一种组合式电气火灾监控探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路、温度检测电路、计量电路、电压采样电路、电流采样电路和穿心式电流互感器，所述漏电检测电路主要由三极管、差分电路、保护电路、稳压二极管D1和滤波电容C2和C4组成，差分电路包括电阻R11、R14、R16和R17。本组合式电气火灾监控探测器，具备剩余电流和多路温度的采样计算，对线路中的电压和电流信号进行采样，并且能够同时实现线路中有功功率、功率因数、频率等多种电量信号的计算及显示；识别剩余电流和温度传感器的短路和断路功能；电流有效值采用富氏算法，可有效滤除直流分量等信号干扰，提高测量精度。

Combined type electric fire monitoring detector

The invention discloses a combined type electrical fire monitoring detector, including leakage detection circuit, temperature detection circuit, measuring circuit, voltage sampling circuit, current sampling circuit and bushing type current transformer, the leakage detecting circuit consists of a triode, differential circuit, protection circuit, voltage regulator diode D1 and capacitor C2 and C4, differential circuit comprises a resistor R11, R14, R16 and R17. The combined electrical fire monitoring detector, with the calculation of residual current and temperature sampling, sampling circuit of voltage and current signals, and can simultaneously realize the calculation of line active power, power factor, frequency and other electrical signals and display; identification of residual current and temperature sensor for short circuit and open circuit current function; the effective value of the Fourier algorithm, can effectively filter DC component signal interference, improve the measurement accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种组合式电气火灾监控探测器
本专利技术涉及电气设备应用
，具体是一种组合式电气火灾监控探测器。
技术介绍
我公司在2010年就开始电气火灾产品的开发，并取得了国家3C认证，今年的销售中也取得了较高的成就。之前的产品只具备检测剩余电流或者温度的功能，不具备检测互感器和温度传感器短路和断路的功能，也不具备测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和有功电能等电气参数的功能。现在，我们对产品进行改进和升级，研发组合式的电气火灾产品，同时具备监测多路剩余电流和温度的功能，还具备传感器的短路和断路检测的功能，对产品的可靠性和耐受苛刻环境的能力进行完善和升级；同时具备测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和有功电能等电气参数的功能；在下一步的研发工作中，我们还会添加故障记录功能，记录报警、故障的类型和线路，这样可以更方便的查找故障原因和地点，减小维护的工作量，减少维护成本，提高运行设备的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种组合式电气火灾监控探测器，具备剩余电流和多路温度的采样计算，对线路中的电压和电流信号进行采样，并且能够同时实现线路中有功功率、功率因数、频率等多种电量信号的计算及显示；识别剩余电流和温度传感器的短路和断路功能；电流有效值采用富氏算法，可有效滤除直流分量等信号干扰，提高测量精度，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路、温度检测电路、计量电路、电压采样电路、电流采样电路和穿心式电流互感器，所述漏电检测电路主要由三极管、差分电路、保护电路、稳压二极管D1和滤波电容（C2和C4）组成，差分电路包括电阻R11、R14、R16和R17，电阻R11、R14、R16和R17相互串联共同组成差分电路，差分电路的输入端并联电阻R15；所述三极管的发射极连接在差分电路的输入端上，三极管的发射极与差分电路的输入端之间串联电阻R56，三极管的发射极接入3.3V电压，其基极连接有电阻R41和电阻R57，电阻R41的ADK端之间串联在单片机的IO端口上，电阻R57的另一端接地；所述保护电路由两个阴极反串联的二极管（D3和D4）组成，二极管（D3和D4）的阳极端并联在差分电路上，差分电路的输出端与稳压二极管D1的阴极端相连接，稳压二极管D1的阳极端接地处理，稳压二极管D1的阴极端串联电阻R6；所述滤波电容（C2和C4）相互串联，并且并联在保护电路的两端，滤波电容（C2和C4）的公共端通过到导线接地；所述温度检测电路包括温度采样电路和运放单元，运放单元通过两组运算放大器（U1A和U1B组成），运算放大器U1A的输出端连接在运算放大器U1B的正极端，运算放大器U1B的输出端串联电阻R8；所述温度采样电路由电阻（R3、R5、R7和13）组成，温度采样电路连接在运算放大器U1A的正极和负极端，温度采样电路的输入端串联电阻（R3和R4），运放单元的输出端连接有二极管D2；所述计量电路的内部集成计量芯片，计量芯片的OSCO和OSCI两路端口上连接有晶体石英振荡器，计量电路与电表的连接处，接入电压采样电路和电流采样电路；所述电压采样电路的内部设置电流式电压互感器，电压采样电路由四组相互并联的电流式电压互感器组成，四组穿心式电流互感器相并联，共同组成电流采样电路。作为本专利技术进一步的方案：所述计量芯片型号为ATT7022，计量芯片上借入内核电源VDD，其输出电压为2.4V，计量芯片上通过SPI引脚与外部MCU连接。作为本专利技术进一步的方案：所述温度检测电路的内接入温度传感器PT100，温度检测电路上设置有外部MCU的AD接口，通过AD接口与外部MCU串联。作为本专利技术进一步的方案：所述电流式电压互感器的1号引脚上串联电阻R14，3号和4号引脚上分别连接采样电阻R（15和16）。作为本专利技术进一步的方案：所述三极管为NPN型小功率三极管。与现有技术相比，本专利技术有益效果：（1）本组合式电气火灾监控探测器，计量芯片型号为ATT7022，计量芯片上借入内核电源VDD，其输出电压为2.4V，计量芯片上通过SPI引脚与外部MCU连接，方便与外部MCU之间进行计量参数以及校表参数的传递，排除干扰信号等不稳定因素；温度检测电路的内接入温度传感器PT100，温度传感器PT100相当于随温度变化的电阻，温度检测电路上设置有外部MCU的AD接口，通过AD接口与外部MCU串联，分别采样T1、T2、T3、T4等温度，可以通过判断温度值，来预防火灾的发生；电流式电压互感器的1号引脚上串联电阻R14，3号和4号引脚上分别连接采样电阻R（15和16），使用了两个电阻，以方便电阻阻值进行调整，为互感器输出端采样电阻，其主要作为是得到AD所需要电压采样信号；三极管为NPN型小功率三极管，反应速度快，提高了电路的安全性能。（2）本组合式电气火灾监控探测器，具备剩余电流和多路温度的采样计算，对线路中的电压和电流信号进行采样，并且能够同时实现线路中有功功率、功率因数、频率等多种电量信号的计算及显示；识别剩余电流和温度传感器的短路和断路功能；电流有效值采用富氏算法，可有效滤除直流分量等信号干扰，提高测量精度；实时计算及监测线路中的所有电参量，可准确了解线路的运行状态，并且故障时记录的多种电参量，为故障原因分析提供可靠保障；漏电流采样中的差分电路可以适当的调节其阻值，温度采样中运放的反馈电阻也可适当的调节其阻值，以适应不同供电的单片机、不同运放芯片及不同规格的采样基准电压的要求；温度采样的运放芯片可以调节型号规格，具备多路剩余电流和温度的采样计算，并且对线路中的电压和电流信号进行采样，能够同时实现线路中有功功率、功率因数、频率等多种电量信号的计算及显示。附图说明图1为本专利技术的漏电流检测电路示意图；图2为本专利技术的温度检测电路示意图；图3为本专利技术的计量电路示意图；图4为本专利技术的电压采样电路示意图；图5为本专利技术的电流采样电路示意图。图中：1-漏电流检测电路、11-三极管、12-差分电路、13-保护电路、2-温度检测电路、21-温度采样电路、22-运放器单元、3-计量电路、31-计量芯片、4-电压采样电路、41-电流式电压互感器、5-电流采样电路、51-穿心式电流互感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-5，本专利技术实施例中，一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路1、温度检测电路2、计量电路3、电压采样电路4、电流采样电路5和穿心式电流互感器51，漏电检测电路1主要由三极管11、差分电路12、保护电路13、稳压二极管D1和滤波电容C2和C4组成，差分电路12包括电阻R11、R14、R16和R17，电阻R11、R14、R16和R17相互串联共同组成差分电路12，差分电路12的输入端并联电阻R15；三极管11的发射极连接在差分电路12的输入端上，漏电流采样中的差分电路12可以适当的调节其阻值，温度采样中运放的反馈电阻也可适当的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路（1）、温度检测电路（2）、计量电路（3）、电压采样电路（4）、电流采样电路（5）和穿心式电流互感器（51），其特征在于：所述漏电检测电路（1）主要由三极管（11）、差分电路（12）、保护电路（13）、稳压二极管D1和滤波电容（C2和C4）组成，差分电路（12）包括电阻R11、R14、R16和R17，电阻R11、R14、R16和R17相互串联共同组成差分电路（12），差分电路（12）的输入端并联电阻R15；所述三极管（11）的发射极连接在差分电路（12）的输入端上 ，三极管（11）的发射极与差分电路（12）的输入端之间串联电阻R56，三极管（11）的发射极接入3.3V电压，其基极连接有电阻R41和电阻R57，电阻R41的ADK端之间串联在单片机的IO端口上，电阻R57的另一端接地；所述保护电路（13）由两个阴极反串联的二极管（D3和D4）组成，二极管（D3和D4）的阳极端并联在差分电路（12）上，差分电路（12）的输出端与稳压二极管D1的阴极端相连接，稳压二极管D1的阳极端接地处理，稳压二极管D1的阴极端串联电阻R6；所述滤波电容（C2和C4）相互串联，并且并联在保护电路（13）的两端，滤波电容（C2和C4）的公共端通过到导线接地；所述温度检测电路（2）包括温度采样电路（21）和运放单元（22），运放单元（22）通过两组运算放大器（U1A和U1B组成），运算放大器U1A的输出端连接在运算放大器U1B的正极端，运算放大器U1B的输出端串联电阻R8；所述温度采样电路（21）由电阻（R3、R5、R7和13）组成，温度采样电路（21）连接在运算放大器U1A的正极和负极端，温度采样电路（21）的输入端串联电阻（R3和R4），运放单元（22）的输出端连接有二极管D2；所述计量电路（3）的内部集成计量芯片（31），计量芯片（31）的OSCO和OSCI两路端口上连接有晶体石英振荡器，计量电路（31）与电表的连接处，接入电压采样电路（4）和电流采样电路（5）；所述电压采样电路（4）的内部设置电流式电压互感器（41），电压采样电路（4）由四组相互并联的电流式电压互感器（41）组成，四组穿心式电流互感器（51）相并联，共同组成电流采样电路（5）。...

【技术特征摘要】
1.一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路（1）、温度检测电路（2）、计量电路（3）、电压采样电路（4）、电流采样电路（5）和穿心式电流互感器（51），其特征在于：所述漏电检测电路（1）主要由三极管（11）、差分电路（12）、保护电路（13）、稳压二极管D1和滤波电容（C2和C4）组成，差分电路（12）包括电阻R11、R14、R16和R17，电阻R11、R14、R16和R17相互串联共同组成差分电路（12），差分电路（12）的输入端并联电阻R15；所述三极管（11）的发射极连接在差分电路（12）的输入端上，三极管（11）的发射极与差分电路（12）的输入端之间串联电阻R56，三极管（11）的发射极接入3.3V电压，其基极连接有电阻R41和电阻R57，电阻R41的ADK端之间串联在单片机的IO端口上，电阻R57的另一端接地；所述保护电路（13）由两个阴极反串联的二极管（D3和D4）组成，二极管（D3和D4）的阳极端并联在差分电路（12）上，差分电路（12）的输出端与稳压二极管D1的阴极端相连接，稳压二极管D1的阳极端接地处理，稳压二极管D1的阴极端串联电阻R6；所述滤波电容（C2和C4）相互串联，并且并联在保护电路（13）的两端，滤波电容（C2和C4）的公共端通过到导线接地；所述温度检测电路（2）包括温度采样电路（21）和运放单元（22），运放单元（22）通过两组运算放大器（U1A和U1B组成），运算放大器U1A的输出端连接在运算放大器U1B的正极端，运算放大器U1B的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，孙建锋，贾靖珂，程晓磊，张建，何帅宾，刘明媚，孔维佳，马要刚，程勇，
申请(专利权)人：许昌许继低压电器有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41