一种同线路线路电阻及漏电压的检测电路

技术领域

本发明涉及一种同线路线路电阻及漏电压的检测电路。

背景技术

交流线路中往往由于线路破损会导致供电线路的电阻增加，导致电路电压损失，使负载最终接受到的电压不足，影响设备运行。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种同线路线路电阻及漏电压的检测电路。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种同线路线路电阻及漏电压的检测电路；包括电阻检测电路和电压检测电路，所述电阻检测电路通和电压检测电路均接入漏电电压信号Vin，电阻检测电路根据电路电阻大小对单片机输入高低电平，所述电压检测电路将漏电电压信号滤波隔离后判断其大小。

所述电阻检测电路包括被测电阻R，被测电阻连接在漏电电压信号Vin的两极，其一端与电阻R7连接，另一端接地；电阻R7的另一端分别与电阻R4和电阻R3连接并通过电容C2接地，电阻R4和电阻R3的另一端并联接入电阻R1，电阻R1的另一端与供电电压V1连接，所述电阻R7还与电压跟随器U1A的输入端正极连接，电压跟随器U1A的电源端与供电电压V1连接，电压跟随器U1A的输入端负极其输出端与比较器U1B的输入端正极连接，电压跟随器U1B的输入端负极分别与滑动电阻RP1和R8连接，电阻R8的另一端与供电电压V1连接，滑动电阻RP1的的另一端接地，电压跟随器U1B的输出端与电阻R2连接并通过电阻R5接地，电阻R2的另一端与光偶U2的输入端连接，光偶U2的电源端与供电电源V2连接，其输出端与单片机连接并且还分别与电阻R5和电容C1连接，电阻R5和电容C1的另一端接地。

所述电压检测电路包括整流桥B1，整流桥B1的输入端两极与漏电电压信号Vin连接，整流桥B1的输出端之间连接有极性电容C4，并且其正极与电阻R10连接，其负极与光偶U3的输入端负极连接，所述电阻R10分别与电阻R9和电阻R11连接，电阻R9和电阻R11并联后与光偶U3的输入端正极连接，光偶U3的输入端正极和负极之间还连接有电阻R13，光偶U3的电源端与供电电源V2连接，光偶U3的输出端与比较器U4A的输入端正极连接，比较器U4A的输入端负极分别与电阻R15和滑动电阻RP2连接，电阻R15和比较器U4A的电源端分别与供电电源V2连接，滑动电阻RP2的另一端与比较器U4A的负极接地，比较器U4A的输出端与单片机连接并分别与电阻R12和电容C3连接，电阻R12的另一端与供电电源V2连接，电容C3另一端接地。

所述供电电源V1为12V。

所述供电电源V2为3.3V。

本发明的有益效果在于：通过电路时时对交流供电电路中的电阻和电压进行检查，当线路破损导致其电阻和电压不合格时进行提醒，防止低电压导致设备损坏。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种同线路线路电阻及漏电压的检测电路；包括电阻检测电路和电压检测电路，所述电阻检测电路通和电压检测电路均接入漏电电压信号Vin，电阻检测电路根据电路电阻大小对单片机输入高低电平，所述电压检测电路将漏电电压信号滤波隔离后判断其大小。

所述电阻检测电路包括被测电阻R，被测电阻连接在漏电电压信号Vin的两极，其一端与电阻R7连接，另一端接地；电阻R7的另一端分别与电阻R4和电阻R3连接并通过电容C2接地，电阻R4和电阻R3的另一端并联接入电阻R1，电阻R1的另一端与供电电压V1连接，所述电阻R7还与电压跟随器U1A的输入端正极连接，电压跟随器U1A的电源端与供电电压V1连接，电压跟随器U1A的输入端负极其输出端与比较器U1B的输入端正极连接，电压跟随器U1B的输入端负极分别与滑动电阻RP1和R8连接，电阻R8的另一端与供电电压V1连接，滑动电阻RP1的的另一端接地，电压跟随器U1B的输出端与电阻R2连接并通过电阻R5接地，电阻R2的另一端与光偶U2的输入端连接，光偶U2的电源端与供电电源V2连接，其输出端与单片机连接并且还分别与电阻R5和电容C1连接，电阻R5和电容C1的另一端接地。

所述电压检测电路包括整流桥B1，整流桥B1的输入端两极与漏电电压信号Vin连接，整流桥B1的输出端之间连接有极性电容C4，并且其正极与电阻R10连接，其负极与光偶U3的输入端负极连接，所述电阻R10分别与电阻R9和电阻R11连接，电阻R9和电阻R11并联后与光偶U3的输入端正极连接，光偶U3的输入端正极和负极之间还连接有电阻R13，光偶U3的电源端与供电电源V2连接，光偶U3的输出端与比较器U4A的输入端正极连接，比较器U4A的输入端负极分别与电阻R15和滑动电阻RP2连接，电阻R15和比较器U4A的电源端分别与供电电源V2连接，滑动电阻RP2的另一端与比较器U4A的负极接地，比较器U4A的输出端与单片机连接并分别与电阻R12和电容C3连接，电阻R12的另一端与供电电源V2连接，电容C3另一端接地。

所述供电电源V1为12V。

所述供电电源V2为3.3V。

线路电阻测量

如图1所示，电路一是用于被测电阻R为50K的线路电阻的测量，其测量精度为±5K，输出电压Vout供单片机采集，当线路电阻大于50K时，单片机则采集到一个高电平且输送信号至报警装置，反之，当线路电阻小于50K时，Vout则输出一个低电平，与单片机报警装置不报警。

电路一分为三部分：采样、信号调理及隔离输出

采样电路由R7、R4、R3、R1、C2、U1A及供电电压V1组成，其中R1、R3、R7和被测电阻R构成分压电路，R4为热敏电阻，其作用主要是解决高低温环境下电路参数的温度漂移，V3电压信号随被测电阻R的变化而变化，U1A为电压跟随器，其目的是减小采集电路对分压线路的影响，跟随器的输出电压V4送给U1B作比较用，电容C2为安规电容，其目的是为了吸收被测电阻两端的交流电压，降低对电阻测量产生的影响。

信号调理电路由U1B、R8、R2、R5及可调电阻RP1组成，U1B为比较器，R8和RP1构成基准电压V5，该基准电压可通过RP1调节其大小，其值设定在当被测电阻R为50K时V3的电压值，当被测电阻大于50K时，V4大于V5，则U1B的输出电压V6为高电平，从而驱动光；耦工作，输出一个高电平供单片机采集，此时系统装置报警提示；当被测电阻R小于50K时，V4小于V5，则U1B的输出电压V6为低电平，此时光耦不工作，输出一个低电平供单片机采集，此时系统装置不报警；

当被测电阻在45K时，V3与被测电阻R的关系为：

根据公式当被测电阻R为45K时，V4＝V3＝11.775V；

当被测电阻R为50K时，V4＝V3＝11.887V

当被测电阻R为55K时，V4＝V3＝11.997V

当被测电阻R在45K到55K变化时，V4的变化值为222mv,该值远高于比较器的翻转电压误差值，因此该电路的系统误差远小于电阻的测量误差，能够准确的检测电路被测电阻在45K至55K范围内报警。

隔离电路由光耦U2、R6、C1及供电电压V2组成，其目的是将单片机与输入信号进行物理隔离，减少输入信号对单片机产生的干扰和影响。

电路二用于被测线路电阻的同线路漏电压，其漏电压的测量范围为0-260V交流电压，当漏电压值大于36V时，单片机控制报警器报警，小于36V,系统不报警，其测量误差范围为36±4V

其电路由整流滤波、隔离电路、比较电路构成

整流滤波电路由B1、C4、R0、R11、R9、R13组成，其中R11、R10、R13为分压电路，且交流电压通过B1、C4滤波整流后,

Va＝1.2Vin

Vb与Va的关系为：

当Vin为36V时，Va＝43.2V,Vb＝2.826V；

当Vin为32V时，Va＝38.4V,Vb＝2.512V；

当Vin为40V时，Va＝48V,Vb＝3.140V；

Vb电压信号通过光耦U3隔离，将电压1:1输送至比较器U4A。

且U4A、R14、R12、R15、C3、可调电阻RP2及供电电压V2组成，R15和RP2构成比较器的基准电压Vd，其值可通过RP2调节，其值设定在Vin为36V时的Vb的值，当Vc大于Vd时，则Vout2为一个高电平输出，此时单片机采集到该信号传送至报警装置，系统报警，当Vc小于Vd时，则Vout2为一个低电平输出到单片机，则系统不报警。

当输入漏电压在32V到40V变化时，Vd的变化值为628mv,该值远高于比较器的翻转电压误差值，因此该电路的系统误差远小漏电压的测量误差，能够准确的检测电路漏电压在32V至40V范围内报警。