管D4?06的陰極通過電阻R25?R27接到地。當(dāng)單片機(jī)的I3BO?引腳為高電平時(shí)，發(fā)光二極管D4?D6發(fā)光；引腳為低電平時(shí)發(fā)光二極管D4?D6熄滅。D4為綠燈、D5為黃燈、D6為紅燈，D4代表斷路器斷開，D5代表檢測系統(tǒng)故障，D6代表斷路器為合上狀態(tài)。
[0045]參見圖4，為本發(fā)明提出的電源轉(zhuǎn)換模塊電路結(jié)構(gòu)圖。
[0046]如圖4所示，電源變換模塊包含:直流電源B1、開關(guān)S1、單相二極管D7、+5V降壓電路和-5V變換電路;其中直流電源BI的正極與開關(guān)SI連接，開關(guān)SI通過單相二極管D7分別與+5V降壓電路和-5V變換電路連接輸出+5V電壓-5V電壓。本發(fā)明實(shí)施例中，直流電源可以采用鋰電池，鋰電池電壓為7.5V，通過設(shè)置單相二極管D7，防止鋰電池接反燒毀電路，該電源變換模塊作為獨(dú)立電路分別為磁場檢測模塊和單片機(jī)電路提供電能。
[0047]進(jìn)一步地，+5V降壓電路，包括穩(wěn)壓芯片7805，？即三極管04，電容(:15、電容(:16、電阻R28和發(fā)光二極管D8;穩(wěn)壓芯片7805的I號(hào)引腳接直流電源BI，2號(hào)引腳接地、3號(hào)引腳為5V輸出，PNP三極管Q4的射極、PNP三極管Q4集電極與穩(wěn)壓芯片7805的I號(hào)引腳相連，PNP三極管Q4集電極與3號(hào)引腳相連，電容C15和電容C216為輸入輸出的電源濾波，電阻R28與發(fā)光二極管D8為5V電源指示燈；
[0048]-5V變換電路，包括穩(wěn)壓芯片7905，電容C17、電容C18，電阻R29，發(fā)光二極管D9組成。穩(wěn)壓芯片7905的I號(hào)引腳接9V電池，2號(hào)引腳接地、3號(hào)引腳為-5V輸出，電容C17、C18為輸入輸出的電源濾波，電阻R29與發(fā)光二極管D9為-5V電源指示燈。
[0049]本發(fā)明通過采用新的參數(shù)磁場來對(duì)斷路器的斷開狀態(tài)進(jìn)行檢測，可以輔助原有檢測機(jī)構(gòu)對(duì)斷路器的狀態(tài)進(jìn)行判斷，提高可靠性；由于是檢測斷路器周圍的磁場，本檢測系統(tǒng)可以不用改變斷路器或者原始檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；電腦和采集中心之間采用232協(xié)議進(jìn)行說傳輸，可以方便進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，并且可以方便使用者用電腦存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測檢測結(jié)果；
[0050]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于特定的實(shí)施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，包括:磁場檢測電路、單片機(jī)電路、數(shù)據(jù)上傳電路、指示燈電路和電源轉(zhuǎn)換模塊，所述磁場檢測電路的輸出端連接單片機(jī)電路，所述單片機(jī)電路的輸出端分別連接指示燈電路和數(shù)據(jù)上傳電路，所述電源轉(zhuǎn)換模塊為磁場檢測電路、單片機(jī)電路和指示燈電路供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述磁場檢測電路包括磁場傳感器和信號(hào)處理電路，其中信號(hào)處理電路包括:直流信號(hào)濾除電路、信號(hào)放大電路、50Hz低通濾波電路和半波整流電路;所述磁場傳感器的輸出端連接直流信號(hào)濾除電路，直流信號(hào)濾除電路的輸出端連接信號(hào)放大電路，所述信號(hào)放大電路的輸出端連接50Hz低通濾波電路，所述50Hz低通濾波電路的輸出端連接半波整流電路，所述半波整流電路的輸出端連接單片機(jī)電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理電路分為X軸信號(hào)處理電路、Y軸信號(hào)處理電路和Z軸信號(hào)處理電路，其中X軸信號(hào)處理電路包括:由第一運(yùn)算放大器U1、電容Cl、電阻Rl構(gòu)成的直流信號(hào)濾除電路，由第二運(yùn)算放大器U2和電阻R2構(gòu)成的信號(hào)放大電路，由第三運(yùn)算放大器U3、電阻R3?R6、電容C2、電容C3構(gòu)成的50Hz低通濾波電路，由二極管Dl、電阻R7和電容C4構(gòu)成的半波整流電路； 磁場傳感器UlO的檢測輸出端通過電容Cl與第一運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端連接，第一運(yùn)算放大器Ul的正極輸入端通過電阻R2接地，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極輸入端連接，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端與第二運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接，電阻R2為第二運(yùn)算放大器U2的外接電阻，第二運(yùn)算放大器U2的輸出端串聯(lián)電阻R4和電阻R5后與第三運(yùn)算放大器U2的正極輸入端連接，所述第三運(yùn)算放大器U2的正極輸入端通過電容C3接地，第三運(yùn)算放大器U2的負(fù)極輸入端通過電阻R5接地，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端通過反饋電阻R6與第三運(yùn)算放大器U3的負(fù)極輸入端連接，同時(shí)第三運(yùn)算放大器U3的輸出端通過電容C2與電阻R3和電阻R4的連接處連接，第三運(yùn)算放大器U3的輸出端與第一二極管Dl的陽極連接，第一二極管Dl的陰極為X軸輸出端，電容C4和電阻R7并聯(lián)的正極端與第一二極管Dl的陰極連接，電容C4和電阻R7并聯(lián)的負(fù)極端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述單片機(jī)電路采用單片機(jī)ATMEGA8。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路采用IRF7509非門U11，單片機(jī)ATMEGA8的PC6引腳連接到IRF7509非門Ul I的輸入端，IRF7509非門Ul I的輸出端連接磁場傳感器UlO。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述磁場傳感器UlO是采用HMC1023三軸空間磁場傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)上傳電路包括:USART轉(zhuǎn)RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片Ul 3、COMP頂端口 Pl、濾波電容Cl 3、和濾波電容C14;所述USART轉(zhuǎn)RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片U13采用MAX232芯片，其中MAX232芯片的11、12號(hào)引腳連接到單片機(jī)Η)1、Η)0，ΜΑΧ232芯片的13、14號(hào)引腳與(》1^頂?shù)?、3號(hào)引腳相連。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述信號(hào)指示燈電路包括:發(fā)光二極管D4?D6、三極管Ql?Q3和電阻Rl?R6;單片機(jī)的I3BO?引腳通過電阻R22?R24與三極管的Ql?Q3的基極相連，三極管Ql?Q3的集電極與+5V電源相連，三極管Ql?Q3的發(fā)射極分別與發(fā)光二極管D4?06的陽極相連，發(fā)光二極管D4?D6的陰極通過電阻R25?R27接到地。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述電源變換模塊包含:直流電源B1、開關(guān)S1、單相二極管D7、+5V降壓電路和-5V變換電路；其中直流電源BI的正極與開關(guān)SI連接，開關(guān)SI通過單相二極管D7分別與+5V降壓電路和-5V變換電路連接輸出+5V電壓-5V電壓。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁場原理的斷路器開關(guān)狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述+5V降壓電路，包括穩(wěn)壓芯片7805，？即三極管04，電容(:15、電容(:16、電阻1?28和發(fā)光二極管D8;穩(wěn)壓芯片7805的I號(hào)引腳接直流電源BI，2號(hào)引腳接地、3號(hào)引腳為5V輸出，PNP三極管Q4的射極、PNP三極管Q4集電極與穩(wěn)壓芯片7805的I號(hào)引腳相連，PNP三極管Q4集電極與3號(hào)引腳相連，電容C15和電容C216為輸入輸出的電源濾波，電阻R28與發(fā)光二極管D8為5乂電源指示燈； 所述-5V變換電路，包括穩(wěn)壓芯片7905，電容C17、電容C18，電阻R29，發(fā)光二極管D9組成。穩(wěn)壓芯片7905的I號(hào)引腳接9V電池，2號(hào)引腳接地、3號(hào)引腳為-5V輸出，電容C17、C18為輸入輸出的電源濾波，電阻R29與發(fā)光二極管D9為-5V電源指示燈。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK105911465SQ201610262630
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】趙云鋒, 張楠, 左穩(wěn), 王生明, 楊東, 彭敏, 丁志峰, 何廣玉, 程國然
【申請(qǐng)人】國網(wǎng)新疆電力公司檢修公司, 國家電網(wǎng)公司