CN106532636A - 抱闸电路自动检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抱闸电路自动检测电路，用于检测抱闸电路对地漏电故障，包括信号检测电路、信号转换处理电路、控制器、电源模块和输出控制电路，所述信号检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的穿线孔穿在抱闸电源输出线上以检测所述抱闸线圈和大地之间的电流信号并转换为电压信号，信号处理电路将电压信号进行转换处理成对应的检测信号，所述控制器依据检测信号判断抱闸电路是否对地漏电，若是则控制抱闸电路的继电器动作，从而在抱闸线圈对大地PE漏电时控制抱闸电路的继电器动作从而使得电梯停运，解决老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车的问题。本发明还公开了对应的抱闸电路自动检测电路。
Description
技术领域
本发明涉及检测电路，尤其涉及一种检测抱闸电路的检测电路及检测方法。
背景技术
很多老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，以至于出现抱闸线圈对大地PE漏电而抱闸回路的控制空气开关不跳闸的隐患，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车。目前很多使用了十多年的老旧电梯，由于当时的技术与工艺水平限制，抱闸线圈的绝缘线难以保证；加上使用时间太久，线圈老化等引起绝缘性不好，偶尔会出现线圈内部对大地PE漏电的隐患。
参考图1，现有的抱闸电路100包括抱闸电源电路11、电源变压器12、安全及门锁回路13，其中抱闸电源电路11、安全及门锁回路13共用电源变压器12的一组次级绕组。通电情况下，当线圈L12中间某处(如A点)发生对大地PE漏电时(漏电时，图中虚线变为实线)，由于变压器的次级绕组有一端接大地PE，导致空气开关F1没有跳闸。电流在抱闸电源输出端就会形成三条回路：
a.交流上半周期：DC+→K1→K2→L12上半部分→大地PE(交流下半周期时该回路没有电流)；
b.交流下半周期：大地PE→L12下半部分→DC-，(交流上半周期时该回路没有电流)；
c.整个交流周期：DC+→K1→K2→L11→DC-。
由于抱闸电源在设计时一般没有做滤波处理，其输出电压仅仅是AC/DC整流而来的全波或半波的低频直流电压。这样就会造成抱闸线圈L11、L12不同步，即一个交流周期内，L11通过两个波电流而工作时，L12仅有上半部分工作，而下半部分不工作。当电梯运行时，会导致电梯拖闸运行；而电梯停止时，电流会按照回路b流动，导致抱闸张开微小间隙而使得电梯发生溜车风险。故，急需一种可解决上述问题的抱闸电路自动检测电路及检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种抱闸电路自动检测电路，可检测抱闸电路是否对大地漏电，从而解决老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，以至于出现抱闸线圈对大地PE漏电而抱闸回路的控制空气开关不跳闸的隐患，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车的问题。
本发明的另一目的是提供一种抱闸电路自动检测方法，可检测抱闸电路是否对地漏电，从而解决老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，以至于出现抱闸线圈对大地PE漏电而抱闸回路的控制空气开关不跳闸的隐患，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车的问题。
为了实现上有目的，本发明公开了一种抱闸电路自动检测电路，用于检测抱闸电路对地漏电故障，包括信号检测电路，与所述信号检测电路的信号转换处理电路、与所述信号处理电路相连的控制器、电源模块和输出控制电路，所述电源模块对所述信号检测电路、信号转换处理电路、输出控制电路和控制器供电，所述信号检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的穿线孔穿在抱闸电源输出线上以检测所述抱闸线圈和大地之间的电流信号并转换为电压信号，所述信号处理电路将所述电压信号进行转换处理成对应的检测信号，所述控制器依据所述检测信号判断所述抱闸电路是否对地漏电，若是则输出漏电信号，所述输出控制电路依据所述漏电信号控制所述抱闸电路的继电器动作。
与现有技术相比，本发明所述抱闸电路自动检测电路使用霍尔传感器检测抱闸线圈和大地之间的电流并转换为电压信号，并在抱闸线圈对大地PE漏电时及时输出漏电信号以控制抱闸电路的继电器动作从而使得电梯停止动作，从而解决老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，以至于出现抱闸线圈对大地PE漏电而抱闸回路的控制空气开关不跳闸的隐患，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车的问题。
较佳地，所述信号检测电路包括霍尔传感器和隔离直流电路，所述隔离直流电路与所述霍尔传感器的输出端相连并将所述电压信号进行隔离直流处理以生成交流电压小信号并输送出去。
具体地，所述隔离直流电路包括电容C2、电容C6、二极管D3、电阻R9和电阻R17，所述二极管D3和电阻R9串联后与所述电容C2并联，所述电容C2的第一端与所述霍尔传感器的输出端电连接，第二端与所述电容C6的第一端电连接，所述电阻R17接于所述电容C2的第二端和地之间，所述电容C6的第二端输出隔离直流处理后的交流电压小信号。
较佳地，所述信号转换处理电路包括小信号整流电路、线性运算放大电路、波形变换电路和隔离输出电路，所述小信号整流电路将隔离直流处理后的交流电压小信号整流成直流电压小信号，所述线性运算放大电路将所述直流电压小信号放大处理成直流信号，所述波形变换电路将所述直流信号转换为矩形脉冲信号，所述隔离输出电路将所述矩形脉冲信号隔离输出至所述控制器，所述检测信号为所述矩形脉冲信号。
具体地，所述信号转换处理电路包括双通道集成运算放大器LM358，所述小信号整流电路为所述双通道集成运算放大器LM358的A通道，所述线性运算放大电路为所述双通道集成运算放大器LM358的B通道，所述波形变换电路包括555定时器及其外围电路。
更具体地，所述控制器采用ATMEGA8单片机并对所述矩形脉冲信号进行运算处理，并在接收到预设数目个矩形脉冲信号的脉冲信号时输出漏电信号。
更具体地，所述控制器在初始化后，延时第一预设时间后，定时器开始计时，计数器开始记录所述矩形脉冲信号的上升沿信号脉冲个数，并在计时的第二个预设时间区间内或者在计时达到第二预设时间时判断所述脉冲个数是否大于等于预设数目，若是输出漏电信号，若否则重复计时计数。
较佳地，所述抱闸电路为电梯抱闸电路。
本发明还公开了一种抱闸电路自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)使用霍尔传感器检测所述抱闸线圈和大地之间的电流信号并转换为电压信号；(2)对所述电压信号进行转换处理以生成检测信号；(3)依据所述检测信号判断所述抱闸电路是否对地漏电，若是则输出漏电信号；(4)依据所述漏电信号控制所述抱闸电路的继电器动作。
与现有技术相比，本发明使用霍尔传感器检测抱闸线圈和大地之间的电流并转换为电压信号，并在抱闸线圈对大地PE漏电时及时输出漏电信号以控制抱闸电路的继电器动作从而使得电梯停止动作，从而解决老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，以至于出现抱闸线圈对大地PE漏电而抱闸回路的控制空气开关不跳闸的隐患，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车的问题。
较佳地，所述步骤(2)具体包括：对所述电压信号进行隔离直流处理以生成交流小电压信号，对所述交流电压小信号进行整流以生成直流电压小信号，对所述直流电压小信号进行线性放大处理以转换为直流信号，对所述直流信号进行波形变换处理以转换为矩形脉冲信号，所述检测信号为所述矩形脉冲信号。
具体地，所述步骤(3)具体包括：在初始化后，延时第一预设时间后，开始计时，并记录所述矩形脉冲信号的上升沿信号脉冲个数，并在计时的第二个预设时间区间内或者在计时达到第二预设时间时判断所述脉冲个数是否大于等于预设数目，若是输出漏电信号，若否则重复计时计数。
具体地，所述抱闸电路为电梯抱闸电路。
附图说明
图1是抱阀电路的电路图。
图2是本发明所述抱闸电路自动检测电路的结构框图。
图3是本发明所述信号检测电路之检测部分的电路图。
图4是本发明所述信号检测电路之隔离直流电路的电路图。
图5是本发明所述信号转换处理电路第一部分的电路图。
图6是本发明所述信号转换处理电路第二部分的电路图。
图7是本发明所述信号转换处理电路第三部分的电路图。
图8a至图8d分别是本发明所述控制器四个部分的电路图。
图9是本发明所述输出控制电路的电路图。
图10是本发明所述控制器的控制流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图2，本发明公开了一种抱闸电路自动检测电路200，用于检测抱闸电路100对地漏电故障，包括信号检测电路21，与所述信号检测电路21的信号转换处理电路22、与所述信号处理电路22相连的控制器23、与所述控制器23相连的输出控制电路24和电源模块25，所述电源模块25对所述信号检测电路21、信号转换处理电路22、输出控制电路24和控制器23供电，所述信号检测电路21检测抱闸电路100的抱闸线圈L12和大地之间的电流信号并转换为电压信号，信号转换处理电路22将电压信号转换处理为检测信号并输送至控制器23，控制器23依据检测信号判断抱闸电路是否对地漏电，以在漏电时输出漏电信号，输出控制电路24依据漏电信号控制继电器K1动作。
参考图3和图4，所述信号检测电路21包括检测部分和隔离直流电路，检测部分包括霍尔传感器U2，霍尔传感器U2的型号为LTS6-NP，所述霍尔传感器U2检测所述抱闸线圈L2和大地之间的电流信号并转换为电压信号，所述霍尔传感器U2的穿线孔穿在抱闸电源输出线上，所述隔离直流电路与所述霍尔传感器U2的输出端相连并将所述电压信号进行隔离直流处理后将交流电压小信号输送出去。
参考图3，霍尔传感器U2的VCC接模拟5V电源，输出引脚VOUT作为信号输出端输出电压信号。电容C9接于VCC端与地之间。
参考图4，所述隔离直流电路21包括电容C2、电容C6、二极管D3、电阻R9和电阻R17，所述二极管D3和电阻R9串联后与所述电容C2并联，所述电容C2的第一端与所述霍尔传感器的输出端电连接，第二端与所述电容C6的第一端电连接，所述电阻R17接于所述电容C2的第二端和地之间，所述电容C6的第二端输出隔离直流处理后的交流电压小信号。
参考图5至7，所述信号转换处理电路22包括小信号整流电路(如图5所示)、线性运算放大电路(如图5所示)、波形变换电路(如图6所示)和隔离输出电路(如图7所示)，所述小信号整流电路将隔离直流处理后的交流电压小信号整流成直流电压小信号，所述线性运算放大电路将所述直流电压小信号放大处理成直流信号，所述波形变换电路将所述直流信号转换为矩形脉冲信号，所述隔离输出电路将所述矩形脉冲信号隔离输出至所述控制器，所述检测信号为所述矩形脉冲信号。
参考图5，所述信号转换处理电路包括双通道集成运算放大器U1，U1的型号为LM358，所述小信号整流电路为所述双通道集成运算放大器U1的A通道，所述线性运算放大电路为所述双通道集成运算放大器U1的B通道，所述信号转换处理电路和线性运算放大电路还包括电感L2、电阻R2-R8、二极管D1-D2、电容C7、C29，其VCC端接模拟电源DC12V。参考图6，所述波形变换电路包括555定时器U3及其外围电路，555定时器U3的型号为NE555，其外围电路包括电容C1、C8、C10，其VCC端接模拟5V电压。
参考图7，所述隔离输出电路包括电阻R26-R29，电容C20、电容C22和光电耦合器U9，光电耦合器U9的型号为EL357。
参考图8a至图8d，所述控制器23采用ATMEGA8单片机U7并对所述矩形脉冲信号进行运算处理，并在接收到预设数目个矩形脉冲信号的脉冲信号时输出漏电信号。所述控制器23的外围电路如图8a至图8d所示。
参考图10，所述控制器23在(31)初始化后，(32)延时500ms(第一预设时间，并不限制在500ms)后，(33)定时器开始计时，计数器开始记录所述矩形脉冲信号的上升沿信号脉冲个数，(34)并在计时到达100ms时(第二预设时间区间，并不限制在100ms)判断所述脉冲个数是否大于等于4个(设计者可以依据实际需要设置，并不限制在4个)，(35)若是输出漏电信号，若否则重复计时计数，重复步骤(33)至(35)。其中，所述步骤(34)中，也可以在计时开始后的100ms内，判断所述脉冲个数是否大于等于4个。
本实施例中，所述抱闸电路100为电梯抱闸电路。
参考图9，是本实施例所述输出控制电路25的电路图。其包括光电隔离器U10、电阻31-34，二极管D5，其输出端接继电器K1的线圈。
本发明还公开了一种抱闸电路自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)使用霍尔传感器检测所述抱闸线圈和大地之间的电流信号并转换为电压信号；(2)对检测到的电压信号进行转换处理以生成检测信号；(3)依据所述检测信号判断所述抱闸电路是否对地漏电，若是则输出漏电信号；(4)依据所述漏电信号控制所述抱闸电路的继电器动作。
与现有技术相比，本发明使用霍尔传感器检测抱闸线圈和大地之间的电流并转换为电压信号，并在抱闸线圈对大地PE漏电时及时输出漏电信号以控制抱闸电路的继电器动作从而使得电梯停止动作，从而解决老旧电梯的抱闸线圈由于使用时间久而导致老化，以至于出现抱闸线圈对大地PE漏电而抱闸回路的控制空气开关不跳闸的隐患，进而导致电梯发生拖闸运行或者溜车的问题。
较佳地，所述步骤(2)具体包括：对所述电压信号进行隔离直流处理以将所述电压信号转换为交流电压小信号，对所述交流电压小信号进行整流以生成直流电压小信号，对所述直流电压小信号进行线性放大处理以转换为直流信号，对所述直流信号进行波形变换处理以转换为矩形脉冲信号，所述检测信号为所述矩形脉冲信号。
具体地，所述步骤(3)具体包括：在初始化后，延时第一预设时间(例如500ms)后，开始计时，并记录所述矩形脉冲信号的上升沿信号脉冲个数，并在计时的第二个预设时间区间(例如100ms)内判断所述脉冲个数是否大于等于预设数目(例如4个)，若是输出漏电信号，若否则重复计时计数。
具体地，所述抱闸电路为电梯抱闸电路。
本发明利用霍尔传感器检测到的交流分量信号，再进行隔离直流分量、信号变换等，最后将信号输入到ATMEGA8单片机，当漏电时，输入到单片机的信号是一个持续的矩形脉冲信号，当没有发生漏电时，输入到单片机的信号是一条持续的直线低电平信号。因此单片机即可判断出是否发生漏电，并输出指令控制继电器K1。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种抱闸电路自动检测电路，用于检测抱闸电路对地漏电故障，其特征在于：包括信号检测电路，与所述信号检测电路的信号转换处理电路、与所述信号处理电路相连的控制器、与所述控制器相连的输出控制电路和电源模块，所述电源模块对所述信号检测电路、信号转换处理电路、输出控制电路和控制器供电，所述信号检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的穿线孔穿在抱闸电源输出线上以检测所述抱闸线圈和大地之间的电流信号并转换为电压信号，所述信号处理电路将所述电压信号进行转换处理成对应的检测信号，所述控制器依据所述检测信号判断所述抱闸电路是否对地漏电，若是则输出漏电信号，所述输出控制电路依据所述漏电信号控制所述抱闸电路的继电器动作。
2.如权利要求1所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述信号检测电路包括霍尔传感器和隔离直流电路，所述隔离直流电路与所述霍尔传感器的输出端相连并将所述电压信号进行隔离直流处理以生成交流电压小信号并输送出去。
3.如权利要求2所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述隔离直流电路包括电容C2、电容C6、二极管D3、电阻R9和电阻R17，所述二极管D3和电阻R9串联后与所述电容C2并联，所述电容C2的第一端与所述霍尔传感器的输出端电连接，第二端与所述电容C6的第一端电连接，所述电阻R17接于所述电容C2的第二端和地之间，所述电容C6的第二端输出隔离直流处理后的交流电压小信号。
4.如权利要求1所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述信号转换处理电路包括小信号整流电路、线性运算放大电路、波形变换电路和隔离输出电路，所述小信号整流电路将隔离直流处理后的交流电压小信号整流成直流电压小信号，所述线性运算放大电路将所述直流电压小信号放大处理成直流信号，所述波形变换电路将所述直流信号转换为矩形脉冲信号，所述隔离输出电路将所述矩形脉冲信号隔离输出至所述控制器，所述检测信号为所述矩形脉冲信号。
5.如权利要求4所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述信号转换处理电路包括双通道集成运算放大器LM358，所述小信号整流电路为所述双通道集成运算放大器LM358的A通道，所述线性运算放大电路为所述双通道集成运算放大器LM358的B通道，所述波形变换电路包括555定时器及其外围电路。
6.如权利要求5所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述控制器采用ATMEGA8单片机并对所述矩形脉冲信号进行运算处理，并在接收到预设数目个矩形脉冲信号的脉冲信号时输出漏电信号。
7.如权利要求6所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述控制器在初始化后，延时第一预设时间后，定时器开始计时，计数器开始记录所述矩形脉冲信号的上升沿信号脉冲个数，并在计时的第二个预设时间区间内或者在计时达到第二预设时间时判断所述脉冲个数是否大于等于预设数目，若是输出漏电信号，若否则重复计时计数。
8.如权利要求1所述的抱闸电路自动检测电路，其特征在于：所述抱闸电路为电梯抱闸电路。
9.一种抱闸电路自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)使用霍尔传感器检测所述抱闸线圈和大地之间的电流信号并转换为电压信号；
(2)对所述电压信号进行转换处理以生成检测信号；
(3)依据所述检测信号判断所述抱闸电路是否对地漏电，若是则输出漏电信号；
(4)依据所述漏电信号控制所述抱闸电路的继电器动作。
10.如权利要求9所述的抱闸电路自动检测方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括：对所述电压信号进行隔离直流处理以将所述电压信号转换为交流电压小信号，对所述交流电压小信号进行整流以生成直流电压小信号，对所述直流电压小信号进行线性放大处理以转换为直流信号，对所述直流信号进行波形变换处理以转换为矩形脉冲信号，所述检测信号为所述矩形脉冲信号。
11.如权利要求10所述的抱闸电路自动检测方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括：在初始化后，延时第一预设时间后，开始计时，并记录所述矩形脉冲信号的上升沿信号脉冲个数，并在计时的第二个预设时间区间内或者在计时达到第二预设时间时判断所述脉冲个数是否大于等于预设数目，若是输出漏电信号，若否则重复计时计数。
12.如权利要求9所述的抱闸电路自动检测方法，其特征在于：所述抱闸电路为电梯抱闸电路。
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