CN105021979A - 一种内置继电器状态检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置继电器状态检测电路，它包括顺次连接的半波整流电路、电阻分压电路、电平转换电路，所述半波整流电路检测继电器前端的电压信号，将其变换为直流信号；所述直流信号通过电阻分压电路获得采样信号；所述电平转换电路基于三极管Q1控制电平转换，通过检测三极管Q1集电极的电平信号就可以判定继电器实际处于何种状态。本发明主要通过检测继电器前端信号达到检测继电器实际所处状态目的，解决了通过检测辅助触点状态等间接检测方法可能导致的对内置继电器的状态误判的问题，大大有利于智能电表的维护，避免引起用电纠纷等矛盾。
Description
技术领域
本发明涉及检测电路领域，具体是一种内置继电器状态检测电路。
背景技术
随着科学技术的发展，工业生产和人民生活水平的提高，智能电网的重要组成部分智能电能表功能越来越多，其中通过内置继电器控制跳合闸实现外部用电的断与合的开关内置表应其自动化程度高，操作简便能有效的节省维护成本，而备受青睐，这就要求我们能对它的核心部件内置继电器的状态进行实时检测。
目前，内置继电器大部分带有辅助触点，继电器触点和辅助触点之间有联动结构，因此对内置继电器状态的检测大部分是通过检测辅助触点的状态间接实现的，这种检测方法不能直接反映出继电器实际所处的状态，会因为辅助触点的异常导致误判内置继电器的状态，不利于维护和操作，易引起用电纠纷等矛盾。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种内置继电器的实时检测电路，能有效的检测出内置继电器实际处于何种状态。
一种内置继电器状态检测电路，它包括顺次连接的半波整流电路、电阻分压电路、电平转换电路，所述半波整流电路检测继电器前端的电压信号，将其变换为直流信号；所述直流信号通过电阻分压电路获得采样信号；所述电平转换电路基于三极管Q1控制电平转换，通过检测三极管Q1集电极的电平信号就可以判定继电器实际处于何种状态。
在优选的实施方案中，所述半波整流电路由二极管D2-D4组成。
在优选的实施方案中，所述二极管D2-D4为二极管SM4007。
在优选的实施方案中，所述电阻分压电路由R1-R16组成，所述R1-R5与半波整流电路串联作为第一支路，所述R6-R10与半波整流电路串联作为第二支路，所述R11-R15与半波整流电路串联作为第三支路，第一支路、第二支路及第三支路并联后串联R17后接地。
在优选的实施方案中，所述电平转换电路由R17-R19、三极管Q1、电容C1、C2及稳压管D1组成，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q1的基极通过电阻R17同电阻分压电路的分压节点相连，三极管Q1的发射极同地相连，三极管Q1的集电极经过限流电阻R18后同上拉电阻R19相连；电容C1接于分压节点与地之间，用于平波；电容C2接于三极管Q1的基极与地之间，用于滤波；稳压管D1与电容C1并联，起保护稳压作用。
本发明的有益效果
本发明中，前端的半波整流电路主要起半波整流的作用，将交流信号转化为直流信号，电阻分压电路主要起电阻分压的作用，将220V的交流电压信号降低到合适的幅值，然后控制三极管Q1的状态，电容主要起平波的作用，将半波信号变成比较平滑的直流信号，之后可以通过检测三极管Q1集电极电平信号的高低来判断继电器处于何种状态，在本发明电路中，检测到的信号为高电平时，表示继电器处于打开状态，检测到的信号为低电平时表示继电器处于闭合状态。本发明的继电器检测电路内置继电器的状态能有效的反映出继电器实际所处的状态，不会因为辅助触点的异常导致误判内置继电器的状态，大大有利于智能电表的维护，避免引起用电纠纷等矛盾。
附图说明
图1为内置继电器状态检测电路的原理框图。
图2为继电器处于闭合状态的电原理图。
图3为图2状态下三极管Q1集电极的电平信号波形图。
图4为继电器处于打开状态的电原理图图。
图5为图4状态下三极管Q1集电极的电平信号波形图。
图6为优选实施例的电原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
如图1为本发明的原理框图，它包括顺次连接的半波整流电路、电阻分压电路、电平转换电路，通过检测电平转换电路的电平信号就可以判定继电器实际处于何种状态。
在一些实施例中，所述半波整流电路由二极管D2-D4组成。
在一些实施例中，所述二极管D2-D4为二极管SM4007。
在一些实施例中，所述电阻分压电路由R1-R16组成，所述R1-R5与半波整流电路串联作为第一支路，所述R6-R10与半波整流电路串联作为第二支路，所述R11-R15与半波整流电路串联作为第三支路，第一支路、第二支路及第三支路并联后串联R17后接地。
在一些实施例中，所述电平转换电路由R17-R19、三极管Q1、电容C1、C2及稳压管D1组成，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q1的基极通过电阻R17同电阻分压电路的分压节点相连，三极管Q1的发射极同地相连，三极管Q1的集电极经过限流电阻R18后同上拉电阻R19相连；电容C1接于分压节点与地之间，用于平波；电容C2接于三极管Q1的基极与地之间，用于滤波；稳压管D1与电容C1并联，起保护稳压作用。
原理分析：
(1)继电器处于闭合状态时，前端的高电压交流信号，经过整流电路整流得到直流信号，而后通过电阻分压电路降低到一个适当的电压值，再通过后端电容C1的平波作用转换成平滑的直流信号U1；
(2)闭合时U1处于处于高电平状态，连接到三极管Q1的基极，控制三极管Q1处于导通状态；此时检测到三极管Q1集电极的电平为低电平；
(3)可以通过调整前端电阻分压电路的电阻阻值来改变U1的值，防止由于前端电压降低而误判继电器处于断开状态；
(4)继电器处于打开状态时，前端的电压信号为0，电阻分压后也为0，三极管Q1处于截止状态，此时由于后端上拉电阻R19的作用，检测到三极管Q1集电极的电平为高电平；
(5)D1为稳压管，防止前端信号过大，烧坏后端的相关器件；
(6)C2主要起滤波作用，滤除前端的干扰信号，保证电路的稳定；
结合图2-图3，继电器处于闭合状态时，前端的高电压交流信号，经过二极管整流得到直流信号，而后通过电阻分压降低到一个适当的电压值，再通过后端电容C1的平波作用转换成平滑的直流信号后连接到三极管的基极，此时为高电平，控制三极管Q1处于导通状态，若检测到三极管Q1集电极的电平为低电平，则可判定继电器处于闭合状态；
结合图4-图5为继电器处于打开状态的仿真图，继电器处于打开状态时，前端的电压信号为0，电阻分压后也为0，三极管Q1处于截止状态，此时由于后端上拉电阻R19的作用，检测到三极管Q1集电极的电平为高电平；
图6为优选的实施例中的原理图，主要由前端的起半波整流作用的二极管D2-D4，分压电阻R1-R16，控制电平转换的三极管Q1，以及用于平波的电容C1，滤波的C2，起保护作用的稳压管D1，D5和上拉电阻R19等组成，能有效检测到继电器实际所处的状态。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神做举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种内置继电器状态检测电路，其特征在于它包括顺次连接的半波整流电路、电阻分压电路、电平转换电路，所述半波整流电路检测继电器前端的电压信号，将其变换为直流信号；所述直流信号通过电阻分压电路获得采样信号；所述电平转换电路基于三极管Q1控制电平转换，通过检测三极管Q1集电极的电平信号就可以判定继电器实际处于何种状态。
2.根据权利要求1所述的一种内置继电器状态检测电路，其特征在于所述半波整流电路由二极管D2-D4组成。
3.根据权利要求2所述的一种内置继电器状态检测电路，其特征在于所述二极管D2-D4为二极管SM4007。
4.根据权利要求2所述的一种内置继电器状态检测电路，其特征在于所述电阻分压电路由R1-R16组成，所述R1-R5与半波整流电路串联作为第一支路，所述R6-R10与半波整流电路串联作为第二支路，所述R11-R15与半波整流电路串联作为第三支路，第一支路、第二支路及第三支路并联后串联R17后接地。
5.根据权利要求1所述的一种内置继电器状态检测电路，其特征在于所述电平转换电路由R17-R19、三极管Q1、电容C1、C2及稳压管D1组成，三极管Q1为NPN型三极管，三极管Q1的基极通过电阻R17同电阻分压电路的分压节点相连，三极管Q1的发射极同地相连，三极管Q1的集电极经过限流电阻R18后同上拉电阻R19相连；电容C1接于分压节点与地之间，用于平波；电容C2接于三极管Q1的基极与地之间，用于滤波；稳压管D1与电容C1并联，起保护稳压作用。
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