CN101587000B - 电接点压力表触点电子保护装置 - Google Patents

Abstract

电接点压力表触点电子保护装置，包括机械结构和电气部分，其中电气部分包括电源部分、输入部分、信号处理部分、输出部分和信号显示部分，信号处理部分与输出部分之间设有可实现完全电气隔离的电子开关，其中电源部分包括变压器、整流二极管、集成稳压芯片、电容，输出部分是通过无触点的双向可控硅输出到外电路，输入部分包括上限电路和下限电路，上限电路中设有上限触点开关，上接电阻和下拉电阻，下限电路中设有下限触点开关、上接电阻和下拉电阻，本发明流过电接点的电流很小，延长了电接点压力表触点使用寿命，并且在触点接触不良时也不会产生误动作，最重要的是本发明使得电接点压力表对外电路有很强的抗干扰能力，保证工作的可靠性。

Description

电接点压力表触点电子保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于电接点压力表的装置，特别是涉及一种电接点压力表触点电子保护装置。

背景技术

电接点压力表是用于测量气体、液体介质的正负压力，并在压力达到预定值时发出信号，接通控制电路，达到自动控制的报警的目的。现有的一种大容量电接点压力表触点保护机构一般安装于压力表内部，在原有机械结构上其电气部分由整流电源、电接点电路、双稳态触发器、开关电路和指示电路组成，这种压力表由原来的电接点直接控制外电路改为电接点通过双稳态触发器和放大电路控制继电器，因此，流过电接点的电流很小，不易产生火花，延长了电接点压力表触点使用寿命，但是该压力表触点接触不良时容易产生误动作，并且控制电路与输出部分直接相连，抗干扰差，外部强电线路故障容易损坏内部控制电路。

发明内容

本发明提供一种电接点压力表触点电子保护装置，解决了电接点压力表使用时由于外部强电线路干扰电接点压力表正常工作的问题。

电接点压力表触点电子保护装置，包括机械结构和电气部分，其中电气部分包括电源部分、输入部分、信号处理部分、输出部分和信号显示部分，所述的信号处理部分与输出部分之间设有可实现完全电气隔离的电子开关，一般的该电子开关是指光电耦合器，所述的信号处理部分包括两个串联在一起的与非门和至少一个限流电阻，所述的输入部分包括两条控制电路，其中一条为上限电路，另一条为下限电路，上限电路中设有上限触点开关，上接电阻和下拉电阻，下限电路中设有下限触点开关、上接电阻和下拉电阻。

本发明上述技术方案中由于在信号处理部分与输出部分之间设有可实现电气隔离的光电耦合器，当信号处理部分输出高电平时，光电耦合器导通，由于光电耦合器的电气隔离作用，电信号传输具有单向性，输出信号对输入端无影响，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，提高工作可靠信。

该技术方案中当外界工作电压大于某个指定数值时，就接通上限电路，当外界工作电压小于这个指定数值时，就接通下限电路。当上限触点开关闭合时，信号处理电路得到一个高电平，由于下拉电阻的输入阻抗很大，即使上限触点开关接触不良，产生接触电阻，但是接触电阻的阻值还是远远小于下拉电阻，一般下拉电阻的阻值大于30千欧，所以仍给信号处理电路一个高电平，从而不影响电接点压力表正常工作。

作为进一步优选，所述的电源部分包括变压器、整流二极管、集成稳压芯片、电容，其中变压器次级输出包括两组独立的整流电路，其中一组为上整流电路，另一组为下整流电路，所述的上整流电路包括四个整流二极管、三个滤波电容和一个稳压输出的集成稳压芯片，所述的下整流电路包括四个整流二极管和一个滤波电容，上整流电路先经整流二极管整流，然后经电容进行滤波，最后经集成稳压芯片稳压输出，其输出电压很小，一般为12VDC。

本发明安装于电接点压力表外部，具有如下有益效果：

1、其信号处理部分与输出部分之间设置了完全电气隔离的光电耦合器，使得电接点压力表触点对外部强电压具有抗干扰作用。

2、通过无触点双向可控硅作为输出部分的终端电子开关，进一步提高了电接点压力表触点的防干扰作用和使用寿命，无触点双向可控硅的触点寿命为国际寿命的10万次到150万次。

3、由于在输入部分中设置了下拉电阻，其输入阻抗大，一般大于30千欧，即使电接点压力表接触不良时产生接触电阻，也不会产生误动作而影响电接点压力表正常工作。

4、由于电源部分的稳压输出电压小，当上限触点开关或下限触点开关关闭时，流过电接点压力表触点的电流小于150uA，使触点电弧不能产生，提高了电接点压力表触点的使用寿命。

附图说明

图1是本发明电气部分中除电源部分的电路图；

图2是本发明电气部分中电源部分的电路图。

以上图中：a、电源部分 b、输入部分 c、信号处理部分 d、输出部分 e、信号显示部分

a1、变压器 a2、整流二极管 a3、集成稳压芯片 a4、电容

b1、上接电阻 b2、下拉电阻 b3、上限触点开关 b4、下限触点开关

c1、与非门

d1、双向可控硅

e1、上限指示灯

f、光电耦合器

具体实施方式

一、本发明的结构组成

参见图1、图2，本发明电接点压力表触点电子保护装置，包括机械结构和电气部分，其中机械结构包括主板、显示板、外壳和连接底座，电气部分包括电源部分a、输入部分b、信号处理部分c、输出部分d和信号显示部分e；电源部分a包括变压器a1、整流二极管a2、集成稳压芯片a3、电容a4；输入部分b包括两条控制电路，其中一条为上限电路，另一条为下限电路，上限电路中设有上限触点开关b3，上接电阻b1和下拉电阻b2，下限电路中设有下限触点开关b4、上接电阻b1和下拉电阻b2，上接电阻b1的阻值为1千欧，下拉电阻b2的阻值为1兆欧；信号处理部分c包括两个串联在一起的与非门c1和至少一个限流电阻；输出部分d是通过无触点的双向可控硅d1输出到外电路；信号处理部分c与输出部分d之间设有可实现电气隔离的光电耦合器f；信号指示部分e包括信号指示灯e1和限流电阻。对于本发明的另一种结构是在信号处理部分c与输出部分d之间设有可实现电气隔离的电子开关为继电器，继电器同样也具有电气隔离作用，从而使电接点压力表触点不受外部强电压的干扰，由于继电器的结构与光电耦合器f有所不同，在电路部分有些结构需要改变，但是本领域的技术人员同样能够理解和进行改造，在此就省略叙述了。

二、本发明的连接关系和作用

本发明的电源部分a、信号处理部分c和输出部分b安装在主板上，信号显示部分e安装在显示板上，输入部分b安装在连接底座上。

参见图1、图2，本发明的电源部分a的变压器a1次级输出为两组独立的整流电路，其中一组为上整流电路，另一组为下整流电路，上整流电路是通过变压器a1次级输出经过四个整流二极管a2整流，其中两个整流二极管为正向导通状态，另外两个整流二极管为反向阻断状态，整流二极管a2后面连接四个电容a4进行对信号的滤波，最后电容a4连接到集成稳压芯片a3上，集成稳压芯片a3是由低功耗的CMOS集成的，集成稳压芯片a3的输出端就连接到输入部分b的输入端；下整流电路其基本电路结构和上整流电路相同，但是只经过一个电容进行滤波输出。本发明的输入部分b连接在电源部分a的输出端，输入部分b包括两条控制电路，其中一条为上限电路，另一条为下限电路，上限电路中从输入端依次设有上限触点开关b3、上接电阻b1和下拉电阻b2，由于下拉电阻b2的输入阻值为1兆欧，远远大于触点接触不良时产生的接触电阻和上接电阻b1的阻值，所以当电接点压力表触点接触不良时仍以高电平输出；本发明的信号处理部分c连接在所述上接电阻b1和下拉电阻b2的节点上，信号处理部分c从该节点出发依次设有与非门c1、限流电阻、与非门、限流电阻，所以高电平经过两个与非门c1后仍为高电平，低电平经过两个与非门c1之后仍为低电平。为了保证电接点压力表触点不受外界强电压的干扰，在本发明的信号处理部分c的输出端与本发明输出部分d之间设有可实现完全电气隔离的光电耦合器f，由于光电耦合器f的电气隔离作用，电信号传输具有单向性，输出信号对输入端无影响，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，提高工作可靠信。本发明的输出部分d的输入端与光电耦合器f的一个输出端相连，由于输出部分d采用无触点双向可控硅d1作为输出部分d的终端电子开关，进一步提高了电接点压力表触点的防干扰作用和使用寿命，无触点双向可控硅d1的触点寿命为国际寿命的10万次到150万次；本发明的信号指示部分e的输入端与光电耦合器f的另一个输出端相连。下限电路的电路结构和上限电路相同。

三、本发明的工作原理

参见图1、图2，本发明安装在电接点压力表的外部，变压器a1初级输入电压为220VDC，次级为两级独立的15VAC，一组经四个整流二极管a2进行整流，再通过三个电容a4进行滤波，最后通过集成稳压芯片a3进行稳压输出，其输出电压为12VDC；另一组经另外四个整流二极管整流，再通过一个电容进行滤波。当电接点压力表的上限触点开关b3断开时，12VDC的输出电压与信号处理部分c断开，由于下拉电阻b2与一个与非门c1的两个输入脚相连，与非门c1的两个输入脚为低电平，输出脚为高电平，再通过一个与非门，其输出的电平为低电平，所以光电耦合器f不导通，因而上限指示灯e1不点亮，双向可控硅f不导通；当电接点压力表的上限触点开关b3闭合时，12VDC的输出电压依次通过上限触点开关b3、上接电阻b1，由于上接电阻b1的阻值为1千欧，但是下拉电阻b2的阻值为1兆欧，所以与非门c1的两个输入脚为高电平，输出脚为低电平，即使上限触点开关b3接触不良，接触电阻就算达到30千欧，由于下拉电阻b2的阻值为1兆欧，所以与非门c1的两个输入脚电平仍接近12VDC，为高电平，从而不会影响正常工作，再通过一个与非门，其输出的电平仍为高电平，所以光电耦合器f导通，上限指示灯e1点亮，光电耦合器f输出，从而驱动双向可控硅d1导通。下限电路的工作原理类似。

Claims (4)

1.电接点压力表触点电子保护装置，包括机械结构和电气部分，其中电气部分包括电源部分(a)、输入部分(b)、信号处理部分(c)、输出部分(d)和信号显示部分(e)，其特征在于：所述的信号处理部分(c)与输出部分(d)之间设有电子开关，所述的电子开关将信号处理部分(c)与输出部分(d)电气隔离，所述的输入部分(b)包括两条控制电路，其中一条为上限电路，另一条为下限电路，上限电路中设有上限触点开关(b3)，上接电阻(b1)和下拉电阻(b2)，下限电路中设有下限触点开关(b4)、上接电阻(b1)和下拉电阻(b2)。

2.根据权利要求1所述的电接点压力表触点电子保护装置，其特征在于：所述的输出部分(d)是通过无触点的双向可控硅(d1)输出到外电路。

3.根据权利要求1或2所述的电接点压力表触点电子保护装置，其特征在于：所述的电源部分(a)包括变压器(a1)、整流二极管(a2)、集成稳压芯片(a3)、电容(a4)，其中变压器(a1)次级输出包括两组独立的整流电路，其中一组为上整流电路，另一组为下整流电路，所述的上整流电路包括四个整流二极管(a2)、三个滤波电容(a4)和一个稳压输出的集成稳压芯片(a3)，所述的下整流电路包括四个整流二极管(a2)和一个滤波电容(a4)。

4.根据权利要求1或2所述的电接点压力表触点电子保护装置，其特征在于：信号处理部分(c)包括两个串联在一起的与非门(c1)和至少一个限流电阻。

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