專利名稱：漏電檢測電路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及漏電檢測保護電路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于電能干凈和電器種類的繁多。電已經(jīng)廣泛深入到生產(chǎn)生活中。許多大樓建筑的電線纜敷設(shè)十分密集。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，用電量大大增加。而在火災(zāi)中，漏電火災(zāi)一直占的比例是相當高，特別是人員密集場所，應(yīng)注重電氣火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)預(yù)警、排除隱患。電氣漏電火災(zāi)的發(fā)生，大部份因供電線路過電流、短路、斷線和停電后又恢復(fù)供電時人們疏忽導(dǎo)致，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，電氣火災(zāi)占火災(zāi)發(fā)生的30%以上。根據(jù)國家相關(guān)法規(guī)定，當火災(zāi)發(fā)生時，應(yīng)能切斷相應(yīng)樓層的總電源，避免因通過電氣線路將火災(zāi)蔓延，同時保護消防人員在滅火時的安全。而傳統(tǒng)的漏電檢測電路系統(tǒng)，由于采用模擬電路控制，雖然簡單可靠，但是不具備功能設(shè)定和智能控制的功能。另外的，已有漏電檢測電路系統(tǒng)僅對單路電線進行檢測，多條電線要設(shè)置多個漏電檢測電路系統(tǒng)，硬件成本高。且由于已有漏電檢測電路系統(tǒng)的單獨設(shè)置的，因此不能聯(lián)網(wǎng)通訊管理。

實用新型內(nèi)容針對已有漏電檢測電路系統(tǒng)的不足，本實用新型提出一種單片機智能控制的具有多路漏電監(jiān)測且能聯(lián)網(wǎng)通訊管理的漏電檢測電路系統(tǒng)。[0004] 本實用新型的技術(shù)方案是 本實用新型的漏電檢測電路系統(tǒng)，是零序電流互感器單元設(shè)置于電纜上，連接輸
出至串聯(lián)的放大整流調(diào)整電路單元、模擬開關(guān)電路單元和A/D轉(zhuǎn)換電路單元后，連接輸入
至單片機控制電路單元上，所述的單片機控制電路單元上還連接有繼電器驅(qū)動電路單元、
通信接口電路單元和看門狗電路單元。
電路方式一 所述的電路系統(tǒng)進一步是 多路零序電流互感器單元，其輸出端均連接于模擬開關(guān)電路單元； 模擬開關(guān)電路單元，其輸入端連接于所述的多路零序電流互感器單元，其輸出端
連接于放大整流調(diào)整電路單元； 放大整流調(diào)整電路單元，其輸入端連接于所述的模擬開關(guān)電路單元，其輸出端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元； A/D轉(zhuǎn)換電路單元，其輸入端連接于所述的放大整流調(diào)整電路單元，其輸出端連接于單片機控制電路單元； 單片機控制電路單元，其輸入端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元和看門狗電路單元，其
輸出端連接于繼電器驅(qū)動電路單元，其輸入輸出連端連接于通信接口電路單元； 繼電器驅(qū)動電路單元，其輸入端連接于所述的單片機控制電路單元，其輸出連接
于控制繼電器； 看門狗電路單元，其輸出端連接于所述的單片機控制電路單元；[0014] 通信接口電路單元，其輸入輸出端連接于所述的單片機控制電路單元。[0015] 電路方式二 所述的電路系統(tǒng)進一步是 多路零序電流互感器單元，其輸出端分別連接于多路放大整流調(diào)整電路單元；[0017] 多路放大整流調(diào)整電路單元，其輸入端連接于所述的多路零序電流互感器單元，其輸出端連接于模擬開關(guān)電路單元； 模擬開關(guān)電路單元，其輸入端連接于所述的多路放大整流調(diào)整電路單元，其輸出端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元； A/D轉(zhuǎn)換電路單元，其輸入端連接于所述的模擬開關(guān)電路單元，其輸出端連接于單片機控制電路單元； 單片機控制電路單元，其輸入端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元和看門狗電路單元，其
輸出端連接于繼電器驅(qū)動電路單元，其輸入輸出連端連接于通信接口電路單元； 繼電器驅(qū)動電路單元，其輸入端連接于所述的單片機控制電路單元，其輸出連接
于控制繼電器； 看門狗電路單元，其輸出端連接于所述的單片機控制電路單元； 通信接口電路單元，其輸入輸出端連接于所述的單片機控制電路單元。 進一步的，所述放大整流調(diào)整電路單元是一限流電阻后并聯(lián)一可調(diào)電阻和一電容
構(gòu)成的RC單元，及并聯(lián)二極性相反的二極管，再串聯(lián)一電阻及一運算放大電路。 更進一步的，所述的運算放大電路的輸出端還串聯(lián)一正向極性二極管和一限流電
阻，再并聯(lián)一 RC單元至地。 進一步的，所述的模擬開關(guān)電路單元是由4051芯片組成；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路單元是由串口 A/D轉(zhuǎn)換芯片組成，其調(diào)整端接高電平。 進一步的，所述的單片機控制電路單元是由51單片機芯片和連接于其上的晶體震蕩支路組成的微控制電路。 進一步的，所述的看門狗電路單元是由5045芯片組成，其RESET端連接一并聯(lián)RC構(gòu)成的時間震蕩周期源輸入。 進一步的，所述的通信接口電路單元是51單片機芯片的端口串聯(lián)一網(wǎng)絡(luò)芯片及雙向解碼器芯片組成，所述的網(wǎng)絡(luò)芯片是8019芯片，所述的雙向解碼器芯片是75176芯片。[0030] 進一步的，所述的繼電器驅(qū)動電路單元是51單片機芯片的端口串聯(lián)一限流電阻至光電耦合器的輸入端，光電耦合器的輸出端連接驅(qū)動三極管的控制極，所述的驅(qū)動三級管驅(qū)動繼電器的控制極。 本實用新型采用如上技術(shù)方案，通過模擬開關(guān)模塊的應(yīng)用實現(xiàn)了多路多路漏電同步監(jiān)測，本實用新型還采用51單片機和485通訊接口 ，可以實習(xí)組網(wǎng)管理監(jiān)控，提高了漏電檢測的靈敏性和智能性。

圖1是本實用新型的第[0033] 圖2是本實用新型的第[0034] 圖3是本實用新型的第[0035] 圖4是本實用新型的第
一種電路實施方式的連接框圖；二種電路實施方式的連接框圖；一種電路實施方式的電路原理圖；二種電路實施方式的電路原理圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 本實用新型的電路原理采用非晶零序到感器采集零序電流信號，相線和零線應(yīng)同 時穿過零序電流互感器，采集漏電電流信號，當相線有接地故障時，磁通和不再等零，產(chǎn)生 微小的感應(yīng)電壓信號，此電壓信號經(jīng)放大、整流后，傳送到模擬開關(guān)，進行分路循環(huán)檢測，經(jīng) 單片機邏輯數(shù)據(jù)處理，實時顯示當前漏電電流值，當某一監(jiān)控回路超過設(shè)定漏電電流值時， 發(fā)出聲光報警信號，經(jīng)RS485數(shù)據(jù)信號輸出，傳輸?shù)奖O(jiān)控器。 本實用新型的漏電檢測電路系統(tǒng)，是零序電流互感器單元設(shè)置于電纜上，連接輸 出至串聯(lián)的放大整流調(diào)整電路單元、模擬開關(guān)電路單元和A/D轉(zhuǎn)換電路單元后，連接輸入 至單片機控制電路單元上，所述的單片機控制電路單元上還連接有繼電器驅(qū)動電路單元、 通信接口電路單元和看門狗電路單元。 參閱圖1、圖3所示，是本實用新型的電路方式一。所述的電路系統(tǒng)進一步是 多路零序電流互感器單元11、 12........1N，其輸出端均連接于模擬開關(guān)電路單
元3 ; 模擬開關(guān)電路單元3，其輸入端連接于所述的多路零序電流互感器單元11、 12........1N，其輸出端連接于放大整流調(diào)整電路單元2 ; 放大整流調(diào)整電路單元2，其輸入端連接于所述的模擬開關(guān)電路單元3，其輸出端 連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元4 ; A/D轉(zhuǎn)換電路單元4，其輸入端連接于所述的放大整流調(diào)整電路單元2，其輸出端 連接于單片機控制電路單元5 ; 單片機控制電路單元5，其輸入端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元4和看門狗電路單元 7，其輸出端連接于繼電器驅(qū)動電路單元6，其輸入輸出連端連接于通信接口電路單元8 ; 繼電器驅(qū)動電路單元6，其輸入端連接于所述的單片機控制電路單元5，其輸出連 接于控制繼電器； 看門狗電路單元7，其輸出端連接于所述的單片機控制電路單元5 ; 通信接口電路單元8，其輸入輸出端連接于所述的單片機控制電路單元5。 參閱圖2、圖4所示，是本實用新型的電路方式二。所述的電路系統(tǒng)進一步是 多路零序電流互感器單元11、 12........1N，其輸出端分別連接于多路放大整流
調(diào)整電路單元21、22、......、2N ; 多路放大整流調(diào)整電路單元21、22........2N，其輸入端連接于所述的多路零序
電流互感器單元11、12........1N，其輸出端連接于模擬開關(guān)電路單元3 ; 模擬開關(guān)電路單元3，其輸入端連接于所述的多路放大整流調(diào)整電路單元21、 22........2N，其輸出端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元4 ; A/D轉(zhuǎn)換電路單元4，其輸入端連接于所述的模擬開關(guān)電路單元3，其輸出端連接 于單片機控制電路單元5 ; 單片機控制電路單元5，其輸入端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元4和看門狗電路單元 7，其輸出端連接于繼電器驅(qū)動電路單元6，其輸入輸出連端連接于通信接口電路單元8 ; 繼電器驅(qū)動電路單元6，其輸入端連接于所述的單片機控制電路單元5，其輸出連接于控制繼電器； 看門狗電路單元7，其輸出端連接于所述的單片機控制電路單元5 ; 通信接口電路單元8，其輸入輸出端連接于所述的單片機控制電路單元5。 參閱圖3、圖4所示，所述放大整流調(diào)整電路單元是一限流電阻后并聯(lián)一可調(diào)電阻
和一電容構(gòu)成的RC單元，及并聯(lián)二極性相反的二極管，再串聯(lián)一電阻及一運算放大電路。
所述的運算放大電路的輸出端還串聯(lián)一正向極性二極管和一限流電阻，再并聯(lián)一 RC單元
至地。這里的可調(diào)電阻也可通過調(diào)整開關(guān)的開合來改變電阻大小，到達調(diào)整要檢測漏電電
流的大小達目的。 所述的模擬開關(guān)電路單元3是由4051芯片U3組成；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路單元4 是由串口 A/D轉(zhuǎn)換芯片U4組成，其調(diào)整端接高電平。 所述的單片機控制電路單元5是由51單片機芯片Ul和連接于其上的晶體震蕩支 路組成的微控制電路。 進一步的，所述的看門狗電路單元7是由5045芯片U3組成，其RESET端連接一并 聯(lián)RC構(gòu)成的時間震蕩周期源輸入。 所述的通信接口電路單元8是51單片機芯片Ul的端口串聯(lián)一網(wǎng)絡(luò)芯片U2及雙向 解碼器芯片U6組成，所述的網(wǎng)絡(luò)芯片U2是8019芯片，所述的雙向解碼器芯片U6是75176 心片。 所述的繼電器驅(qū)動電路單元6是51單片機芯片Ul的端口串聯(lián)一限流電阻至光電 耦合器U7的輸入端，光電耦合器U7的輸出端連接驅(qū)動三極管的控制極，所述的驅(qū)動三級管 驅(qū)動繼電器的控制極。 本實用新型的電路原理是以其中一路進行說明，其他類似。當?shù)谝宦酚新╇娦盘?輸入，先經(jīng)過由電阻R2、電容C1、二極管組D1和D2成的限壓濾波電路，經(jīng)電阻R1限流，電 阻R2分壓，二極管限壓Dl和D2限壓，向電容Cl充電，再經(jīng)電阻R4限流后，接入運算放大 芯片U9的第(3)腳，經(jīng)過運算放大電路將數(shù)據(jù)信號放大后由芯片的第(1)腳輸出高電平， 經(jīng)二極管D3整流后接入由R8和C3組成的濾波電路，輸出線性電壓，輸入模擬開關(guān)芯片U3 的第(13)腳。 此時芯片U3的第(13)腳為高電平，輸出端第(3)腳輸出為高電平，輸入AD轉(zhuǎn)換芯 片的輸入端第(2)腳，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)信號從單片機U1第(2)腳輸入。單片機U1檢 測到第(2)腳有數(shù)據(jù)信號輸入后，分三路輸出，第一路，由單片機U1的第(35)腳輸出低電 平，經(jīng)電阻R11，使LED1亮，表示第一路有漏電產(chǎn)生；第二路，單片機U1的第(10)腳輸出高 電平，經(jīng)電阻R25，使三極管導(dǎo)通，推動斷電繼電器吸合，使得斷電機構(gòu)脫扣動作；第三路， 由單片機U1的第(4)腳、第(5)腳、第(6)腳串行數(shù)據(jù)輸出分別加到控制芯片U2的第(xl) 腳、第(x2)腳、第(x3)腳和信號收發(fā)芯片U6的通信接口第(1)腳、第(2、3)腳、第(4)腳 將第一路的漏電信號傳送到系統(tǒng)總線。 盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié) 上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于零序電流互感器單元設(shè)置于電纜上，連接輸出至串聯(lián)的放大整流調(diào)整電路單元、模擬開關(guān)電路單元和A/D轉(zhuǎn)換電路單元后，連接輸入至單片機控制電路單元上，所述的單片機控制電路單元上還連接有繼電器驅(qū)動電路單元、通信接口電路單元和看門狗電路單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的電路系統(tǒng)進一步是多路零序電流互感器單元(11、12........1N)，其輸出端均連接于模擬開關(guān)電路單元(3);模擬開關(guān)電路單元(3)，其輸入端連接于所述的多路零序電流互感器單元(11、12........1N)，其輸出端連接于放大整流調(diào)整電路單元(2);放大整流調(diào)整電路單元(2)，其輸入端連接于所述的模擬開關(guān)電路單元(3)，其輸出端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4);A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4)，其輸入端連接于所述的放大整流調(diào)整電路單元(2)，其輸出端連接于單片機控制電路單元(5);單片機控制電路單元(5)，其輸入端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4)和看門狗電路單元(7) ，其輸出端連接于繼電器驅(qū)動電路單元(6)，其輸入輸出連端連接于通信接口電路單元(8) ;繼電器驅(qū)動電路單元(6)，其輸入端連接于所述的單片機控制電路單元(5)，其輸出連接于控制繼電器；看門狗電路單元(7)，其輸出端連接于所述的單片機控制電路單元(5);通信接口電路單元(8)，其輸入輸出端連接于所述的單片機控制電路單元(5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于，所述的電路系統(tǒng)進一步是多路零序電流互感器單元(11、12........1N)，其輸出端分別連接于多路放大整流調(diào)整電路單元(21、22、......、2N);多路放大整流調(diào)整電路單元(21、22........2N)，其輸入端連接于所述的多路零序電流互感器單元(11、12........1N)，其輸出端連接于模擬開關(guān)電路單元(3);模擬開關(guān)電路單元(3)，其輸入端連接于所述的多路放大整流調(diào)整電路單元(21、22........2N)，其輸出端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4);A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4)，其輸入端連接于所述的模擬開關(guān)電路單元(3)，其輸出端連接于單片機控制電路單元(5);單片機控制電路單元(5)，其輸入端連接于A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4)和看門狗電路單元(7) ，其輸出端連接于繼電器驅(qū)動電路單元(6)，其輸入輸出連端連接于通信接口電路單元(8) ;繼電器驅(qū)動電路單元(6)，其輸入端連接于所述的單片機控制電路單元(5)，其輸出連接于控制繼電器；看門狗電路單元(7)，其輸出端連接于所述的單片機控制電路單元(5);通信接口電路單元(8)，其輸入輸出端連接于所述的單片機控制電路單元(5)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述放大整流調(diào)整電路單元是一限流電阻后并聯(lián)一可調(diào)電阻和一電容構(gòu)成的RC單元，及并聯(lián)二極性相反的二極管，再串聯(lián)一 電阻及一運算放大電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述的運算放大電路的輸出端還串聯(lián)一正向極性二極管和一限流電阻，再并聯(lián)一 RC單元至地。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述的模擬開關(guān)電路單元(3)是由4051芯片(U3)組成；所述的A/D轉(zhuǎn)換電路單元(4)是由串口 A/D轉(zhuǎn)換芯片(U4)組成，其調(diào)整端接高電平。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機控制電路單元(5)是由51單片機芯片(Ul)和連接于其上的晶體震蕩支路組成的微控制電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述的看門狗電路單元(7)是由5045芯片(U3)組成，其RESET端連接一并聯(lián)RC構(gòu)成的時間震蕩周期源輸入。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述的通信接口電路單元(8)是51單片機芯片(Ul)的端口串聯(lián)一網(wǎng)絡(luò)芯片(U2)及雙向解碼器芯片(U6)組成，所述的網(wǎng)絡(luò)芯片(U2)是8019芯片，所述的雙向解碼器芯片(U6)是75176芯片。
10. 漏電檢測電路系統(tǒng)，其特征在于所述的繼電器驅(qū)動電路單元(6)是51單片機芯片(Ul)的端口串聯(lián)一限流電阻至光電耦合器(U7)的輸入端，光電耦合器(U7)的輸出端連接驅(qū)動三極管的控制極，所述的驅(qū)動三級管驅(qū)動繼電器的控制極。
專利摘要本實用新型涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及漏電檢測保護電路系統(tǒng)。本實用新型的漏電檢測電路系統(tǒng)，是零序電流互感器單元設(shè)置于電纜上，連接輸出至串聯(lián)的放大整流調(diào)整電路單元、模擬開關(guān)電路單元和A/D轉(zhuǎn)換電路單元后，連接輸入至單片機控制電路單元上，所述的單片機控制電路單元上還連接有繼電器驅(qū)動電路單元、通信接口電路單元和看門狗電路單元。本實用新型采用如上技術(shù)方案，通過模擬開關(guān)模塊的應(yīng)用實現(xiàn)了多路多路漏電同步監(jiān)測，本實用新型還采用51單片機和485通訊接口，可以實習(xí)組網(wǎng)管理監(jiān)控，提高了漏電檢測的靈敏性和智能性。
文檔編號G01R31/02GK201477172SQ20092018258
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者傅俊豪 申請人:福建俊豪電子有限公司