專利名稱：一種超前漏電檢測(cè)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，具體涉及一種超前漏電檢測(cè)模塊。
背景技術(shù)：
在電網(wǎng)系統(tǒng)中，難免會(huì)出現(xiàn)漏電的現(xiàn)象，而在一些場(chǎng)合，漏電而產(chǎn)生的電火花或電 弧可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)情況的發(fā)生，比如在井下煤礦等環(huán)境中充滿危險(xiǎn)氣體的場(chǎng)合，可能會(huì)引 發(fā)火災(zāi)或爆炸等危險(xiǎn)。因此，需要在系統(tǒng)上電之前進(jìn)行漏電檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否存在漏電的 情況。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超前漏電檢測(cè)模塊，可以在供電前進(jìn)行 輸電線路的漏電檢測(cè)，外部漏電時(shí)可測(cè)量出漏電電阻，使用方便。為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種超前漏電檢測(cè)模塊，包括用于生成測(cè)量電壓的電壓生成電路、用于采集系統(tǒng)電壓的電壓測(cè)量電路，和處理 器；及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，分別連接所述電壓生成電路和電壓測(cè)量電路，接收所述測(cè)量電壓 和系統(tǒng)電壓，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述處理器；用于連接漏電電阻的漏電電阻測(cè)量端口，與所述電壓生成電路相連；所述漏電電阻對(duì)所述測(cè)量電壓進(jìn)行分壓；所述處理器根據(jù)所述測(cè)量電壓的降低幅 度確定所述漏電電阻的阻值并發(fā)送。進(jìn)一步地，各所述電壓生成電路分別包括用于輸出穩(wěn)定的參考電壓的電壓參考 源；運(yùn)算放大器，與所述電壓參考源的輸出端相連，將所述參考電壓放大為的基準(zhǔn)電 壓；分壓電路，與所述運(yùn)算放大器相連，以及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的一個(gè)通道相連，由所 述基準(zhǔn)電壓分壓得到測(cè)量電壓，輸入給相連的所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的通道。所述漏電電阻測(cè)量端口與所述分壓電路相連。進(jìn)一步地，所述電壓參考源為輸出4. 096V參考電壓的電壓參考源；所述運(yùn)算放大器為將4. 096V參考電壓放大為12. 288V基準(zhǔn)電壓的運(yùn)算放大器；所述分壓電路為由12. 288V基準(zhǔn)電壓分壓得到10V測(cè)量電壓的分壓電路。進(jìn)一步地，所述分壓電路包括依次串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器輸出端和地線之間的第 一電阻和第二電阻；所述第二電阻的兩端連接到所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸入端上。進(jìn)一步地，所述漏電電阻測(cè)量端口包括分別與所述漏電電阻兩端相連的第一連接 端子和第二連接端子，分別連接到所述第二電阻的兩端。進(jìn)一步地，所述電壓生成電路為七個(gè)，所述漏電電阻測(cè)量端口為七個(gè)，所述模數(shù)轉(zhuǎn) 換芯片包括至少七個(gè)通道，分別為第一到第七通道；[0019]各所述電壓生成電路中的分壓電路分別連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第一到第七通道。進(jìn)一步地，所述電壓測(cè)量電路為一個(gè)，包括第一、第二電壓測(cè)量端子，所述系統(tǒng)電壓加在所述第一、第二電壓測(cè)量端子之間；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片還包括第八通道；所述整流濾波電路與所述第一、第二電壓測(cè)量端子、以及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第 八通道相連，對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行整流和濾波后輸入到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第八通道。進(jìn)一步地，所述的超前漏電檢測(cè)模塊還包括指示燈；內(nèi)部電源；所述指示燈包括用于指示是否正常上電的電源指示燈，連接在所述內(nèi)部電源的輸 出和地之間。進(jìn)一步地，所述處理器為CPU芯片。進(jìn)一步地，所述指示燈還包括錯(cuò)誤指示燈，所述錯(cuò)誤指示燈連接在所述CPU芯片 的10腳和所述內(nèi)部電源的地之間；所述CPU芯片當(dāng)診斷到超前漏電檢測(cè)模塊處于錯(cuò)誤狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮所述錯(cuò)誤指示燈。本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以避免測(cè)量中需要另外搭電路才能檢測(cè)電阻的問(wèn)題；其 優(yōu)化方案可以檢測(cè)多路直流電阻測(cè)量，以進(jìn)行供電前的漏電檢測(cè)，另一優(yōu)化方案還可以測(cè) 量交流電壓。

圖1為實(shí)施例一中的超前漏電檢測(cè)模塊的示意框圖；圖2為實(shí)施例一中的超前漏電檢測(cè)模塊的使用示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例一，一種超前漏電檢測(cè)模塊，如圖1所示，包括處理器、A/D芯片、若干個(gè)用于生成測(cè)量電壓的電壓生成電路、若干個(gè)用于連接漏 電電阻的漏電電阻測(cè)量端口；還可以選一步包括若干個(gè)用于采集系統(tǒng)電壓的電壓測(cè)量電 路；所述處理器分別通過(guò)所述A/D芯片連接所述電壓生成電路和電壓測(cè)量電路，接收 所述A/D芯片轉(zhuǎn)換后的測(cè)量電壓和系統(tǒng)電壓；根據(jù)測(cè)量電壓計(jì)算漏電電阻并發(fā)送。所述A/D芯片分別與所述電壓生成電路、所述電壓測(cè)量電路和所述處理器相連， 將所述測(cè)量電壓和系統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述處理器；所述漏電電阻測(cè)量端口與所述電壓生成電路一一對(duì)應(yīng)相連；當(dāng)外部漏電時(shí)，所產(chǎn)生的漏電電阻對(duì)所述測(cè)量電壓進(jìn)行分壓；所述處理器根據(jù)測(cè) 量電壓的降低幅度確定漏電電阻的阻值并發(fā)送給外部其它處理器。所述外部其它處理器判斷所述阻值是否小于一預(yù)設(shè)的閾值，如果是則發(fā)送指示斷 開(kāi)電閘的數(shù)字邏輯信號(hào)。在供電線路還未送電之前超前漏電檢測(cè)模塊檢測(cè)漏電電阻RX，而供電后超前漏電 檢測(cè)模塊是不檢測(cè)對(duì)地電阻的，只測(cè)量系統(tǒng)電壓。
5[0041]正常情況時(shí)輸電線路無(wú)漏電，如圖2所示，其中第一開(kāi)關(guān)K1是斷開(kāi)的，線路的對(duì)地 電阻可以認(rèn)為是無(wú)窮大，該對(duì)地電阻就是超前漏電檢測(cè)模塊所測(cè)量到的漏電電阻RX。當(dāng)漏 電電阻RX無(wú)窮大時(shí)，所述外部其它處理器判斷所述RX所在的輸電線路正常，可以供電，閉 合該輸電線路的供電閘K2、K3和K4。當(dāng)有漏電時(shí)相當(dāng)于K1閉合，漏電電阻RX被所述超前 漏電檢測(cè)模塊測(cè)量到；如果漏電電阻RX的阻值小于一預(yù)設(shè)的閾值則處理器判斷線路故障， 不允許供電，所述外部其它處理器斷開(kāi)供電閘K2、K3和K4。本實(shí)施例中，所述電壓生成電路為7個(gè)，所述漏電電阻測(cè)量端口為7個(gè)，所述A/D 芯片包括至少8個(gè)通道，分別為第一到第八通道；實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)需要調(diào)整。圖1和 圖2中都只畫出了所述第一通道所連接的電壓生成電路，及該電壓生成電路所連接的漏電 電阻測(cè)量端口 ；圖2中的第一開(kāi)關(guān)K1，以及供電閘K2、K3和K4是屬于第一通道所測(cè)量的漏 電電阻RX所在的輸電線路上的開(kāi)關(guān)及供電閘。本實(shí)施例中，各所述電壓生成電路如圖1所示，可以分別具體包括用于輸出穩(wěn)定的參考電壓的電壓參考源、運(yùn)算放大器、和分壓電路；所述運(yùn)算放大器與所述電壓參考源的輸出端、以及分壓電路相連，將所述參考電 壓放大為的基準(zhǔn)電壓，輸入給所述分壓電路；所述分壓電路與所述運(yùn)算放大器、以及所述A/D芯片的一個(gè)通道相連，由所述基 準(zhǔn)電壓分壓得到測(cè)量電壓，輸入給相連的所述A/D芯片的通道。所述漏電電阻測(cè)量端口與所述分壓電路相連。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，也不排除用別的電路來(lái)生成所述測(cè)量電壓。各所述電壓生成電路中的分壓電路分別連接所述A/D芯片的第一到第七通道，可 以測(cè)量七路漏電電阻。本實(shí)施例中，所述電壓參考源可以但不限于為輸出4.096V參考電壓的電壓參考 源；所述運(yùn)算放大器可以但不限于為將4. 096V參考電壓放大為12. 288V基準(zhǔn)電壓的運(yùn)算放 大器；所述分壓電路可以但不限于為由12. 288V基準(zhǔn)電壓分壓得到10V測(cè)量電壓的分壓電路。本實(shí)施例中，一個(gè)所述分壓電路包括依次串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器輸出端和地線之 間的第一電阻R1和第二電阻R2 ；所述第二電阻R2的兩端連接到所述A/D芯片的輸入端上。 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以用別的分壓電路實(shí)現(xiàn)。所述漏電電阻測(cè)量端口包括分別與所述漏電電阻兩端相連的第一連接端子和第 二連接端子，分別連接到所述第二電阻R2的兩端。測(cè)量時(shí)，所述漏電電阻RX連接在所述第一連接端子和第二連接端子之間，也就是 和所述第二電阻R2并聯(lián)后，連接在所述第一電阻R1和地線之間；此時(shí)并聯(lián)電阻R的阻值將 比所述第二電阻R2的阻值小，其倒數(shù)為所述第二電阻R2的阻值的倒數(shù)，加上所述漏電電阻 RX的阻值的倒數(shù)，因此測(cè)量電壓也會(huì)相應(yīng)降低。所述處理器根據(jù)測(cè)量電壓、基準(zhǔn)電壓、第一 電阻R1、第二電阻R2的阻值就可以得到R的阻值，并進(jìn)一步得到所述漏電電阻RX的阻值。加入第一電阻R1的作用與好處當(dāng)對(duì)電器設(shè)備的漏電流是有要求時(shí)，此處所用的 第一電阻R1的好處就是當(dāng)漏電電阻RX兩端直接相連時(shí)本超前漏電檢測(cè)模塊的漏電流是 < 1mA的，如果沒(méi)有第一電阻R1，漏電電阻RX被短接，那么由于基準(zhǔn)所提供驅(qū)動(dòng)能力較大， 此時(shí)超前漏電檢測(cè)模塊的漏電流會(huì)較大的，所以加了第一電阻R1。
6[0055]本實(shí)施例中，所述電壓測(cè)量電路可以但不限于為1個(gè)，包括第一、第二電壓測(cè)量端子、和整流濾波電路；所述系統(tǒng)電壓加在所述第一、第二電壓測(cè)量端子之間；本實(shí)施例中，所述系統(tǒng)電壓 為交流85 264V。所述整流濾波電路與所述第一、第二電壓測(cè)量端子、以及所述A/D芯片的第八通 道相連，對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行整流和濾波后輸入到所述A/D芯片的第八通道；所述A/D芯片的第八通道與所述整流濾波電路和處理器相連，將整流濾波后的系 統(tǒng)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述處理器。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，也不排除用別的電路來(lái)測(cè)量所述系統(tǒng)電壓。本實(shí)施例中，所述處理器將所述A/D芯片第一到第七通道中的全部或部分所測(cè)得 的阻值一起發(fā)送給所述外部其它處理器；如果第八通道測(cè)得系統(tǒng)電壓，則也發(fā)送給所述外 部其它處理器。所述外部其它處理器分別判斷各通道測(cè)得的阻值是否超過(guò)所述預(yù)設(shè)的閾值 (針對(duì)各通道的預(yù)設(shè)的閾值可以相同或不同)，如果某一通道測(cè)得的阻值超過(guò)，則斷開(kāi)該通 道所連接的漏電電阻所在的輸電線路。本實(shí)施例中，所述超前漏電檢測(cè)模塊還包括指示燈、內(nèi)部電源。所述指示燈包括電源指示燈，連接在內(nèi)部電源的3. 3V輸出和地之間，用于指示超 前漏電檢測(cè)模塊是否正常上電，指示燈亮起表示正常上電。所述指示燈還包括錯(cuò)誤指示燈，所述處理器為CPU芯片；所述錯(cuò)誤指示燈連接在 所述CPU芯片的10腳和所述內(nèi)部電源的地之間，由所述CPU芯片控制亮和滅，當(dāng)CPU芯片 診斷到超前漏電檢測(cè)模塊處于錯(cuò)誤狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮此燈。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于，包括用于生成測(cè)量電壓的電壓生成電路、用于采集系統(tǒng)電壓的電壓測(cè)量電路，和處理器；及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，分別連接所述電壓生成電路和電壓測(cè)量電路，接收所述測(cè)量電壓和系統(tǒng)電壓，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述處理器；用于連接漏電電阻的漏電電阻測(cè)量端口，與所述電壓生成電路相連；所述漏電電阻對(duì)所述測(cè)量電壓進(jìn)行分壓；所述處理器根據(jù)所述測(cè)量電壓的降低幅度確定所述漏電電阻的阻值并發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于，各所述電壓生成電路分別包 括用于輸出穩(wěn)定的參考電壓的電壓參考源；運(yùn)算放大器，與所述電壓參考源的輸出端相連，將所述參考電壓放大為的基準(zhǔn)電壓； 分壓電路，與所述運(yùn)算放大器相連，以及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的一個(gè)通道相連，由所述基 準(zhǔn)電壓分壓得到測(cè)量電壓，輸入給相連的所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的通道； 所述漏電電阻測(cè)量端口與所述分壓電路相連。
3.如權(quán)利要求2所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于所述電壓參考源為輸出4. 096V參考電壓的電壓參考源；所述運(yùn)算放大器為將4. 096V 參考電壓放大為12. 288V基準(zhǔn)電壓的運(yùn)算放大器；所述分壓電路為由12. 288V基準(zhǔn)電壓分 壓得到10V測(cè)量電壓的分壓電路。
4.如權(quán)利要求2所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于所述分壓電路包括依次串聯(lián)在所述運(yùn)算放大器輸出端和地線之間的第一電阻和第二 電阻；所述第二電阻的兩端連接到所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸入端上。
5.如權(quán)利要求4所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于所述漏電電阻測(cè)量端口包括分別與所述漏電電阻兩端相連的第一連接端子和第二連 接端子，分別連接到所述第二電阻的兩端。
6.如權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于所述電壓生成電路為七個(gè)，所述漏電電阻測(cè)量端口為七個(gè)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片包括至 少七個(gè)通道，分別為第一到第七通道；各所述電壓生成電路中的分壓電路分別連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第一到第七通道。
7.如權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于，所述電壓測(cè)量電 路為一個(gè)，包括第一、第二電壓測(cè)量端子，所述系統(tǒng)電壓加在所述第一、第二電壓測(cè)量端子之間； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片還包括第八通道；所述整流濾波電路與所述第一、第二電壓測(cè)量端子、以及所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第八通 道相連，對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行整流和濾波后輸入到所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的第八通道。
8.如權(quán)利要求2到5中任一項(xiàng)所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于，還包括指示 燈；內(nèi)部電源；所述指示燈包括用于指示是否正常上電的電源指示燈，連接在所述內(nèi)部電源的輸出和 地之間。
9.如權(quán)利要求8所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于 所述處理器為CPU芯片。
10.如權(quán)利要求9所述的超前漏電檢測(cè)模塊，其特征在于所述指示燈還包括錯(cuò)誤指示燈，所述錯(cuò)誤指示燈連接在所述CPU芯片的10腳和所述內(nèi) 部電源的地之間；所述CPU芯片當(dāng)診斷到超前漏電檢測(cè)模塊處于錯(cuò)誤狀態(tài)時(shí)點(diǎn)亮所述錯(cuò)誤指示燈。
專利摘要一種超前漏電檢測(cè)模塊，包括用于生成測(cè)量電壓的電壓生成電路、用于采集系統(tǒng)電壓的電壓測(cè)量電路，和處理器；及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，分別連接所述電壓生成電路和電壓測(cè)量電路，接收所述測(cè)量電壓和系統(tǒng)電壓，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給所述處理器；用于連接漏電電阻的漏電電阻測(cè)量端口，與所述電壓生成電路相連；所述漏電電阻對(duì)所述測(cè)量電壓進(jìn)行分壓；所述處理器根據(jù)所述測(cè)量電壓的降低幅度確定所述漏電電阻的阻值并發(fā)送。
文檔編號(hào)G01R27/02GK201583615SQ200920222950
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者侯愛(ài)林, 劉建中, 徐昌榮, 徐毓軍, 王國(guó)鋒, 石鵬 申請(qǐng)人:北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司