智能室內市電線路故障診斷儀的製作方法
2023-10-05 05:05:24 2
專利名稱：智能室內市電線路故障診斷儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能夠快速可靠地診斷出室內市電線路故障的裝置。
背景技術：
目前，室內市電線路的故障診斷方式可分為接觸式和非接觸式兩種，其中接觸式市電線路故障診斷儀通常使用的就是試電筆。它的一端與被檢測線路直接接觸，接觸端與帶電線路之間構成一個迴路，通過檢測試電筆一段與大地之間是否有電流來檢驗線路是否存在故障。接觸式市電線路故障診斷儀通用的弊病是操作時必須與帶電線路直接接觸，這樣操作會存在一定的安全隱患，而且在有些情況下，線路隱藏在牆體或者封閉體內部，這給診斷帶來了較大的困難，操作起來相當比方便。鑑於接觸式市電線路線路故障診斷儀存在以上的一些缺點，非接觸式室內市電線路故障診斷儀受到了廣泛的關注。但是現有的非接觸式室內市電線路故障診斷儀普遍存在診斷結果重複性不好、可靠性不高、造價高的缺點，而且，此類市電線路故障診斷儀的通用性都不強，不利於推廣和使用。
發明內容本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種可靠性高，而且在診斷過程中自動調整報警閥值，從而實現對電壓等級為110V-380V的被測線路的診斷，並給出報警提示的智能室內市電線路故障診斷儀。本實用新型目的的實現方式為，智能室內市電線路故障診斷儀，平行板電容器兩信號端分接多路模擬開關晶片ICl的13腳、1腳，自檢信號端接2腳，多路模擬開關晶片ICl 的14、15腳分接差分放大晶片IC2的2、3腳，多路模擬開關晶片IC2的7腳通過由三個運算放大器IC6A組成的二階有源濾波接單片機IC3的4腳，單片機IC3的13、14、15、16腳分接蜂鳴報警晶片IC4的4、5、6、7腳，電源晶片IC5的5、8腳接差分放大晶片IC2的7腳，多路模擬開關晶片ICl的16腳。本實用新型採用平行板電容器做為傳感單元，實現非接觸診斷；通過平行板電容器感應帶電線路附近的電場，從而在兩極板之間產生電壓。該電壓信號經過放大，濾波，整流等處理後進入單片機，由單片機自帶的AD模塊將將電壓信號轉換變成數位訊號，並由單片機對得到的數據進行分析，判斷該設備是否有電，即是否存在故障，並給出報警提示。單片機作為核心處理器件，數據運算速度快、轉換精度高，而且能夠方便地針對不同的電壓等級(110V-380V)，自動選擇合適的報警閥值，使用範圍廣。本實用新型可靠性高，而且在診斷過程中自動調整報警閥值，從而實現對電壓等級為110V-380V的被測線路的診斷。
圖1為本實用新型原理框圖，圖2為本實用新型電原理圖，圖3為本實用新型的電源電路圖，圖4為本實用新型具體工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例，對本實用新型作進一步詳細的描述。參照圖1，本實用新型由平行板電容器電路，多路模擬開關電路，差分放大電路，二階有源濾波、整流電路、單片機和報警電路組成。使用電壓等級為110V-380V。參照圖2，本實用新型的平行板電容器兩信號端分接多路模擬開關晶片 ICl (CD4053BC)的13腳、1腳，自檢信號端接2腳，多路模擬開關晶片ICl的14、15腳分接差分放大晶片IC2(AD620AN)的2、3腳，差分放大晶片IC2的2腳通過由三個運算放大器 IC6A(LM358)組成的二階有源濾波整流電路，接單片機IC3 (C8051F330)的3腳，單片機IC3 的13、14、15、16腳分接蜂鳴報警晶片IC4(ISD1700)的4、5、6、7腳。參照圖3，P4給電源晶片IC5(TC7660)供電，電源晶片IC5(TC7660)的5、8腳接差分放大晶片IC2的7腳，多路模擬開關晶片ICl (⑶405;3BC)的16腳，為差分放大晶片IC2、 多路模擬開關晶片ICl提供9V的電壓。平行板電容器採用兩塊厚度為3mm的鋁鐵合金圓板，中間夾一厚度為5mm的絕緣性能強的塑料板。平行板電容器置於塑料殼內，外殼表面有一電源開關、一直徑3mm的紅色發光二極體、揚聲器和電池槽。參照圖4，本實用新型的工作流程分為五個階段自檢、預檢、循環檢測、比較、報
Sfc目。具體工作流程如下自檢方法是，打開電源開關後，電源指示燈亮，說明電源工作正常，本實用新型自動進入自檢階段。多路模擬開關晶片ICl (⑶4053BC)的1腳和13腳接收平行板電容器兩極板之間所產生的電壓信號，經差分放大晶片IC2(AD620AN)通過電阻R17改變放大電路的放大倍數。運放電路由三個運算放大器IC6A組成，前一個運算放大器與相應電阻、二極體構成一個等比例放大電路；第二個運算放大器與前置信號組成一加法電路，可以通過改變電阻的值來改變整流電路的放大倍數，經過濾波、運放、整流後的信號輸入單片機IC3的4腳，由單片機對檢測到的值進行判斷若該值不在預期設定範圍 (1.0-1.5)內，則自檢未通過。若自檢通過，則自動進入預檢環節。多路模擬開關晶片ICl (⑶405!3BC)的1腳和13腳接收平行板電容器兩極板之間所產生的電壓信號，經差分放大晶片IC2(AD620AN)通過電阻R17改變放大電路的放大倍數。運放電路由三個運算放大器IC6A組成，前一個運算放大器與相應電阻、二極體構成一個等比例放大電路；第二個運算放大器與前置信號組成一加法電路，可以通過改變電阻的值來改變整流電路的放大倍數，經過濾波、運放、整流後的信號輸入單片機IC3的4腳。單片機將檢測到的當前值X存入，根據該值的大小合理地設置自動選定的閥值Z。單片機在預檢完成後，給出」滴滴滴」聲提示「開始診斷」，並進入循環階段。通過計算當前位置的值Y， 並與當前值X比較，當兩者差值Y-X小於設定的自動選定閥值Z，即Y-X < Z時，則判斷被測線路存在故障，由蜂鳴報警晶片IC4(ISD1700)發出報警提示。
權利要求1.智能室內市電線路故障診斷儀，其特徵在於平行板電容器兩信號端分接多路模擬開關晶片ICl的13腳、1腳，自檢信號端接2腳，多路模擬開關晶片ICl的14、15腳分接差分放大晶片IC2的2、3腳，多路模擬開關晶片IC2的7腳通過由三個運算放大器IC6A組成的二階有源濾波接單片機IC3的4腳，單片機IC3的13、14、15、16腳分接蜂鳴報警晶片IC4 的 4、5、6、7 腳，電源晶片IC5的5、8腳接差分放大晶片IC2的7腳，多路模擬開關晶片ICl的16腳。
2.根據權利要求1所述的智能室內市電線路故障診斷儀，其特徵在於平行板電容器採用兩塊厚度為3mm的鋁鐵合金圓板，中間夾一厚度為5mm的絕緣性能強的塑料板。
3.根據權利要求1所述的智能室內市電線路故障診斷儀，其特徵在於平行板電容器置於塑料殼內，外殼表面有一電源開關、一紅色發光二極體、揚聲器和電池槽。
專利摘要本實用新型涉及一種智能室內市電線路故障診斷儀。由平行板電容器電路，多路模擬開關電路，差分放大電路，二階有源濾波、整流電路、單片機和報警電路組成。使用電壓等級為110V-380V。本實用新型採用自製平行板電容器感應線路附近的電場，在兩極板之間產生電壓信號，實現非接觸診斷。該信號經過放大、濾波、整流處理後進入單片機，由單片機自帶的AD模塊將其轉換成數位訊號，並對得到的結果進行是否有電，即是否存在故障的判斷，報警閥值由單片機根據測量值的大小自動合理調整，診斷結果由報警電路給出相應的指示。本實用新型可靠性高，而且在診斷過程中自動調整報警閥值，從而實現對電壓等級為110V-380V的被測線路的診斷。
文檔編號G01R31/08GK201955428SQ20112003475
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者李愷 申請人:李愷