CN106124976A - 一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置 - Google Patents

一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，包括温度传感单元、双绞线、采样电路、光耦隔离处理电路、温度后续处理电路、电光转换电路、传输单元、光电转换电路和数据采集器；采样电路用于实时采集触发脉冲；光耦隔离处理电路用于对触发脉冲进行电平转换；温度后续处理电路用于将电流信号进行变换得到反映交流开关冷板温度的电压信号；电光转换电路用于分别将交流开关的触发脉冲电压信号和反映交流开关冷板温度的电压信号转换为可以远距离传输的光信号；光电转换电路用于将光信号转换为电信号；数据采集器用于实时采集所述电信号，并根据反映交流开关冷板温度的电信号和触发脉冲的电信号获得反应交流开关运行时的健康状态。

Description

一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，更具体地，涉及一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置。
背景技术
当前以SCR(相控晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)、IGCT(集成门极换流晶闸管)为代表的大功率电力电子器件，代替传统的真空开关、气体开关和液体开关，构建大容量交流开关，普遍应用于脉冲功率变换装置中，业已产业化，极大地促进了脉冲功率变换装置(设备)，朝着高电压、强电流、陡脉冲方向发展。
在电力电子脉冲功率变换装置(设备)的工作期间中，如果不知道交流开关是否触发导通，将是非常危险的，尤其是在一些军用场合，将会带来灾难性的后果。另外，电力电子器件充当交流开关时，会发热，特别是在高压、大容量的脉冲功率变换装置中，发热更是不容低估，如果不及时散热或者散热措施不得当，将使其因过温而烧毁器件，极大地降低了装置的可靠性，这也是限制电力电子器件充当交流开关时的额定电流和额定电压的主要原因。
统计与研究均表明，在电力电子脉冲功率变换装置(设备)正常工作时，交流开关的触发脉冲信号、交流开关冷板的温度信号，是表征脉冲功率变换装置健康状态的最重要两种信号，实时监测并随时报告电力电子装置的健康状况，并由主控设备设定安保程序，一旦发现该装置健康状态出现问题，主控设备即刻进行必要的安保操作。如何准确、可靠获取这两种状态信号，对确保脉冲功率变换装置能够健康、安全、可靠工作，就显得意义特别重大，所以，我们必须重视这类装置的研制工作。
在大容量电力电子脉冲功率变换装置(设备)中，对其健康状态实时监测的要求极为苛刻，包括如下三个方面：
(1)由于电力电子器件工作时电压高达数千伏特，要求获取交流开关的触发脉冲的后续处理电路、获取交流开关冷板的温度传感器，均要置于绝缘强度高的位置但又不要影响测湿性能；
(2)由于电力电子器件工作时电流高达数十千安培，要求获取交流开关触发脉冲和获取交流开关冷板温度的传感器及其后续处理器必须具有良好的抗强电磁干扰的能力；
(3)测试现场与控制中心，距离较远，一般超过数十米以上。
由此可见，研制出一套既能够远距离传输、还能正常穿行于强电磁场环境的交流开关健康状态的检测装置，它对确保电力电子脉冲功率变换装置(设备)安全、可靠运行，就显得非常重要。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，旨在解决现有技术中在获取交流开关健康状态的远距离传输时易受强电磁干扰的技术问题。
本发明提供了一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，包括：带有绝缘护套的温度传感单元、三组双芯屏蔽的双绞线、采样电路、光耦隔离处理电路、温度后续处理电路、电光转换电路、传输单元、光电转换电路和数据采集器；所述带有绝缘护套的温度传感单元用于将反应交流开关冷板的温度转换为电流信号It输出；所述三组双芯屏蔽的双绞线用于将所述电流信号It传送至所述温度后续处理电路，同时将所述温度传感单元中的第一开关TH1和第二开关TH2的触发脉冲传送至所述采样电路；所述采样电路用于实时采集所述第一开关TH1和所述第二开关TH2的触发脉冲；所述光耦隔离处理电路用于对所述触发脉冲进行电平转换后输出交流开关的触发脉冲电压信号；所述温度后续处理电路用于将所述电流信号It进行变换得到反映交流开关冷板温度的电压信号；所述电光转换电路用于分别将所述交流开关的触发脉冲电压信号和反映交流开关冷板温度的电压信号转换为可以远距离传输的光信号；所述传输单元用于将所述电光转换电路输出的光信号传送至光电转换电路；所述光电转换电路用于将经由传输单元获得的光信号转换为电信号，传输给数据采集器；所述数据采集器用于实时采集所述电信号，并根据反映交流开关冷板温度的电信号和触发脉冲的电信号获得反应交流开关运行时的健康状态。
更进一步地，所述温度传感单元包括上绝缘板、下绝缘板、S-导电极、S+导电极、第一开关TH1、第二开关TH2、绝缘护套和温度传感器；在具有U型结构的S-导电极的上、下两端分别压装所述上绝缘板和所述下绝缘板，且在所述S-导电极的中间，依次串联压装有所述第一开关TH1、所述S+导电极和所述第二开关TH2；所述S+导电极为平板结构，在所述上绝缘板或所述下绝缘板中开设有一个测试孔，所述绝缘护套内置于所述测试孔中，所述温度传感器设置于所述绝缘护套中；所述第一开关TH1的阴极K1连接至所述双绞线的接线端子T1，所述第一开关TH1的门极G1连接至所述双绞线的接线端子T2，第二开关TH2的阴极K1连接至所述双绞线的接线端子T3，第二开关TH2的门极G1连接至所述双绞线的接线端子T4；所述温度传感器的两个输出端分别连接所述双绞线的接线端子T5和接线端子T6。
更进一步地，所述采样电路包括变压器TR1、变压器TR2、电阻R1、电阻R2、、电阻RS1、电阻RS2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、MOSFET管子TM1、MOSFET管子TM2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、接线端子T7、接线端子T8、接线端子T9、接线端子T10、接线端子T13、接线端子T14、接线端子T15、接线端子T16；所述电阻R1的一端连接所述接线端子T7，所述电阻R1的另一端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阴极与接线端子T8连接，二极管D1的阳极连接变压器TR1原边的同名端，变压器TR1原边的另一端与接线端子T7连接，电容C1并接在电阻R1的两端，接线端子T9接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接二极管D2的负极，二极管D2的阴极与接线端子T10连接，二极管D2的阳极连接变压器TR2原边的同名端，变压器TR2原边的另一端与接线端子T9连接，电容C2并接在阻R2的两端，电容C3的一端接地线GND1，电容C3的另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阴极接电源US1+，二极管D3的阳极接变压器TR1的副边的下端，变压器TR1的副边的同名端接电源US1+，变压器TR1的副边的另一端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接MOSFET管子TM1的漏极DM1端，MOSFET管子TM1的栅极GM1端接控制器MOSFET管子TM1的源极SM1端接电阻RS1的一端，电阻RS1的该端与接线端子T13连接，电阻RS1的另一端接地线GND1，电容C4的一端接地线GND1，电容C4的另一端接二极管D4的阴极，二极管D4的阴极接电源US1+，二极管D4的阳极接二极管D6的阳极，变压器TR2的副边的同名端接电源US1+，变压器TR2的副边的另一端接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接MOSFET管子TM2的漏极DM2端，MOSFET管子TM2的栅极GM2端接控制器，MOSFET管子TM2的源极SM2端接电阻RS2的一端，电阻RS2的该端与接线端子T15连接，电阻RS2的另一端接地线GND1，接线端子T14和T16均连接地线GND1。
更进一步地，所述光耦隔离处理电路包括：第一光耦隔离处理模块和第二光耦隔离处理模块；所述第一光耦隔离处理模块包括稳压二极管DZ1、二极管D7、光耦隔离器A1、电阻R3、电阻R5、电容C5、电容C6、反相器A2、接线端子T17和接线端子T18；所述二极管DZ1的阴极连接所述接线端子T13，所述二极管DZ1的阴极接电阻R3的一端，二极管DZ1的阳极接光耦隔离器A1的第3脚，电阻R3的另一端接二极管D7的阴极，二极管D7的阴极接光耦隔离器A1的第2脚，二极管D7的阳极接光耦隔离器A1的第3脚，接线端子T14接光耦隔离器A1的第3脚，光耦隔离器A1的第5脚接芯片A2的第8脚，光耦隔离器A1的第8脚接电源US2+，电容C6的一端接电源US2+，电容C6的另一端接地线GND2，反相器A2的第3脚接电阻R5的一端，电阻R5的该端接反相器A2的第1脚，电阻R5的另一端接电源US2+，反相器A2的第1脚接电源US2+，反相器A2的第8脚接地线GND2，接线端子T17接反相器A2的第2脚，接线端子T18接地线GND2；所述第二光耦隔离处理模块包括稳压二极管DZ2、二极管D8、光耦隔离器A3、电阻R6、电阻R8、电容C7、电容C8、反相器A4、接线端子T19和接线端子T20；所述二极管DZ2的阴极连接所述接线端子T15，二极管DZ2的阴极接电阻R6的一端，二极管DZ2的阳极接光耦隔离器A3的第3脚，电阻R6的另一端接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极接光耦隔离器A3的第2脚，二极管D8的另一端接光耦隔离器A3的第3脚，接线端子T16接反相器A4的第3脚，光耦隔离器A3的第5脚接反相器A4的第8脚，反相器A4的第8脚接电源US2+，电容C8的一端接电源US2+，电容C8的另一端接地线GND2，反相器A4的第3脚接电阻R8的一端，电阻R8的该端接反相器A4的第1脚，电阻R8的另一端接电源US2+，反相器A4的第1脚接电源US2+，反相器A4的第8脚接地线GND2，接线端子T19接反相器A4的第2脚，接线端子T20接地线GND2。
更进一步地，所述温度后续处理电路包括：采样滤波电路、放大处理电路和比较电路；所述采样滤波电路包括电阻Rt1、电阻Rt2、电阻R9、电阻R10、电容C9、电容C10和电容C11；所述放大处理电路包括仪用放大器A5和增益电阻RG1；所述比较电路包括电阻比较器A6、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C12、电容C13、接线端子T21和接线端子T22；电阻Rt1的一端连接所述接线端子T11，电阻Rt1的另一端接电源US2+，接线端子T12接电阻R9的一端，电阻R9的该端接电阻Rt2的一端，电阻R9的另一端接电容C10的一端，电容C10的该端接电容C9的一端，电容C9的该端接仪用放大器A5的第2脚，电容C10的另一端，接地线GND2，电阻Rt2的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的该端接电线GND2，电阻R10的另一端接电容C11的一端，电容C11的该端接仪用放大器A5的第3脚，电容C11的另一端同时接仪用放大器A5的第4脚和第5脚，电容C9的另一端接仪用放大器A5的第3脚，仪用放大器A5的第1脚与第8脚之间连接电阻RG1，仪用放大器A5的第7脚接电源US2+，仪用放大器A5的第4脚和第5脚同时接地线GND2，仪用放大器A5的第6脚接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接电容C13的一端，电容C13的该端接电阻比较器A6的第2脚，电容C13的另一端接电阻比较器A6的第4脚，电阻比较器A6的第3脚接电阻R12的一端，电阻R12的该端接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接电阻比较器A6的第6脚，电阻R12的另一端接电容C12的一端，电容C12的该端接参考电源UREF，电容C12的另一端接地线GND2，接线端子T21接电阻比较器A6的第6脚，接线端子T22接地线GND2。
更进一步地，所述电光转换电路包括：第一电光转换模块、第二电光转换模块和第三电光转换模块；所述第一电光转换模块包括与非门芯片A10、光纤头发送器A7、电阻R14、电阻R15、电容C14、电容C15和光纤接头F1；所述电阻R15的一端连接所述接线端子T17，所述电阻R15的另一端同时接与非门芯片A10的第1脚和第2脚，与非门芯片A10的第5脚接地线GND2，与非门芯片A10的第3脚接光纤头发送器A7的第3脚，光纤头发送器A7的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电容C14的一端，电容C14的该端接电源US2+，电容C14的另一端与接线端子T18连接，电容C15并接在电容C14的两端，接线端子T18接地线GND2；所述第二电光转换模块包括与非门芯片A11、光纤头发送器A8、电阻R16、电阻R17、电容C16、电容C17和光纤接头F2；电阻R17的一端连接所述接线端子T19，电阻R17的另一端同时接与非门芯片A11的第1脚和第2脚，与非门芯片A11的第5脚接地线GND2，与非门芯片A11的第3脚接光纤头发送器A8的第3脚，光纤头发送器A8的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电容C16的一端，电容C16的该端接电源US2+，电容C16的另一端与接线端子T20连接，电容C17并接在电容C16的两端，接线端子T20接地线GND2；所述第三电光转换模块包括与非门芯片A12、光纤头发送器A9、电阻R18、电阻R19、电容C18、电容C19和光纤接头F3；所述电阻R19的一端连接所述接线端子T21，电阻R19的另一端同时接与非门芯片A12的第1脚和第2脚，与非门芯片A12的第5脚接地线GND2，与非门芯片A12的第3脚接光纤头发送器A9的第3脚，光纤头发送器A9的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接电容C18的一端，电容C18的该端接电源US2+，电容C18的另一端与接线端子T22连接，电容C19并接在电容C18的两端，接线端子T22接地线GND2。
更进一步地，所述光电转换电路包括：第一光电转换模块、第二光电转换模块和第三光电转换模块；所述第一光电转换模块包括光纤头发送器A13、反相器A16、电阻R20、电容C20、电容C21、电容C22、光纤头F4和接线端子T23；光纤头发送器A13的输入光纤端口接光纤端口F4，光纤头发送器A13的第2脚接电源US3+，光纤头发送器A13的第3脚和第7脚接地线GND3，光纤头发送器A13的第6脚接电阻R20的一端，电阻R20的另一端接电容C20的一端，电容C20的该端接电源US3+，电容C20的另一端接地线GND3，电容C21并接在电容C20的两端，反相器A16的第1脚接电源US3+，反相器A16的第3脚接电容C22的一端，电容C22的该端接电阻R20的一端，电容C22的另一端接地线GND3，接线端子T23接反相器A16的第2脚；所述第二光电转换模块包括光纤头发送器A14、反相器A17、电阻R21、电容C23、电容C24、电容C25、光纤头F5和接线端子T24；光纤头发送器A14的输入光纤端口接光纤端口F5，光纤头发送器A14的第2脚接电源US3+，光纤头发送器A14的第3脚和第7脚接地线GND3，光纤头发送器A14的第6脚接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接电容C23的一端，电容C23的该端接电源US3+，电容C23的另一端接地线GND3，电容C24并接在电容C23的两端，反相器A17的第1脚接电源US3+，反相器A17的第3脚接电容C25的一端，电容C25的该端接电阻R21的一端，电容C25的另一端接地线GND3，接线端子T24接反相器A17的第2脚；所述第三光电转换模块包括光纤头发送器A15、反相器A18、电阻R22、电容C26、电容C27、电容C28、光纤头F6、接线端子T25和接线端子T26；光纤端口F6接光纤头发送器A15的输入光纤端口，光纤头发送器A15的第2脚接电源US3+，光纤头发送器A15的第3脚和第7脚接地线GND3，光纤头发送器A15的第6脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电容C26的一端，电容C26的该端接电源US3+，电容C26的另一端接地线GND3，电容C27并接在电容C26的两端，反相器A18的第1脚接电源US3+，反相器A18的第3脚接电容C28的一端，电容C28的该端接电阻R22的一端，电容C28的另一端接地线GND3，接线端子T25接反相器A18的第2脚，接线端子T26接地线GND3。
具体而言，本发明的优点在于：
(1)本交流开关健康状态的检测装置，将温度传感器埋置于具有绝缘结构的护套中，解决了工作于高压环境中的温度传感器的高压绝缘问题；
(2)本交流开关健康状态的检测装置，将反应交流开关运行环境的温度和反应其正常导通的触发脉冲，转换为可以利用光纤(缆)传输的光脉冲信号，解决了远距离传输的问题；
(3)本交流开关健康状态的检测装置，设置了光耦隔离处理电路，解决了工作于强电磁环境中的测湿系统的地电位的隔离处理，提供全系统的抗干扰能力。
总之，本交流开关健康状态的检测装置，适应了远距离监测高压环境、电磁干扰严重的工作场合，抗电磁干扰能力强，结构简单，重量轻，互换性强，安装、校准、调试、维护均方便。
附图说明
图1为本发明装置的一种具体实施方式的结构示意图。
图2为图1中交流开关的结构示意图
图3为图1中埋置在具有绝缘结构护套中的温度传感器的结构示意图。
图4为图1中所示的交流开关触发脉冲的采样电路的原理图。
图5为图1中所示的交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路的原理图。
图6为图1中所示的交流开关冷板的温度后续处理电路的原理图。
图7为图1中所示的交流开关健康状态的电光转换电路的原理图。
图8为图1中所示的交流开关健康状态的光电转换电路的原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明属于电力电子技术，具体涉及一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，由于将反应交流开关是否触发导通的电信号、反应交流开关是否过温的电信号，分别变换为光信号，采用光纤(缆)作为传输介质，解决了在电力电子脉冲功率变换装置(设备)中，获取交流开关健康状态的远距离传输时，易受强电磁干扰的技术难题，确保交流开关健康和可靠运行。
本装置虽然是以晶闸管为例，但是，本装置也可以推广应用于高、低压场合的其它电力电子开关需要获取其健康状态的设备中。
本发明提供一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，目的在于能够在强电磁场环境中实现远距离传输且可靠监测电力电子脉冲功率变换装置(设备)运行时的健康状态，确保该装置(设备)能够安全、健康和可靠工作。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，它包括带有绝缘护套的温度传感单元1、三组双芯屏蔽的双绞线2、交流开关触发脉冲的采样电路3、交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4、交流开关冷板的温度后续处理电路5、交流开关健康状态的电光转换电路6、传输单元7、交流开关健康状态的光电转换电路8和数据采集器9。
数据采集器9将采集两个源头的健康状态信号：
带有绝缘护套的温度传感单元1，被埋在具有绝缘结构的冷板中，温度传感单元1将反应交流开关冷板的温度，转换为电流信号It输出，由于该电流信号It与交流开关冷板的温度存在一一对应关系，因此，可以将温度传感单元1输出的电流信号It，经由三组双芯屏蔽的双绞线2的两个接线端子T5和T6，将温度传感单元1输出的电流信号It，传输到交流开关冷板的温度后续处理电路5，再将交流开关冷板的温度后续处理电路5处理获得信号，传送到交流开关健康状态的电光转换电路6，经由传输单元7传输，既可以实现远距离传输，还能降低电磁环境对它的不利影响，再利用交流开关健康状态的光电转换电路8，将反应交流开关冷板温度的光脉冲信号，转换为方波电压信号，最后传给数据采集器9。
经由三组双芯屏蔽的双绞线2的四个接线端子T1和T2、T3和T4，分别将电力电子开关TH1和TH2的触发脉冲，传给交流开关触发脉冲的采样电路3，经过该电路再将获取得到的交流开关触发脉冲，传送到交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4，经过该电路变换处理之后，传送到交流开关健康状态的电光转换电路6，经由传输单元7传输给交流开关健康状态的光电转换电路8，进而将反应交流开关触发脉冲的光脉冲信号，转换为方波电压信号，最后传给数据采集器9。
由此可见，两个源头的反应交流开关健康状态的信号，均顺利传送到数据采集器9，方便数据采集器9实时采集反应交流开关运行环境温度的方波电压信号，以及反应交流开关触发脉冲的方波电压信号，最终获得反应交流开关运行时的健康状态。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明装置包括埋置于交流开关冷板中的带有绝缘护套的温度传感单元1、三组双芯屏蔽的双绞线2、交流开关触发脉冲的采样电路3、交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4、交流开关冷板的温度后续处理电路5、交流开关健康状态的电光转换电路6、传输单元7、交流开关健康状态的光电转换电路8和数据采集器9，共计九个部分。
现将其工作原理和信号传输路径简述如下：
如图2所示，埋置于交流开关冷板中的带有绝缘护套的温度传感单元1包括：具有绝缘能力的上绝缘板1-1、具有绝缘能力的下绝缘板1-5、交流开关的S-导电极1-2、交流开关的S+导电极1-4、交流开关中的第一开关TH1(是电力电子开关)1-3、交流开关中的第二开关TH2(是电力电子开关)1-6、温度传感器绝缘护套1-7和温度传感器1-8，共计八个部分。温度传感器1-8，经由三组双芯屏蔽的双绞线2的两个接线端子T5和T6，将温度传感器1-8，连接到交流开关冷板的温度后续处理电路5。为了压装交流开关方便起见，特将S-导电极1-2制作成U型结构，在具有U型结构的S-导电极1-2的上下两端分别压装上绝缘板1-1和下绝缘板1-5，在具有U型结构的S-导电极1-2的中间，依次将第一开关TH11-3、S+导电极1-4和第二开关TH21-6，采取串联压装方式，并且为了方便S+导电极1-4引出强电导线，特将S+导电极1-4设计成平板结构。为了确保温度传感器能够安全、健康和可靠工作，特在交流开关装置中的绝缘板中开一个测试孔，将绝缘护套1-7内置于该测试孔中，再将温度传感器1-8置于绝缘护套1-7中，使得测温传感头被置于双重绝缘的结构中，确保测试系统具有极高的绝缘水平。由于上绝缘板1-1和下绝缘板1-5都可以安装温度传感器1-8，本专利只是在下绝缘板1-5中放置了温度传感器1-8，同理，上绝缘板1-1也可以用来放置温度传感器1-8。
如图2所示，三组双芯屏蔽的双绞线2的接线端子T1和T2，分别接第一开关TH1的阴极K1、门极G1，三组双芯屏蔽的双绞线2的接线端子T3和T4，分别接第二开关TH2的阴极K1、门极G1，经由三组双芯屏蔽的双绞线2的四个接线端子T1和T2、T3和T4，分别将第一开关TH1和第二开关TH2的触发脉冲K1、G1和K2、G2，分别传给到交流开关触发脉冲的采样电路3。
如图3所示，将温度传感器1-8，埋置在温度传感器绝缘护套1-7中，经由三组双芯屏蔽的双绞线2的两个接线端子T5和T6，将温度传感器1-8输出的电流信号It，通过两个接线端子T11和T12，传输到交流开关冷板的温度后续处理电路5中。
如图4所示，交流开关触发脉冲的采样电路3，连接交流开关触发脉冲的采样电路3的输入端的接线端子是T7、T8、T9和T10，经由接线端子T7、T8、T9和T10，接收经过三组双芯屏蔽双绞线2传送的触发脉冲信号，接线端子T7接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接二极管D1的阴极，二极管D1的阴极与接线端子T8连接，二极管D1的阳极连接变压器TR1原边的同名端，变压器TR1原边的另一端与接线端子T7连接，电容C1并接在电阻R1的两端，接线端子T9接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接二极管D2的负极，二极管D2的阴极与接线端子T10连接，二极管D2的阳极连接变压器TR2原边的同名端，变压器TR2原边的另一端与接线端子T9连接，电容C2并接在阻R2的两端，电容C3的一端接地线GND1，电容C3的另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阴极接电源US1+，二极管D3的阳极接变压器TR1的副边的下端，变压器TR1的副边的同名端接电源US1+，变压器TR1的副边的另一端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接MOSFET管子TM1的漏极DM1端，MOSFET管子TM1的栅极GM1端接控制器(由于它不是本专利讨论内容，故略去不画)，MOSFET管子TM1的源极SM1端接电阻RS1的一端，电阻RS1的该端与接线端子T13连接，电阻RS1的另一端接地线GND1，电容C4的一端接地线GND1，电容C4的另一端接二极管D4的阴极，二极管D4的阴极接电源US1+，二极管D4的阳极接二极管D6的阳极，变压器TR2的副边的同名端接电源US1+，变压器TR2的副边的另一端接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接MOSFET管子TM2的漏极DM2端，MOSFET管子TM2的栅极GM2端接控制器(同理，由于它不是本专利讨论内容，故略去不画)，MOSFET管子TM2的源极SM2端接电阻RS2的一端，电阻RS2的该端与接线端子T15连接，电阻RS2的另一端接地线GND1，接线端子T14和T16均连接地线GND1，经由接线端子T13、T14、T15和T16，将经过交流开关触发脉冲的采样电路3处理获得的电信号传送到交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4。接线端子T5、T6、T11和T12，经由三组双芯屏蔽双绞线2，将温度传感单元1与交流开关冷板的温度后续处理电路5连接起来。
如图5所示，交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4由第一光耦隔离处理模块4-1和第二光耦隔离处理模块4-2组成，连接交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4的输入端的接线端子是T13、T14、T15和T16，接收交流开关触发脉冲的采样电路3处理获得的信号，接线端子T13接二极管DZ1的阴极，二极管DZ1的阴极接电阻R3的一端，二极管DZ1的阳极接芯片A1的第3脚，电阻R3的另一端接二极管D7的阴极，二极管D7的阴极接光耦隔离器A1的第2脚，二极管D7的阳极接芯片A1的第3脚，接线端子T14接芯片A1的第3脚，芯片A1的第5脚接芯片A2的第8脚，芯片A1的第8脚接电源US2+，电容C6的一端接电源US2+，电容C6的另一端接地线GND2，芯片A2的第3脚接电阻R5的一端，电阻R5的该端接芯片A2的第1脚，电阻R5的另一端接电源US2+，芯片A2的第1脚接电源US2+，芯片A2的第8脚接地线GND2，接线端子T15接二极管DZ2的阴极，二极管DZ2的阴极接电阻R6的一端，二极管DZ2的阳极接光耦隔离器A3的第3脚，电阻R6的另一端接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极接芯片A3的第2脚，二极管D8的另一端接芯片A3的第3脚，接线端子T16接芯片A4的第3脚，芯片A3的第5脚接芯片A4的第8脚，芯片A4的第8脚接电源US2+，电容C8的一端接电源US2+，电容C8的另一端接地线GND2，芯片A4的第3脚接电阻R8的一端，电阻R8的该端接芯片A4的第1脚，电阻R8的另一端接电源US2+，芯片A4的第1脚接电源US2+，芯片A4的第8脚接地线GND2，接线端子T17接芯片A2的第2脚，接线端子T18接地线GND2，接线端子T19接芯片A4的第2脚，接线端子T20接地线GND2，经由接线端子T17、T18、T19和T20，将经过交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4，处理获得的信号传送到交流开关健康状态的电光转换电路6中。接线端子T11和T12，经由三组双芯屏蔽双绞线2，将温度传感单元1与交流开关冷板的温度后续处理电路5连接起来。
如图6所示，交流开关冷板的温度后续处理电路5，是由采样滤波电路5-1、放大处理电路5-2和比较电路5-3组成，连接交流开关冷板的温度后续处理电路5的输入端的接线端子是T11和T12，经由接线端子T11和T12，接收三组双芯屏蔽双绞线2传输获得的反应交流开关运行温度的电流信号It，接线端子T11接电阻Rt1的一端，电阻Rt1的另一端接电源US2+，接线端子T12接电阻R9的一端，电阻R9的该端接电阻Rt2的一端，电阻R9的另一端接电容C10的一端，电容C10的该端接电容C9的一端，电容C9的该端接芯片A5的第2脚，电容C10的另一端，接地线GND2，电阻Rt2的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的该端接电线GND2，电阻R10的另一端接电容C11的一端，电容C11的该端接仪用放大器A5的第3脚，电容C11的另一端同时接芯片A5的第4脚和第5脚，电容C9的另一端接芯片A5的第3脚，芯片A5的第1脚与第8脚之间连接电阻RG1，芯片A5的第7脚接电源US2+，芯片A5的第4脚和第5脚同时接地线GND2，芯片A5的第6脚接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接电容C13的一端，电容C13的该端接芯片A6的第2脚，电容C13的另一端接比较器芯片A6的第4脚，芯片A6的第3脚接电阻R12的一端，电阻R12的该端接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接芯片A6的第6脚，电阻R12的另一端接电容C12的一端，电容C12的该端接参考电源UREF，电容C12的另一端接地线GND2，接线端子T21接芯片A6的第6脚，接线端子T22接地线GND2，经由接线端子T21和T22，将交流开关冷板的温度后续处理电路5处理获得的电信号，传送到交流开关健康状态的电光转换电路6中。
如图7所示，交流开关健康状态的电光转换电路6由第一开关TH1的触发脉冲第一电光转换模块6-1、第二开关TH2的触发脉冲第二电光转换模块6-2、反应交流开关运行温度的第三电光转换模块6-3组成，连接交流开关健康状态的电光转换电路6的输入端的接线端子是T17、T18、T19、T20、T21和T22，经由接线端子T17、T18、T19和T20，接收交流开关触发脉冲的光耦隔离处理电路4处理获得的电信号，经由接线端子T20和T21，接收交流开关冷板的温度后续处理电路5处理获得的电信号，接线端子T17接电阻R15的一端，电阻R15的另一端同时接芯片A10的第1脚和第2脚，芯片A10的第5脚接地线GND2，芯片A10的第3脚接芯片A7的第3脚，芯片A7的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电容C14的一端，电容C14的该端接电源US2+，电容C14的另一端与接线端子T18连接，电容C15并接在电容C14的两端，接线端子T18接地线GND2，接线端子T19接电阻R17的一端，电阻R17的另一端同时接芯片A11的第1脚和第2脚，芯片A11的第5脚接地线GND2，芯片A11的第3脚接芯片A8的第3脚，芯片A8的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电容C16的一端，电容C16的该端接电源US2+，电容C16的另一端与接线端子T20连接，电容C17并接在电容C16的两端，接线端子T20接地线GND2，接线端子T21接电阻R19的一端，电阻R19的另一端同时接芯片A12的第1脚和第2脚，芯片A12的第5脚接地线GND2，芯片A12的第3脚接芯片A9的第3脚，芯片A9的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接电容C18的一端，电容C18的该端接电源US2+，电容C18的另一端与接线端子T22连接，电容C19并接在电容C18的两端，接线端子T22接地线GND2，通过芯片A7、A8和A9的输出光纤端口，分别与光纤头F1、F2和F3连接，即将交流开关健康状态的电光转换电路6处理获得的光信号，经由传输单元7，传送到交流开关健康状态的光电转换电路8中。
如图8所示，交流开关健康状态的光电转换电路8，是由第一开关TH1的触发脉冲第一光电转换模块8-1、第二开关TH2的触发脉冲第二光电转换模块8-2和反应交流开关运行温度的第三光电转换模块8-3组成，通过芯片A13、A14和A15的输入光纤端口，分别与光纤头F4、F5和F6连接，即经由光纤端口F4、F5和F6，接收交流开关健康状态的电光转换电路6处理获得的光信号，光纤端口F4，接芯片A13的输入光纤端口，芯片A13的第2脚接电源US3+，芯片A13的第3脚和第7脚接地线GND3，芯片A13的第6脚接电阻R20的一端，电阻R20的另一端接电容C20的一端，电容C20的该端接电源US3+，电容C20的另一端接地线GND3，电容C21并接在电容C20的两端，芯片A16的第1脚接电源US3+，芯片A16的第3脚接电容C22的一端，电容C22的该端接电阻R20的一端，电容C22的另一端接地线GND3，光纤端口F5接芯片A14的输入光纤端口，芯片A14的第2脚接电源US3+，芯片A14的第3脚和第7脚接地线GND3，芯片A14的第6脚接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接电容C23的一端，电容C23的该端接电源US3+，电容C23的另一端接地线GND3，电容C24并接在电容C23的两端，芯片A17的第1脚接电源US3+，芯片A17的第3脚接电容C25的一端，电容C25的该端接电阻R21的一端，电容C25的另一端接地线GND3，光纤端口F6接芯片A15的输入光纤端口，芯片A15的第2脚接电源US3+，芯片A15的第3脚和第7脚接地线GND3，芯片A15的第6脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电容C26的一端，电容C26的该端接电源US3+，电容C26的另一端接地线GND3，电容C27并接在电容C26的两端，芯片A18的第1脚接电源US3+，芯片A18的第3脚接电容C28的一端，电容C28的该端接电阻R22的一端，电容C28的另一端接地线GND3，接线端子T23接芯片A16的第2脚，接线端子T24接芯片A17的第2脚，接线端子T25接芯片A18的第2脚，接线端子T26接地线GND3，经由接线端子T23、T24、T25和T26，将交流开关健康状态的光电转换电路8处理获得的信号，传送到数据采集器9。
数据采集器9，可以采用专门的数据采集电路，如NI公司仪表生产的多功能数据采集设备，也可采用高档单片机或者ARM芯片或者FPGA芯片等构建采集卡。
图1所示实施例中的第一开关TH1和第二TH2，既可以选择晶闸管SCR，也可以选择IGBT管子，还可以选择IGCT管子或者MOSFET管子等其它电力电子器件，具体选择哪种器件，取决于所搭建的交流开关的电压、电流等参数需求。
图3所示实施例中的温度传感器1-8，可以选择美国AD公司推出的一款高性能的集成温度传感器AD590或者AD592，它们能线性地将温度转换为电流信号输出。该温度传感器的主要特点是输出阻抗高，输出电流不受传输线路电压降和电压噪声的影响，且对电源电压的脉动和漂移具有很强的抑制能力。
图4所示实施例中的MOSFET管子TM1和TM2，其实并不囿于MOSFET管子，视所选择的交流开关的电力电子器件的具体情况而定，还可以选择大功率三极管或者IGBT管子等。图4所示实施例中的变压器TR1和TR2，可以选择脉冲隔离变压器，其耐压和通流等参数的选择，取决于所搭建的交流开关的电压、电流等参数需求。图4所示实施例中的二极管D1～D6，可以选择快恢复二极管。
图5所示实施例中的光电耦合隔离器件(简称光耦器件)芯片A1和A3，可以选择HCPL-2300等高性能光耦器件。图5所示实施例中的芯片A2和A4，均为反相跟随器，可以选择六路CMOS反相跟随器CD4049。
图6所示实施例中的仪放大器芯片A5，可以选用AD公司的AD620、AD524、AD526、AD624、INA101；TI公司的INA102、INA105、INA128、INA110、INA146、INA148等。图6所示实施例中的比较器芯片A6，可以选择专门的比较器芯片，如LM111、LM211、LM311、LM193、LM293、LM393和LM2903等。
图7所示实施例中的光纤头发送器A7～A9，可以选择HFBR-1412TMZ、HFBR-1412TZ、HFBR-1412Z、HFBR-1414MZ、HFBR-1414TZ、HFBR-1414Z等。图7所示实施例中的与非门芯片A10～A12，可以选择MC 75452A/B、MC75452B、HD75452A、SG75452、SG75452B、SN75452、SN55452、SN55452B等，与光纤头配套使用的传输单元7为传输光纤或光缆，可以选择单芯多模62.5/125um的光纤。
图8所示实施例中的光纤头接收器芯片A13～A15，可以选择HFBR-2412TCZ、HFBR-2412TZ、HFBR-2412Z等，与光纤头配套使用的传输单元7为传输光纤或光缆，可以选择单芯多模62.5/125um的光纤。图8所示实施例中的反相跟随器芯片A16～A18，可以选择六路CMOS反相跟随器CD4049。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种远距离获取交流开关健康状态的检测装置，其特征在于，包括：带有绝缘护套的温度传感单元(1)、三组双芯屏蔽的双绞线(2)、采样电路(3)、光耦隔离处理电路(4)、温度后续处理电路(5)、电光转换电路(6)、传输单元(7)、光电转换电路(8)和数据采集器(9)；
所述带有绝缘护套的温度传感单元(1)用于将反应交流开关冷板的温度转换为电流信号It输出；
所述三组双芯屏蔽的双绞线(2)用于将所述电流信号It传送至所述温度后续处理电路(5)，同时将所述温度传感单元(1)中的第一开关TH1和第二开关TH2的触发脉冲传送至所述采样电路(3)；
所述采样电路(3)用于实时采集所述第一开关TH1和所述第二开关TH2的触发脉冲；
所述光耦隔离处理电路(4)用于对所述触发脉冲进行电平转换后输出交流开关的触发脉冲电压信号；
所述温度后续处理电路(5)用于将所述电流信号It进行变换得到反映交流开关冷板温度的电压信号；
所述电光转换电路(6)用于分别将所述交流开关的触发脉冲电压信号和反映交流开关冷板温度的电压信号转换为可以远距离传输的光信号；
所述传输单元(7)，用于将所述电光转换电路(6)输出的光信号传送至光电转换电路(8)；
所述光电转换电路(8)用于将经由传输单元(7)获得的光信号转换为电信号，传输给数据采集器(9)；
所述数据采集器(9)用于实时采集所述电信号，并根据反映交流开关冷板温度的电信号和触发脉冲的电信号获得反应交流开关运行时的健康状态。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述温度传感单元(1)包括上绝缘板(1-1)、下绝缘板(1-5)、S-导电极(1-2)、S+导电极(1-4)、第一开关TH1(1-3)、第二开关TH2(1-6)、绝缘护套(1-7)和温度传感器(1-8)；
在具有U型结构的S-导电极(1-2)的上、下两端分别压装所述上绝缘板(1-1)和所述下绝缘板(1-5)，且在所述S-导电极(1-2)的中间，依次串联压装有所述第一开关TH1(1-3)、所述S+导电极(1-4)和所述第二开关TH2(1-6)；
所述S+导电极(1-4)为平板结构，在所述上绝缘板(1-1)或所述下绝缘板(1-5)中开设有一个测试孔，所述绝缘护套(1-7)内置于所述测试孔中，所述温度传感器(1-8)设置于所述绝缘护套(1-7)中；
所述第一开关TH1的阴极K1连接至所述双绞线(2)的接线端子T1，所述第一开关TH1的门极G1连接至所述双绞线(2)的接线端子T2，第二开关TH2的阴极K1连接至所述双绞线(2)的接线端子T3，第二开关TH2的门极G1连接至所述双绞线(2)的接线端子T4；
所述温度传感器(1-8)的两个输出端分别连接所述双绞线(2)的接线端子T5和接线端子T6。
3.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述采样电路(3)包括变压器TR1、变压器TR2、电阻R1、电阻R2、、电阻RS1、电阻RS2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、MOSFET管子TM1、MOSFET管子TM2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、接线端子T7、接线端子T8、接线端子T9、接线端子T10、接线端子T13、接线端子T14、接线端子T15、接线端子T16；
所述电阻R1的一端连接所述接线端子T7，所述电阻R1的另一端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阴极与接线端子T8连接，二极管D1的阳极连接变压器TR1原边的同名端，变压器TR1原边的另一端与接线端子T7连接，电容C1并接在电阻R1的两端，接线端子T9接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接二极管D2的负极，二极管D2的阴极与接线端子T10连接，二极管D2的阳极连接变压器TR2原边的同名端，变压器TR2原边的另一端与接线端子T9连接，电容C2并接在阻R2的两端，电容C3的一端接地线GND1，电容C3的另一端接二极管D3的阴极，二极管D3的阴极接电源US1+，二极管D3的阳极接变压器TR1的副边的下端，变压器TR1的副边的同名端接电源US1+，变压器TR1的副边的另一端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接MOSFET管子TM1的漏极DM1端，MOSFET管子TM1的栅极GM1端接控制器MOSFET管子TM1的源极SM1端接电阻RS1的一端，电阻RS1的该端与接线端子T13连接，电阻RS1的另一端接地线GND1，电容C4的一端接地线GND1，电容C4的另一端接二极管D4的阴极，二极管D4的阴极接电源US1+，二极管D4的阳极接二极管D6的阳极，变压器TR2的副边的同名端接电源US1+，变压器TR2的副边的另一端接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极接MOSFET管子TM2的漏极DM2端，MOSFET管子TM2的栅极GM2端接控制器，MOSFET管子TM2的源极SM2端接电阻RS2的一端，电阻RS2的该端与接线端子T15连接，电阻RS2的另一端接地线GND1，接线端子T14和T16均连接地线GND1。
4.如权利要求1-3任一项所述的检测装置，其特征在于，所述光耦隔离处理电路(4)包括：第一光耦隔离处理模块(4-1)和第二光耦隔离处理模块(4-2)；
所述第一光耦隔离处理模块(4-1)包括稳压二极管DZ1、二极管D7、光耦隔离器A1、电阻R3、电阻R5、电容C5、电容C6、反相器A2、接线端子T17和接线端子T18；
所述二极管DZ1的阴极连接所述接线端子T13，所述二极管DZ1的阴极接电阻R3的一端，二极管DZ1的阳极接光耦隔离器A1的第3脚，电阻R3的另一端接二极管D7的阴极，二极管D7的阴极接光耦隔离器A1的第2脚，二极管D7的阳极接光耦隔离器A1的第3脚，接线端子T14接光耦隔离器A1的第3脚，光耦隔离器A1的第5脚接芯片A2的第8脚，光耦隔离器A1的第8脚接电源US2+，电容C6的一端接电源US2+，电容C6的另一端接地线GND2，反相器A2的第3脚接电阻R5的一端，电阻R5的该端接反相器A2的第1脚，电阻R5的另一端接电源US2+，反相器A2的第1脚接电源US2+，反相器A2的第8脚接地线GND2，接线端子T17接反相器A2的第2脚，接线端子T18接地线GND2；
所述第二光耦隔离处理模块(4-2)包括稳压二极管DZ2、二极管D8、光耦隔离器A3、电阻R6、电阻R8、电容C7、电容C8、反相器A4、接线端子T19和接线端子T20；
所述二极管DZ2的阴极连接所述接线端子T15，二极管DZ2的阴极接电阻R6的一端，二极管DZ2的阳极接光耦隔离器A3的第3脚，电阻R6的另一端接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极接光耦隔离器A3的第2脚，二极管D8的另一端接光耦隔离器A3的第3脚，接线端子T16接反相器A4的第3脚，光耦隔离器A3的第5脚接反相器A4的第8脚，反相器A4的第8脚接电源US2+，电容C8的一端接电源US2+，电容C8的另一端接地线GND2，反相器A4的第3脚接电阻R8的一端，电阻R8的该端接反相器A4的第1脚，电阻R8的另一端接电源US2+，反相器A4的第1脚接电源US2+，反相器A4的第8脚接地线GND2，接线端子T19接反相器A4的第2脚，接线端子T20接地线GND2。
5.如权利要求1-4任一项所述的检测装置，其特征在于，所述温度后续处理电路(5)包括：采样滤波电路(5-1)、放大处理电路(5-2)和比较电路(5-3)；
所述采样滤波电路(5-1)包括电阻Rt1、电阻Rt2、电阻R9、电阻R10、电容C9、电容C10和电容C11；
所述放大处理电路(5-2)包括仪用放大器A5和增益电阻RG1；
所述比较电路(5-3)包括电阻比较器A6、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C12、电容C13、接线端子T21和接线端子T22；
电阻Rt1的一端连接所述接线端子T11，电阻Rt1的另一端接电源US2+，接线端子T12接电阻R9的一端，电阻R9的该端接电阻Rt2的一端，电阻R9的另一端接电容C10的一端，电容C10的该端接电容C9的一端，电容C9的该端接仪用放大器A5的第2脚，电容C10的另一端，接地线GND2，电阻Rt2的另一端接电阻R10的一端，电阻R10的该端接电线GND2，电阻R10的另一端接电容C11的一端，电容C11的该端接仪用放大器A5的第3脚，电容C11的另一端同时接仪用放大器A5的第4脚和第5脚，电容C9的另一端接仪用放大器A5的第3脚，仪用放大器A5的第1脚与第8脚之间连接电阻RG1，仪用放大器A5的第7脚接电源US2+，仪用放大器A5的第4脚和第5脚同时接地线GND2，仪用放大器A5的第6脚接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接电容C13的一端，电容C13的该端接电阻比较器A6的第2脚，电容C13的另一端接电阻比较器A6的第4脚，电阻比较器A6的第3脚接电阻R12的一端，电阻R12的该端接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接电阻比较器A6的第6脚，电阻R12的另一端接电容C12的一端，电容C12的该端接参考电源UREF，电容C12的另一端接地线GND2，接线端子T21接电阻比较器A6的第6脚，接线端子T22接地线GND2。
6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述电光转换电路(6)包括：第一电光转换模块(6-1)、第二电光转换模块(6-2)和第三电光转换模块(6-3)；
所述第一电光转换模块(6-1)包括与非门芯片A10、光纤头发送器A7、电阻R14、电阻R15、电容C14、电容C15和光纤接头F1；
所述电阻R15的一端连接所述接线端子T17，所述电阻R15的另一端同时接与非门芯片A10的第1脚和第2脚，与非门芯片A10的第5脚接地线GND2，与非门芯片A10的第3脚接光纤头发送器A7的第3脚，光纤头发送器A7的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电容C14的一端，电容C14的该端接电源US2+，电容C14的另一端与接线端子T18连接，电容C15并接在电容C14的两端，接线端子T18接地线GND2；
所述第二电光转换模块(6-2)包括与非门芯片A11、光纤头发送器A8、电阻R16、电阻R17、电容C16、电容C17和光纤接头F2；
电阻R17的一端连接所述接线端子T19，电阻R17的另一端同时接与非门芯片A11的第1脚和第2脚，与非门芯片A11的第5脚接地线GND2，与非门芯片A11的第3脚接光纤头发送器A8的第3脚，光纤头发送器A8的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电容C16的一端，电容C16的该端接电源US2+，电容C16的另一端与接线端子T20连接，电容C17并接在电容C16的两端，接线端子T20接地线GND2；
所述第三电光转换模块(6-3)包括与非门芯片A12、光纤头发送器A9、电阻R18、电阻R19、电容C18、电容C19和光纤接头F3；
所述电阻R19的一端连接所述接线端子T21，电阻R19的另一端同时接与非门芯片A12的第1脚和第2脚，与非门芯片A12的第5脚接地线GND2，与非门芯片A12的第3脚接光纤头发送器A9的第3脚，光纤头发送器A9的第2脚、第6脚和第7脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端接电容C18的一端，电容C18的该端接电源US2+，电容C18的另一端与接线端子T22连接，电容C19并接在电容C18的两端，接线端子T22接地线GND2。
7.如权利要求1-6任一项所述的检测装置，其特征在于，所述光电转换电路(8)包括：第一光电转换模块(8-1)、第二光电转换模块(8-2)和第三光电转换模块(8-3)；
所述第一光电转换模块(8-1)包括光纤头发送器A13、反相器A16、电阻R20、电容C20、电容C21、电容C22、光纤头F4和接线端子T23；
光纤头发送器A13的输入光纤端口接光纤端口F4，光纤头发送器A13的第2脚接电源US3+，光纤头发送器A13的第3脚和第7脚接地线GND3，光纤头发送器A13的第6脚接电阻R20的一端，电阻R20的另一端接电容C20的一端，电容C20的该端接电源US3+，电容C20的另一端接地线GND3，电容C21并接在电容C20的两端，反相器A16的第1脚接电源US3+，反相器A16的第3脚接电容C22的一端，电容C22的该端接电阻R20的一端，电容C22的另一端接地线GND3，接线端子T23接反相器A16的第2脚；
所述第二光电转换模块(8-2)包括光纤头发送器A14、反相器A17、电阻R21、电容C23、电容C24、电容C25、光纤头F5和接线端子T24；
光纤头发送器A14的输入光纤端口接光纤端口F5，光纤头发送器A14的第2脚接电源US3+，光纤头发送器A14的第3脚和第7脚接地线GND3，光纤头发送器A14的第6脚接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接电容C23的一端，电容C23的该端接电源US3+，电容C23的另一端接地线GND3，电容C24并接在电容C23的两端，反相器A17的第1脚接电源US3+，反相器A17的第3脚接电容C25的一端，电容C25的该端接电阻R21的一端，电容C25的另一端接地线GND3，接线端子T24接反相器A17的第2脚；
所述第三光电转换模块(8-3)包括光纤头发送器A15、反相器A18、电阻R22、电容C26、电容C27、电容C28、光纤头F6、接线端子T25和接线端子T26；
光纤端口F6接光纤头发送器A15的输入光纤端口，光纤头发送器A15的第2脚接电源US3+，光纤头发送器A15的第3脚和第7脚接地线GND3，光纤头发送器A15的第6脚接电阻R22的一端，电阻R22的另一端接电容C26的一端，电容C26的该端接电源US3+，电容C26的另一端接地线GND3，电容C27并接在电容C26的两端，反相器A18的第1脚接电源US3+，反相器A18的第3脚接电容C28的一端，电容C28的该端接电阻R22的一端，电容C28的另一端接地线GND3，接线端子T25接反相器A18的第2脚，接线端子T26接地线GND3。
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