電流檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電流檢測裝置，由電流互感器根據(jù)回路中的電流提供正負(fù)信號(hào)，正信號(hào)經(jīng)二極管降壓、電阻限流和施密特觸發(fā)器整流后控制相關(guān)的繼電器工作，同時(shí)正信號(hào)控制的繼電器能夠觸發(fā)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，以獲得電流的持續(xù)時(shí)間，無電流時(shí)工作的繼電器能夠停止計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。本發(fā)明利用二級(jí)管壓降判斷電流有無，去掉繁瑣的放大、整形、基準(zhǔn)電壓、比較等電路，并無需設(shè)定門檻，且能計(jì)算電流持續(xù)時(shí)間。
【專利說明】
電流檢測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及二極管降壓技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種利用二極管降壓來進(jìn)行電流檢測的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓)，反向時(shí)阻斷(稱為逆向偏壓)。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。整流二極管(rectifierd1de)—種用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷陌雽?dǎo)體器件。二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù)極流出。通常它包含一個(gè)PN結(jié)，有正極和負(fù)極兩個(gè)端子。其結(jié)構(gòu)如圖所示。P區(qū)的載流子是空穴，N區(qū)的載流子是電子，在P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位皇。外加使P區(qū)相對(duì)N區(qū)為正的電壓時(shí)，位皇降低，位皇兩側(cè)附近產(chǎn)生儲(chǔ)存載流子，能通過大電流，具有低的電壓降(典型值為0.7V)，稱為正向?qū)顟B(tài)。若加相反的電壓，使位皇增加，可承受高的反向電壓，流過很小的反向電流(稱反向漏電流)，稱為反向阻斷狀態(tài)。整流二極管具有明顯的單向?qū)щ娦?。整流二極管可用半導(dǎo)體鍺或硅等材料制造。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。通常高壓大功率整流二極管都用高純單晶硅制造(摻雜較多時(shí)容易反向擊穿)。這種器件的結(jié)面積較大，能通過較大電流(可達(dá)上千安)，但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。整流二極管主要用于各種低頻半波整流電路，如需達(dá)到全波整流需連成整流橋使用。
[0003 ]傳統(tǒng)的電流檢測裝置中包含有放大、整形、基準(zhǔn)電壓、比較等電路，由于電流中這些繁瑣的電路，導(dǎo)致裝置檢測不精準(zhǔn)，容易產(chǎn)生較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能夠檢測回路電流有無狀態(tài)，且獲得電流持續(xù)時(shí)間的裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:電流檢測裝置，包括信號(hào)處理部、第一繼電器部、第二繼電器部和接線端子部，信號(hào)處理部分別與第一繼電器部和第二繼電器部連接，第一繼電器部和第二繼電器部又分別與接線端子部連接；
進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理部包括電流互感器、電阻、二極管、三極管、電容和施密特發(fā)生器，其中電阻R42串聯(lián)于電流互感器輸入端管腳和輸出端管腳之間，二極管D2的陽極與電流互感器輸出端管腳連接，陰極與電流互感器輸入端管腳連接，二極管D8的陰極與電流互感器輸出端管腳連接，二極管D8的陽極與二極管D3的陰極連接，二極管D3的陽極與電流互感器輸入端管腳連接，電阻R25和電阻R26串聯(lián)后組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路連接在電流互感器輸入端管腳和輸出端管腳之間，電阻R25和電阻R26之間的節(jié)點(diǎn)連接三極管T6的基極，三極管的發(fā)射極與電流互感器輸入端管腳連接，三極管T6的集電極與電源VCC之間串聯(lián)有電阻R27，電容C15串聯(lián)于三極管T6的發(fā)射極與集電極之間，三極管T6的集電極與施密特觸發(fā)器ICIEl的輸入端連接，施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端分別與第一繼電器部和第而繼電器部連接；
所述第一繼電器部包括繼電器、二極管、三極管和電阻，電阻Rl串聯(lián)于三極管Q3的基極和施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端之間，電阻R4串聯(lián)于三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，繼電器K3的線圈串聯(lián)于三極管Q3集電極和電源VCC之間，二極管D4的陽極與三極管Q3的集電極連接，二極管D4的陰極與電源VCC連接，繼電器K3的兩個(gè)觸頭分別與接線端子部的START管腳和COM管腳連接；
所述第二繼電器部包括繼電器、二極管、三極管和電阻，電阻R2串聯(lián)于三極管Q2的基極和施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端之間，電阻R5串聯(lián)于三極管Q2的基極和發(fā)射極之間，繼電器K2的線圈串聯(lián)于三極管Q2集電極和電源VCC之間，二極管D5的陽極與三極管Q2的集電極連接，二極管D5的陰極與電源VCC連接，繼電器K2的兩個(gè)觸頭分別與接線端子部的STOP管腳和COM管腳連接；
所述接線端子部包括一接線端子，所述接線端子有6個(gè)管腳，VCC管腳與電源連接，GND管腳接地，START管腳和COM管腳之間連接第一繼電器部，STOP管腳和COM管腳之間連接第二繼電器部。
[0006]進(jìn)一步的，還包括施密特觸發(fā)器ICIE2，所述施密特觸發(fā)器ICIE2串聯(lián)于施密特觸發(fā)器ICIEl和電阻R2之間。
[0007]進(jìn)一步的，還包括一計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器一端與接線端子的COM管腳連接，另一端分別與接線端子的START和STOP管腳連接。START空節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，STOP節(jié)點(diǎn)停止計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí);計(jì)時(shí)器采用沿觸發(fā)方式，且停止空節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)高。
[0008]優(yōu)選的，電流互感器的額定電流比為400/1，二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5和二極管D8的型號(hào)為IN4007，電阻R42的大小為9.81ΚΩ，，電阻R25的大小為4.7 ΚΩ，電阻R26的大小為2皿0，電阻1?27的大小為4.7 KΩ，電阻Rl和電阻R2的大小都是560 Ω，電阻尺4和電阻1?5的大小都是4.7 ΚΩ，三極管T3、三極管Q3和三極管Q2的型號(hào)都是S9013，電容(:15的大小為0.01 uF，施密特觸發(fā)器ICIEl和施密特觸發(fā)器ICIE2的型號(hào)都是40106，繼電器K3和繼電器K3的型號(hào)都是Relay-SPST。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用上述結(jié)構(gòu)之后，可以利用二級(jí)管壓降判斷電流有無，去掉繁瑣的放大、整形、基準(zhǔn)電壓、比較等電路，并無需設(shè)定門檻，且能計(jì)算電流持續(xù)時(shí)間。
【附圖說明】
[0010]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明的信號(hào)處理部的電路圖；
附圖3為本發(fā)明的第一繼電器部的電路圖；
附圖4為本發(fā)明的第二繼電器部的電路圖；
附圖5為本發(fā)明的接線端子部的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0012]本發(fā)明為一種電流檢測裝置，包括信號(hào)處理部、第一繼電器部、第二繼電器部、接線端子部和計(jì)時(shí)器，信號(hào)處理部分別與第一繼電器部和第二繼電器部連接，第一繼電器部和第二繼電器部又分別與接線端子部連接，計(jì)時(shí)器與接線端子部連接;如附圖2信號(hào)處理部包括電流互感器、電阻、二極管、三極管、電容和施密特發(fā)生器，其中二極管D2的陽極與電流互感器輸出端管腳連接，二極管D2的陰極與電流互感器輸入端管腳連接，電阻R42并聯(lián)于二極管D2兩端，防止二級(jí)管開路后電流互感器產(chǎn)生開路高電壓，二極管D8的陰極與電流互感器輸出端管腳連接，二極管D8的陽極與二極管D3的陰極連接，二極管D3的陽極與電流互感器輸入端管腳連接，電阻R25和電阻R26串聯(lián)后組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路連接在電流互感器輸入端管腳和輸出端管腳之間，電阻R25和R36為限流電阻，電阻R25和電阻R26之間的節(jié)點(diǎn)連接三極管T6的基極，三極管的發(fā)射極與電流互感器輸入端管腳連接，三極管T6的集電極與電源VCC之間串聯(lián)有電阻R27，R27為限流電阻，電容Cl5串聯(lián)于三極管T6的發(fā)射極與集電極之間，電容器C15與R27組成充放電路，防止交流信號(hào)過零時(shí)造成抖動(dòng)，三極管T6的集電極與施密特觸發(fā)器ICIEl的輸入端連接，施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端分別與第一繼電器部和施密特觸發(fā)器ICIE2的輸入端連接，施密特觸發(fā)器ICIE2的輸出端與第二繼電器部連接;如附圖3第一繼電器部包括繼電器、二極管、三極管和電阻，電阻Rl串聯(lián)于三極管Q3的基極和施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端之間，電阻R4串聯(lián)于三極管Q3的基極和集電極之間，繼電器K3的線圈串聯(lián)于三極管Q3和電源VCC之間，二極管D4的陽極與三極管Q3的集電極連接，二極管D4的陰極與電源VCC連接，繼電器K3的兩個(gè)觸頭分別與接線端子部的START管腳和COM管腳連接;如附圖4第二繼電器部包括繼電器、二極管、三極管和電阻，電阻R2串聯(lián)于三極管Q2的基極和施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端之間，電阻R5串聯(lián)于三極管Q2的基極和集電極之間，繼電器K2的線圈串聯(lián)于三極管Q2和電源VCC之間，二極管D5的陽極與三極管Q2的集電極連接，二極管D5的陰極與電源VCC連接，繼電器K2的兩個(gè)觸頭分別與接線端子部的STOP管腳和COM管腳連接；計(jì)時(shí)器一端與接線端子部COM引腳連接，另一端分別與接線端子部START引腳和STOP引腳連接。
[0013]其中，電流互感器的額定電流比為400/1，二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5和二極管D8的型號(hào)為IN4007，電阻R42的大小為9.81ΚΩ，，電阻R25的大小為4.7 ΚΩ，電阻R26的大小為2 110，電阻1?27的大小為4.7 KΩ，電阻Rl和電阻R2的大小都是560 Ω，電阻尺4和電阻1?5的大小都是4.7 ΚΩ，三極管T3、三極管Q3和三極管Q2的型號(hào)都是S9013，電容(:15的大小為0.01 uF，施密特觸發(fā)器ICIEl和施密特觸發(fā)器ICIE2的型號(hào)都是40106，繼電器K3和繼電器K3的型號(hào)都是Relay-SPST。
[0014]然后結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明的電路檢測方法作進(jìn)一步說明:當(dāng)回路中有電流時(shí)，電流感應(yīng)器二次正半周信號(hào)經(jīng)過D2形成回路，負(fù)半周信號(hào)經(jīng)D3、D8形成回路，并降壓約IV左右，與導(dǎo)通電流大小無關(guān)，D3、D8防止交流反向電壓造成T6等器件擊穿，然后正半周信號(hào)經(jīng)R25限流，驅(qū)動(dòng)反向三極管T6導(dǎo)通，再施密特觸發(fā)器ICIEl整形后，驅(qū)動(dòng)第一繼電器部動(dòng)作，由于繼電器K3的兩觸頭與接線端子的START引腳和COM引腳連接，而START空節(jié)點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)，此時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)算電流持續(xù)時(shí)間；當(dāng)斷開回路電流時(shí)，此裝置中沒有電流通過，由于兩路繼電器采用互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)，有電流時(shí)K3繼電器動(dòng)作，無電流時(shí)K2動(dòng)作，此時(shí)繼電器K2動(dòng)作，由于繼電器K2的兩個(gè)觸頭與接線端子的STOP引腳和COM引腳連接，STOP空節(jié)點(diǎn)控制計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí);最終可以得出電流的持續(xù)時(shí)間。
[0015]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本申請(qǐng)所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本申請(qǐng)型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電流檢測裝置，其特征在于，包括信號(hào)處理部、第一繼電器部、第二繼電器部和接線端子部，信號(hào)處理部分別與第一繼電器部和第二繼電器部連接，第一繼電器部和第二繼電器部又分別與接線端子部連接， 所述信號(hào)處理部包括電流互感器、電阻、二極管、三極管、電容和施密特發(fā)生器，其中二極管D2的陽極與電流互感器輸出端管腳連接，二極管D2的陰極與電流互感器輸入端管腳連接，電阻R42并聯(lián)于二極管D2的兩端，電阻R42作用是防止二級(jí)管D2開路后電流互感器產(chǎn)生開路高電壓，二極管D8的陰極與電流互感器輸出端管腳連接，二極管D8的陽極與二極管D3的陰極連接，二極管D3的陽極與電流互感器輸入端管腳連接，電阻R25和電阻R26串聯(lián)后組成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路連接在電流互感器輸入端管腳和輸出端管腳之間，電阻R25和電阻R26之間的節(jié)點(diǎn)連接三極管T6的基極，三極管的發(fā)射極與電流互感器輸入端管腳連接，三極管T6的集電極與電源VCC之間串聯(lián)有電阻R27，電容C15串聯(lián)于三極管T6的發(fā)射極與集電極之間，三極管T6的集電極與施密特觸發(fā)器ICIEl的輸入端連接，施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端分別與第一繼電器部和第二繼電器部連接； 所述第一繼電器部包括繼電器、二極管、三極管和電阻，電阻Rl串聯(lián)于三極管Q3的基極和施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端之間，電阻R4串聯(lián)于三極管Q3的基極和發(fā)射極之間，繼電器K3的線圈串聯(lián)于三極管Q3的集電極和電源VCC之間，二極管D4的陽極與三極管Q3的集電極連接，二極管D4的陰極與電源VCC連接，繼電器K3的兩個(gè)觸頭分別與接線端子部的START管腳和COM管腳連接； 所述第二繼電器部包括繼電器、二極管、三極管和電阻，電阻R2串聯(lián)于三極管Q2的基極和施密特觸發(fā)器ICIEl的輸出端之間，電阻R5串聯(lián)于三極管Q2的基極和發(fā)射極之間，繼電器K2的線圈串聯(lián)于三極管Q2的集電極和電源VCC之間，二極管D5的陽極與三極管Q2的集電極連接，二極管D5的陰極與電源VCC連接，繼電器K2的兩個(gè)觸頭分別與接線端子部的STOP管腳和COM管腳連接； 所述接線端子部包括一接線端子，所述接線端子有6個(gè)管腳，VCC管腳與電源連接，GND管腳接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流檢測裝置，其特征在于，還包括施密特觸發(fā)器ICIE2，所述施密特觸發(fā)器ICIE2串聯(lián)于施密特觸發(fā)器ICIEl和電阻R2之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流檢測裝置，其特征在于，還包括一計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器一端與接線端子的COM管腳連接，另一端分別與接線端子的START和STOP管腳連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流檢測裝置，其特征在于，電流互感器的額定電流比為400/1，二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5和二極管D8的型號(hào)為IN4007，電阻R42的大小為9.811(0，，電阻1?25的大小為4.7 KΩ，電阻R26的大小為2 MΩ，電阻R27的大小為4.7 KΩ，電阻Rl和電阻R2的大小都是560 Ω，電阻R4和電阻R5的大小都是4.7 ΚΩ，三極管T3、三極管03和三極管02的型號(hào)都是39013，電容(:15的大小為0.01 uF，施密特觸發(fā)器ICIEl的型號(hào)是40106，繼電器K3和繼電器K3的型號(hào)都是Relay-SPST。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流檢測裝置，其特征在于，施密特觸發(fā)器ICIE2的型號(hào)是40106ο6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的電流檢測裝置，其特征在于，繼電器Κ3和繼電器Κ2采用互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)工作方式，當(dāng)有電流時(shí)繼電器Κ3動(dòng)作，當(dāng)無電流時(shí)繼電器Κ2動(dòng)作。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流檢測裝置，其特征在于，繼電器K3和繼電器K2采用互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)工作方式，當(dāng)有電流時(shí)繼電器Κ3動(dòng)作，當(dāng)無電流時(shí)繼電器Κ2動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK105954567SQ201610441181
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】王海, 付傳福, 王世梅, 黃百旗
【申請(qǐng)人】山東百川電氣科技有限公司