絕緣監測器的製作方法
2023-09-21 23:11:55
專利名稱：絕緣監測器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對於工作電壓≤660V的不接地的單相或三相干線系統的對地絕緣電阻進行監測的絕緣監測器。
目前使用的絕緣監視裝置，不能隨時指示被監視電路的絕緣電阻值，裝置的起動電阻值亦為階躍式的如100KΩ、60KΩ、30KΩ、10KΩ等。
本實用新型的目的在於提供一種能隨時指示被監視電路的絕緣電阻的絕緣監測器。
本實用新型的另一目的在於提供一種能對起動電阻值進行連續可調設定的絕緣監測器。
本實用新型的絕緣監測器包括整流級、第一級穩壓電源、第二級穩壓電源、絕緣電阻信號檢測電路、耦合電路、同相比例放大電路、觸發器、輸出級和發光二極體串驅動電路；所述整流級輸出作為所述監測器的供電電源；所述第一穩壓電源輸出與所述第二穩壓電源和所述絕緣電阻信號檢測電路相連；所述絕緣電阻信號檢測電路的輸出與所述耦合電路相連；所述第二穩壓電源的輸出連接於所述同相比例放大電路、所述觸發器和所述發光二極體串驅動電路並向它們供電；所述同相比例放大電路的輸出連接於所述觸發器和所述發光二極體串驅動電路；所述觸發器輸出與所述輸出級相連，其特徵在於，所述絕緣電阻信號檢測電路由晶體三極體及其射極串接的電阻和其基極連接的穩壓二極體組成的恆流源，和所述晶體三極體的集電極上的一個把恆定的直流疊加於被監測線路的電阻而組成。
如上構成的本實用新型不僅能對被監測電路的絕緣電阻進行隨時指示，同時可對起動電阻值進行連續可調設定。
以下結合附圖詳細描述本實用新型。
圖1為本實用新型的方框圖；圖2為本實用新型一實施例的具體線路原理圖；參見圖1和圖2，圖2中的變壓器M和整流橋堆Dg組成圖1中的整流級1，整流級1的輸出作為各相應電子線路的供電電源。圖2中的晶體三極體T1及其基一集電阻R9和基極穩壓二極體DW4組成圖1中的第一級穩壓電源2，第一級穩壓電源2的穩壓輸出從電晶體T1的射極輸出加給絕緣電阻信號檢測電路3和第二級穩壓電源4作為它們的電源供給。第二級穩壓電源4由圖2中的電晶體T2及其基－集電阻R10和基極穩壓二極體DW2和其射極電阻R19、電位器W1和W2組成。圖2中的運算放大器IC1及其周邊元件如電阻R23、R24、R20、R21和電位器W3和電容器C7、C10及限幅用穩壓二極體DW5等構成圖1中的同相比例放大電路6。圖1中的觸發器8由圖2中的運算放大器IC2、晶體三極體T4、電阻R17、R18、R16、R13及晶體三極體集電極電阻R14、R15、R22和電容C9、C5組成。圖1中的耦合電路5由圖2中的場效應管T5及其周邊元件如電阻R25、R11、R12和電容C8、C11、C3和二極體D2、穩壓二極體DW3組成。圖1中的發光二極體串驅動電路7可由集成電路SL329及其周邊元件如電阻R29－R39、發光二極體LED1－LED10、電容C16、C17、電位器W4等組成。這裡的顯示用集成電路SL329也可用其它型號的顯示用集成電路及相應的周邊元件來替代。圖1中的輸出級9由圖2中的晶體三極體T6及繼電器J、發光二極體LED、二極體D3、D4、D5穩壓管DW6和電阻R33、R｛34、R35等元件組成。
以上所述整流級1、第一級穩壓電源2、第二級穩壓電源4、耦合電路5、同相比例放大電路6、觸發器8、輸出級9和發光二級管串驅動電路7均屬已有技術，它們的具體線路結構不限於如圖2實施例中所給出的，在結構上可有種種變化。
本實用新型的特徵在於如圖1中的絕緣電阻信號檢測電路3。它由圖2中的電晶體T3、T3發射極電阻R7、T3基一射極間的穩壓二極體和串接的溫度補償二極體D1、基極到地的限流電阻R8、集電極至地的電容C1組成的恆流源和T3集電極通過電阻R234和電阻R156之間的L點把一個恆定的直流疊加到被監測電路，被監測電路由圖2中虛線中的RE形成。其中，二極體D1作為晶體三極體T3的基一射結的溫度補償使恆定電流不隨溫度變化而變化，對於完成本發明目的它並非必須。電阻R234亦用來保護電晶體T3，一旦被監測點L接地，它能使電晶體T3免遭燒毀。電容C1為濾波電容以提高測試的穩定性。它們對於完成本發明目的也是並非必須。
下面結合圖1和圖2進一步描述圖1中各方框功能和本實用新型絕緣監測器的工作原理。
參見圖2，整流級1由P1、P6輸出兩組對接地點P3的電源。P1電源作為第一級穩壓電源2(T1管)和輸出級9(T6管)的工作電壓。P6電源經穩壓管DW3穩壓後作為耦合電路5(T5管)、同相比例放大電路6(運放IC1)和觸發器8(運放IC2)的部分工作電源。第一級穩壓電源2由其電晶體T1的射極輸出穩定電壓作為絕緣電阻信號檢測電路3(T3管)和第二級穩壓電源4(T2管)的工作電壓；第二極穩壓電源4從其電晶體T2的發射極輸出穩定電壓經電位器W1給運算放大器IC1和IC2提供電源，這樣使同相比例放大電路6和觸發器8獲得兩次穩壓的供電，以上這些措施都有利於測量的精度和穩定性。
被監測線路RE經L點及電阻R234接入絕緣電阻信號檢測電路3的電晶體T3的集電極，同時經耦合電阻R156、R25接入耦合電路5的場效應管T5的源極S，再經電阻R40作為信號Ui1接入同相比例放大電路6的運放Ic1的同相輸入端(3)。若被監測線路的絕緣電阻RE為無窮大時，則運算放大器Ic1的同相輸入端(3)的電壓信號Ui1最大。其輸出電壓U01(＝Up7)亦最高。P7點的電壓一路引至發光二極體串驅動電路7經電位器W4輸入SL329的第9腳，使相應的LED發光作相應的指示。P7點的電壓另一路經電阻R22、R15作為信號電壓Ui2引入斯密特觸發器IC2的反相輸入端(2)，由於Ui2遠大於Ic2正端從電位器W2引入的與起動電阻設定值對應的電壓Uf2，所以Ic2的輸出為負壓U02(＝UP4)。P4點的負壓一路經電阻R16引入三極體T4的基極使T4截止；P4的另一路經R33引入輸出級9的三極體T6的基極使T6截止，繼電器J不動作、與繼電器J串接的發光二極體LED不發光。
當被監測電路的絕緣電阻RE下降時，運算放大器Ic1的正端輸入電壓Ui1隨RE的下降線性下降，其U01亦下降，通過上述相應的信號傳輸使發光二極體串驅動電路中的對應的發光二極體LED作出相應的指示(即不同的絕緣電阻值對應於不同的LED發光)。在絕緣電阻RE下降還未達預先通過調節電位器W2進行設定的起動電阻值時，由於保持Ui2＞Uf2而維持三極體T4、T6的截止狀態。一旦絕緣電阻RE下降到低於起動電阻設定值時，由於Uf2＞Ui2使運算放大器Ic2輸出為正電壓，使三極體T4、T6導通，通過繼電器J的吸合使其控制的相應告警裝置發出警告，這種告警可以是聲光系統，本實施例中採用與繼電器串接的發光二極體LED來發光告警；與此同時，發光二極體串驅動電路7繼續作出與絕緣電阻值RE相對應的絕緣電阻的定量指示。
在上述實施例中圖2中的各開關元件如KY1、KY2、KY3等少數未提及的元件均屬本儀器檢測用，它們也屬並非本發明目的所需。這裡不再對它們詳述。
如上構成的本實用新型的絕緣監測器不僅能隨時指示出被監測線路的絕緣電阻的量值範圍，同時能對起動電阻設定值連續可調，能遠在絕緣水平達破壞值之前及時發現電路的絕緣惡化程度，使人們及早採取措施，排除隱患避免發生人生設備事故。
權利要求1.一種絕緣監測器，它包括整流級、第一級穩壓電源、第二級穩壓電源、絕緣電阻信號檢測電路、耦合電路、同相比例放大電路、觸發器、輸出級和發光二極體串驅動電路；所述整流級輸出作為所述監測器的供電電源；所述第一穩壓電源輸出與所述第二穩壓電源和所述絕緣電阻信號檢測電路相連；所述絕緣電阻信號檢測電路的輸出與所述耦合電路相連；所述第二穩壓電源的輸出連接於所述同相比例放大電路、所述觸發器和所述發光二極體串驅動電路並向它們供電；所述同相比例放大電路的輸出連接於所述觸發器和所述發光二極體串驅動電路；所述觸發器輸出與所述輸出級相連，其特徵在於，所述絕緣電阻信號檢測電路由晶體三極體及其射極串接的恆流電阻和其基極連接的穩壓二極體組成的恆流源，和所述晶體三極體的集電極上的一個把恆定的直流疊加於被監測電路的電阻而組成。
2.如權利要求1所述的絕緣監測器，其特徵在於所述絕緣電阻信號檢測電路進一步包含一接於所述電晶體的集電極與地之間的濾波電容；一接於所述電晶體基極與地之間的限流電阻。
3.如權利要求1所述的絕緣監測器，其特徵在於所述絕緣電阻信號檢測電路中的所述晶體三極體的集電極耦連接入被測線路是通過保護電阻接入被測線路的，所述接入被測線路的接入端通過耦合電阻接入所述耦合電路。
專利摘要一種絕緣監測器由整流級、第一級穩壓電源、第二級穩壓電源、絕緣電阻信號檢測電路、耦合電路、同相比例放大電路、觸發器、輸出級和發光二極體串驅動電路組成。其特點在於絕緣電阻信號檢測電路由一恆流源組成，被監測線路經電阻耦連到恆流源三極體的集電極上。本實用新型的絕緣監測器不僅能隨時定量顯示出絕緣電阻大小，而且能對起動電阻設定值連續可調。
文檔編號G01R27/14GK2175938SQ9320109
公開日1994年8月31日 申請日期1993年1月8日 優先權日1993年1月8日
發明者金中榮 申請人:上海虹峰機電廠