线缆反接及短路检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了线缆反接及短路检测电路，包括主控芯片MCU和无极性RS485通讯芯片U2，主控芯片MCU的1脚连接有运算放大器U5，运算放大器U5连接有反向偏置电路；主控芯片MCU的2脚连接有电子开关S；主控芯片MCU的3脚与无极性RS485通讯芯片U2的1脚相连，主控芯片MCU的4脚分别与无极性RS485通讯芯片U2的2脚和3脚相连，主控芯片MCU的5脚与无极性RS485通讯芯片U2的4脚相连，无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能够有效避免外部干扰的外部保护电路和预偏置电路。具有以下优点：有效检测电能表出线侧与用户配电箱之间线路接线有无极性反接、短路现象，确保单人高效操作。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力仪表领域，特别是一种线缆反接及短路检测电路。
技术介绍
随着城市化进程的加快，高层住宅、高层写字楼等大型建筑日益增加，用电问题是人们的主要生活问题。这些大型建筑内的输电线路工作状态如何、零火线是否反接等问题困扰着人们的用电质量。目前的检测方法是采用人工加万用表的方式进行现场判断：通过双人配合，一人在电表侧通过短路、分开火线零线等方式操作，另一人携带万用表入户排查。这种检测方法存在以下缺陷：1、存在安全隐患，当用户户内存在其他外来电源接入的情况时，一旦空开闭合，可能造成现场短路现象；2、人工判断容易造成疏漏，这种对线方式取决于人工判断，一旦操作过程中存在疏漏大意，极可能导致漏查；3、对现场极性反接情况无法识别，这种方案依赖于万用表，无法进行极性反接判断。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种线缆反接及短路检测电路，有效检测电能表出线侧与用户配电箱之间线路接线有无极性反接、短路现象，确保单人高效操作。为解决上述技术问题，本技术提供的线缆反接及短路检测电路，它包括主控芯片MCU和无极性RS485通讯芯片U2，主控芯片MCU的1脚连接有运算放大器U5，运算放大器U5连接有反向偏置电路；主控芯片MCU的2脚连接有电子开关S；主控芯片MCU的3脚与无极性RS485通讯芯片U2的1脚相连，主控芯片MCU的4脚分别与无极性RS485通讯芯片U2的2脚和3脚相连，主控芯片MCU的5脚与无极性RS485通讯芯片U2的4脚相连，无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能够有效避免外部干扰的外部保护电路和预偏置电路。作为优选，所述反向置电路包括电阻R22、R23和R25，所述电阻R22的一端与电阻R23连接，另一端接地；电阻R23的另一端与电阻R25相连，电阻R25的另一端接+3V3电压；电阻R22和电阻R23之间的节点与运算放大器U5的正向输入端之间设有电阻R21，电阻R23和电阻R25之间的节点与运算放大器U5的反向输入端之间设有电阻R24，主控芯片MCU的1脚和运算放大器U5的输出端之间设有电阻R26。作为优选，所述保护电路包括热敏电阻PTC1，热敏电阻PTC1的一端与无极性RS485通讯芯片U2的6脚相连，另一端与输出端A相连；所述无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能有效抑制输出端A、B之间的高压的二极管TVS1，输出端A与无极性RS485接口J2的1脚相连，输出端B与无极性RS485接口J2的2脚相连。作为优选，所述预偏置电路包括电阻R2、R6、R8，电阻R2一端与输出端A和无极性RS485接口J2的1脚之间的节点相连，另一端接+3V3电压；电阻R6的两端分别与无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接；电阻R8一端与输出端B和无极性RS485接口J2的2脚之间的节点相连，另一端接地。作为优选，二极管TVS1和热敏电阻PTC1之间的节点与运算放大器U5的正向输入端之间设有电阻R28，二极管TVS1和输出端B之间的节点与运算放大器U5的反向输入端之间设有电阻R27。作为优选，电子开关S的一端连接有电容C12，另一端连接有电容C9；电容C12的一端接+3V3电压，另一端接地；电容C9的一端接外接电源，另一端接地；电子开关S和电容C9之间的节点连接有电阻R1，电阻R1的另一端连接有供电电源V485端，电阻R1和供电电源V485端之间的节点连接有电容C1，电容C1的另一端接地，电容C1并联有电容C2，电容C1和电容C2之间的节点与无极性RS485通讯芯片U2的8脚连接，无极性RS485通讯芯片U2的5脚接地。作为优选，主控芯片MCU的3脚与无极性RS485通讯芯片U2的1脚之间设有电阻R4，电阻R4和无极性RS485通讯芯片U2的1脚之间的节点连接有电阻R3，电阻R3的另一端连接有供电电源V485端；主控芯片MCU的4脚与无极性RS485通讯芯片U2的2脚和3脚之间的节点连接有电阻R5，主控芯片MCU的5脚与无极性RS485通讯芯片U2的4脚之间设有电阻R7。采用以上结构后，本技术的线缆反接及短路检测电路与现有技术相比，具有以下优点：在无极性RS485接口增加了电阻R2、R6、R8组成的预偏置电路，在无通讯的情况下AB端口有个大于200mV的正向偏压,可以避免芯片在静态时出现的不确定状态。同时在运算放大器U5的输入端接入由电阻R22、R23、R25组成的反向偏置电路，其目的是为能可靠的检测出RS485网络的短路故障及反接故障。在正常状态下正偏置电压高于反向偏置电压，运算放大器U5输出高电平，表示端口正常。当被测电路短路时（由于热敏电阻PTC1阻值很小，在此可以忽略）无极性RS485通讯芯片U2的6、7脚电压趋向于0V，即电路的正向偏置消失，运算放大器U5的输入则处于负偏置，导致输出为低电平，且线路无法通讯，在测试线缆的另一侧主通讯电路有个较强的正偏置。当线路出现反接时，主通讯电路的强正偏变成了强负偏，同样会导致运算放大器U5的输入处于负偏置，其输出为低电平。可有效检测电能表出线侧与用户配电箱之间线路接线有无极性反接、短路现象，确保单人高效操作。附图说明图1为本技术电路原理图。具体实施方式下面通过实施例结合附图对本技术作进一步的描述。如图1所示，本实施例提供的线缆反接及短路检测电路，它包括主控芯片MCU和无极性RS485通讯芯片U2，主控芯片MCU的1脚连接有运算放大器U5，运算放大器U5连接有反向偏置电路；主控芯片MCU的2脚连接有电子开关S；主控芯片MCU的3脚与无极性RS485通讯芯片U2的1脚相连，主控芯片MCU的4脚分别与无极性RS485通讯芯片U2的2脚和3脚相连，主控芯片MCU的5脚与无极性RS485通讯芯片U2的4脚相连，无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能够有效避免外部干扰的外部保护电路和预偏置电路。所述反向偏置电路包括电阻R22、R23和R25，所述电阻R22的一端与电阻R23连接，另一端接地；电阻R23的另一端与电阻R25相连，电阻R25的另一端接+3V3电压；电阻R22和电阻R23之间的节点与运算放大器U5的正向输入端之间设有电阻R21，电阻R23和电阻R25之间的节点与运算放大器U5的反向输入端之间设有电阻R24，主控芯片MCU的1脚和运算放大器U5的输出端之间设有电阻R26。所述保护电路包括热敏电阻PTC1，热敏电阻PTC1的一端与无极性RS485通讯芯片U2的6脚相连，另一端与输出端A相连；所述无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能有效抑制输出端A、B之间的高压的二极管TVS1，输出端A与无极性RS485接口J2的1脚相连，输出端B与无极性RS485接口J2的2脚相连。所述预偏置电路包括电阻R2、R6、R8，电阻R2一端与输出端A和无极性RS485接口J2的1脚之间的节点相连，另一端接+3V3电压；电阻R6的两端分别与无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接；电阻R8一端与输出端B和无极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线缆反接及短路检测电路，它包括主控芯片MCU和无极性RS485通讯芯片U2，其特征在于：主控芯片MCU的1脚连接有运算放大器U5，运算放大器U5连接有反向偏置电路；主控芯片MCU的2脚连接有电子开关S；主控芯片MCU的3脚与无极性RS485通讯芯片U2的1脚相连，主控芯片MCU的4脚分别与无极性RS485通讯芯片U2的2脚和3脚相连，主控芯片MCU的5脚与无极性RS485通讯芯片U2的4脚相连，无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能够有效避免外部干扰的外部保护电路和预偏置电路。

【技术特征摘要】
1.一种线缆反接及短路检测电路，它包括主控芯片MCU和无极性RS485通讯芯片U2，其特征在于：主控芯片MCU的1脚连接有运算放大器U5，运算放大器U5连接有反向偏置电路；主控芯片MCU的2脚连接有电子开关S；主控芯片MCU的3脚与无极性RS485通讯芯片U2的1脚相连，主控芯片MCU的4脚分别与无极性RS485通讯芯片U2的2脚和3脚相连，主控芯片MCU的5脚与无极性RS485通讯芯片U2的4脚相连，无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能够有效避免外部干扰的外部保护电路和预偏置电路。
2.根据权利要求1所述的线缆反接及短路检测电路，其特征在于：所述反向偏置电路包括电阻R22、R23和R25，所述电阻R22的一端与电阻R23连接，另一端接地；电阻R23的另一端与电阻R25相连，电阻R25的另一端接+3V3电压；电阻R22和电阻R23之间的节点与运算放大器U5的正向输入端之间设有电阻R21，电阻R23和电阻R25之间的节点与运算放大器U5的反向输入端之间设有电阻R24，主控芯片MCU的1脚和运算放大器U5的输出端之间设有电阻R26。
3.根据权利要求2所述的线缆反接及短路检测电路，其特征在于：所述保护电路包括热敏电阻PTC1，热敏电阻PTC1的一端与无极性RS485通讯芯片U2的6脚相连，另一端与输出端A相连；所述无极性RS485通讯芯片U2的6脚和7脚连接有能有效抑制输出端A、B之间的高压的二极管TVS1，输出端A与无极性RS485接口J2的1脚相连，输出端B与无极性RS485接口J2的2脚相连。
4.根据权利要求3所述的线缆反接及短路检测电路，其特征在于：所述预偏置电路包括电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨盛德，白福庆，王黎寅，
申请(专利权)人：杭州普安科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33