繼電器分合閘狀態檢測電路的製作方法
2023-07-25 14:28:31 2
專利名稱：繼電器分合閘狀態檢測電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種繼電器分合閘狀態檢測電路，特別涉及一種單相費控智能電能表繼電器分合閘狀態檢測電路。
背景技術：
目前市場上電錶中的繼電器分合閘檢測電路一般是通過光耦來實現，電路見圖I。從圖I中可以看出現有的繼電器分合閘檢測電路主要包括4個分壓電阻、一個穩壓二極體、一個光耦、一個採樣電阻和一個濾波電容組成。交流信號經由4個串聯的分壓電阻降壓後，與穩壓二極體陰極以及光耦的陽極相連，穩壓二極體陽極與光耦陰極並聯共接於地，光耦的集電極與電源相連，採樣電阻與濾波電容並聯接於光耦的射極與地之間。由於光耦的導通需要一定的驅動電流，且光耦的傳輸比受環境溫度的變化波動較大，故為了保證產品設計的可靠性，驅動電流需要留有相當的餘量，根據W=UXI以及實際測試數據分析，該電路在正常情況下需要消耗近O. IW ;電錶的標準設計功耗要小於1W，嚴重影響電錶的整體性能指標。
實用新型內容本實用新型的目的是提供了一種繼電器分合閘檢測電路，可以有效降低功耗，以滿足電錶的設計要求。本實用新型提供的這種繼電器分合閘檢測電路，包含交流分壓電阻，還包括一個半波整流二極體，一個直流分壓電阻，一個採樣電阻，一個濾波電容；所述交流分壓電阻與半波整流二極體串聯，直流分壓電阻與半波整流二極體串聯，採樣電阻與直流分壓電阻串聯，濾波電容與採樣電阻並聯。所述交流分壓電阻的阻值均為300K歐。所述直流分壓電阻的阻值為300K歐。所述採樣電阻的阻值為IOK歐。本實用新型使用時給微控制器MCU內置的ADC安裝一個濾波算法軟體。工作時MCU對ADC採集到的通過降壓且由半波整流二極體轉換的直流電壓信號進行相關的數字濾波。首先MCU將ADC在正常最小電壓下的採樣值作為最小判斷閾值Vmin,在正常最大電壓下的採樣值作為最大判斷閾值Vmax，然後將每次採樣到的信號值Vs_跟最大閾值、最小閾值分別進行比較判斷，連續多次判斷該值在正常範圍內，便可以判斷繼電器處於合閘狀態，否則判斷繼電器處於分閘狀態。本實用新型通過大阻值分壓電阻對220V交流電壓信號進行降壓，然後由半波整流二極體將降壓後的交流電壓信號轉換成直流電壓信號，再由濾波電容對該直流電壓信號濾波得到可用於MCU處理的直流低壓採樣信號，然後通過帶有濾波算法的MCU內置ADC對採樣信號進行分析判斷確定繼電器的分合閘狀態。這樣就大幅的降低了整機的功耗，並還可以小幅的降低整機的成本。
圖I是現有繼電器分合閘檢測電路的電路結構圖。圖2是本實用新型的電路結構圖。
具體實施方式
從圖2中可以看出本實用新型包含4個交流分壓電阻Rl、R2、R3和R4，一個半波整流二極體Dl, —個直流分壓電阻R5, —個米樣電阻R6, —個濾波電容Cl,交流分壓電阻R1、R2、R3與R4依次串聯，交流分壓電阻R4另一端與半波整流二極體Dl的陽極相連，半波 整流二極體D2的陰極與直流分壓電阻R5 —端相連，直流分壓電阻R5的另一端接入MCU，採樣電阻R6與濾波電容Cl並聯後接於直流分壓電阻R5的另一端與地之間。在本實施方式中，4個交流分壓電阻的阻值均為300K歐，直流分壓電阻的阻值為300K歐，採樣電阻的阻值為IOK歐。工作時220V交流電壓信號經過電阻Rl、R2、R3、R4、R5的降壓；半波整流二極體Dl對上述降壓後的電壓信號進行半波整流，經由採樣電阻R6轉換成能被MCU內置的ADC採樣的直流低壓信號；濾波電容Cl對上述處理後的信號進行硬體濾波處理，降低信號紋波，保證ADC對其進行可靠採樣。為了能對繼電器合閘信號進行準確判斷，MCU對ADC採集到的上述直流信號進行相關的數字濾波，具體實施方式
如下首先確定ADC在正常最小電壓下的採樣值當作最小判斷閾值Vmin，在正常最大電壓下的採樣值當作最大判斷閾值Vmax，(根據實際電壓的正常波動範圍留有足夠的餘量)，然後將每次採樣到的信號值Vsample跟最大閾值、最小閾值進行判斷，連續多次判斷該值在正常範圍內，便可以判斷繼電器處於合閘狀態，否則判斷繼電器處於分閘狀態。
權利要求1.一種繼電器分合閘檢測電路，包含交流分壓電阻(Rl、R2、R3、R4)，其特徵在於還包括一個半波整流二極體(D1)，一個直流分壓電阻(R5)，一個採樣電阻(R6)，一個濾波電容(Cl);所述交流分壓電阻(R1、R2、R3、R4)與半波整流二極體(Dl)串聯，直流分壓電阻(R5)與半波整流二極體(Dl)串聯，採樣電阻(R6)與直流分壓電阻(R5)串聯，濾波電容(Cl)與採樣電阻(R6)並聯。
2.根據權利要求I所述的繼電器分合閘檢測電路，其特徵在於所述交流電壓分壓電阻(R1、R2、R3、R4)的阻值均為300K歐。
3.根據權利要求I所述的繼電器分合閘檢測電路，其特徵在於所述直流電壓分壓電阻(R5)的阻值為300K歐。
4.根據權利要求I所述的繼電器分合閘檢測電路，其特徵在於所述採樣電阻的阻值為IOK 歐。
專利摘要本實用新型公開了一種繼電器分合閘狀態檢測電路，包含交流分壓電阻，一個半波整流二極體，一個直流分壓電阻，一個採樣電阻，一個濾波電容；交流分壓電阻與半波整流二極體串聯，直流分壓電阻與半波整流二極體串聯，採樣電阻與直流分壓電阻串聯，濾波電容與採樣電阻並聯。本實用新型通過半波整流二極體將分壓後的交流電壓信號轉換成直流電壓信號，並由通過帶濾波算法軟體的MCU內置ADC的採樣分析，完成繼電器是否合閘的檢測，以此達到大幅降低整機功耗以及小幅降低整機成本的效果。
文檔編號G01R31/327GK202649420SQ201220357800
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者任智仁, 韓瀟俊, 汪龍峰 申請人:威勝集團有限公司