CN108614186B - 自动检测保险管熔断的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动检测保险管熔断的装置，包括：线下检测电路以及处理电路，所述线下检测电路还包括：第一检测支路与第二检测支路；所述第一检测支路连接所述处理电路的第一输入端口，用于向所述处理电路输出第一电位；所述第二检测支路通过保险管连接所述处理电路的第二输入端口，用于向所述处理电路输出第二电位；所述处理电路用于计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。通过自身的检测装置，能及时告知使用者；用户可无须打开产品壳体的情况下，即可知道产品保险管的工作状态，无须再用另一台万用表作为判断工具。

Description

自动检测保险管熔断的装置及方法

技术领域

本发明属于检测领域，具体涉及一种自动检测保险管熔断的装置及方法。

背景技术

目前仪器类以及万用表类的产品中，其电流功能档基本上都是采用“保险管”作为内部电路的保护方式进行过流、过压保护。其采用保险管的优势是：容易实现过流、过压保护，而且该方式简单方便，效果好。

但在工业应用或维修应用中，经常发生使用者误用电流档测试电压或误测大电流的事件，而误操作后非常容易引起保险管烧断，烧断后却没有任何提示。而且因保险管仅在uA/mA电流档被使用时才发挥作用，因此烧断后一般并不影响其它档位使用，因此该情况下使用者对保险管的状态也就无从得知。由于使用者得不到任何特征提示，只有再做电流测量时，才可能知道设备的保险管已被烧断。具体方法如图1所示，为现有技术中一种数字万用表电流检测的电路图，电流测量从uA/mA端输入，经过保险管输入后，再通过相应的分流电阻，产生电压差模拟量信号，然后送入A/D模数处理单元；当保险管被过流烧断或误测电压熔断后，产品本身无自检功能的，是需借助另一台万用表检测，并且需打开壳体，利用电阻档或通断档才能检验和判定保险管好坏，从而增加了使用者的消费成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种自动检测保险管熔断的装置及方法，用以解决现有技术中在非电流测量模式下保险管熔断无检测及报警以及在电流模式下需要借助其他万用表才能检测保险管状态的技术方案，使得使用者提前无法得到任何特征提示，给测量带来了极大的不便。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明中的一种自动检测保险管熔断的装置，其特征在于，包括：线下检测电路以及处理电路，所述线下检测电路还包括：第一检测支路与第二检测支路；

所述第一检测支路连接所述处理电路的第一输入端口，用于向所述处理电路输出第一电位；所述第二检测支路通过保险管连接所述处理电路的第二输入端口，用于向所述处理电路输出第二电位；所述处理电路用于计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。

上述自动检测保险管熔断的装置，优选的，还包括：公共输入端以及限压保护电路，电流通过所述公共输入端输入限压保护电路，由所述限压保护电路输出至所述线下检测电路并分流至所述第一检测支路以及所述第二检测支路，所述第一检测支路以及第二检测支路均有接地端。

上述自动检测保险管熔断的装置，优选的，所述第一检测支路包括：晶体管Q10、Q12、电阻R31、R32、R37、R39以及偏置电路，所述电阻R31、电阻R32均连接所述晶体管Q10的集电极以及晶体管Q12的发射极，所述电阻R37连接所述晶体管Q12的基极，所述电阻R39一端连接所述晶体管Q12的基极，其另一端接地；所述电阻R32连接所述处理电路的第二输入端口；所述偏置电路包括依次连接的电阻R28，R38，R33以及二极管D6，所述晶体管Q10的发射极与所述二极管D6的正向连接，其基极连接所述电阻R38以及R33，所述电阻R33的另一端连接所述二极管D6的反向。

上述自动检测保险管熔断的装置，优选的，所述第二检测支路包括：晶体管Q4、Q11、电阻R30、R34、R35以及R36，所述晶体管Q4的集电极通过电阻R30连接所述晶体管Q11的基极，所述晶体管Q4的基极通过电阻R34连接所述保险管，所述晶体管Q4的发射极接地；所述晶体管Q11的发射极接地，所述晶体管Q11的集电极连接电阻R35以及R36，所述电阻R36连接所述处理电路的第一输入端口。

上述自动检测保险管熔断的装置，优选的，还包括：高压保护电路，所述高压保护电路包括：热敏电阻PTC以及两个晶体管Q6及Q7，所述热敏电阻PTC的一端连接所述保险管，其另一端连接电阻R28，所述晶体管Q6及Q7的基极串联，所述晶体管Q6及Q7的集电极分别连接晶体管Q6及Q7的基极，所述晶体管Q7的发射极连接热敏电阻PTC以及晶体管Q12的发射极，所述晶体管Q6的发射极接地。

上述自动检测保险管熔断的装置，优选的，还包括：线上检测电路，所述线上检测电路包括：分流电路以及电流输入端；所述分流电路与所述限压保护电路与并联，所述电流输入端分别连接所述保险管以及高压保护电路。

本发明中的一种自动检测保险管熔断的方法，包括：

向线下检测电路输入电流信号，所述电流信号分流至第一检测支路以及第二检测支路；

获取所述第一检测支路输出的第一电位，以及所述第二检测支路输出的第二电位；计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。

上述自动检测保险管熔断的方法，优选的，所述方法还包括：

第一分流信号输入至第一检测支路后，经过偏置电路调整并输出第一电位；第二分流信号经过保险管以及高压保护电路后输入至第二检测支路并输出第二电位；

当所述第一电位为高电平，所述第二电位为高电平时，所述保险管正常；

当所述第一电位为高电平，所述第二电位为低电平时，所述保险管熔断。

上述自动检测保险管熔断的方法，优选的，所述方法还包括：

向线上检测电路输入电流信号，所述电流信号分流至第一检测支路以及第二检测支路；获取所述第一检测支路输出的第三电位，以及所述第二检测支路输出的第四电位；计算所述第三电位与第四电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。

上述自动检测保险管熔断的方法，优选的，所述方法还包括：

第三分流信号经过保险管，由偏置电路调整后输入至第一检测支路并输出第三电位；第四分流信号经过高压保护电路后输入至第二检测支路并输出第四电位；

当所述第三电位为高电平，所述第四电位为高电平时，所述保险管正常；

当所述第三电位为低电平，所述第四电位为高电平时，所述保险管熔断。

本发明的自动检测保险管熔断的装置及方法，在原有电路的基础上增加了检测保险管熔断的装置，能够在开机后的任何档位下自动检测保险管处于正常还是熔断状态，无须将产品的壳体拆开才知道保险丝的状态，能够及时提示用户更换已熔断的保险管，给使用带来了便利。

附图说明

图1是现有技术中一种数字万用表电流检测的电路图；

图2是本发明实施例所提供的自动检测保险管熔断的装置的结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的自动检测保险管熔断的装置的电路图；

图4是本发明实施例所提供的自动检测保险管熔断的方法流程图；

图5A为保险管正常时的显示状态示意图；

图5B为保险管熔断时的显示状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

本发明实施例所提供的一种自动检测保险管熔断的装置，如图2所示，包括：线下检测电路1以及处理电路2，所述线下检测电路1还包括：第一检测支路与第二检测支路；

所述第一检测支路连接所述处理电路2的第一输入端口，用于向所述处理电路2输出第一电位；所述第二检测支路通过保险管F1连接所述处理电路2的第二输入端口，用于向所述处理电路2输出第二电位；所述处理电路2用于计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管F1的状态。具体的，无论仪表置在任一功能档，开机瞬间均可自动获取第一电位与第二电位以侦测产品内置保险管的好、坏状况；电流通过线下检测电路中的第一检测支路与第二检测支路输出后，送至处理电路的ADC单元处理并驱动报警单元发出警示声。当保险管正常时，显示单元显示如图5A所示的Fuse字符，约保持1秒时间。当保险管熔断后，显示单元显示如图5B所示的Cut字符，并且报警单元同步发出警声提示。

本发明实施例所述的装置增设检测电路，具有过流、过压、误测电压等不正确的操作引起的故障，能及时告知使用者，提示正在使用过程中的产品“保险管”的工作状态，同时可规避使用者习惯性的大意操作机率。且能够及时提示用户更换已熔断的保险管器件，无须将产品的壳体拆开才知道保险管熔断便利。

本发明实施例所述的一种自动检测保险管熔断的装置，较佳的，如图2、3所示，还包括：公共输入端(COM)J3以及限压保护电路，电流通过所述公共输入端J3输入限压保护电路，由所述限压保护电路输出至所述线下检测电路1并分流至所述第一检测支路以及所述第二检测支路，所述第一检测支路以及第二检测支路均有接地端。其中，公共输入端(COM)J3的电压比VSS端高1.2V。具体的，所述限压保护电路由5只二极管组成，其中，二极管D1的正向连接二极D4的正向，二极管D2的反向连接二极管D5的反向，二极管D3的正向连接二极管D2的反向，二极管D3的反向连接二极管D1的正向。由公共输入端J3通过限压保护电路(D1～D5)，提供正向1.2V电位，一路供给第一检测支路，一路经过保险管F1供给第二检测支路。

本发明实施例所述的一种自动检测保险管熔断的装置，较佳的，如图3所示，所述第一检测支路包括：晶体管Q10、Q12、电阻R31、R32、R37、R39以及偏置电路，所述电阻R31、电阻R32均连接所述晶体管Q10的集电极以及晶体管Q12的发射极，所述电阻R37连接所述晶体管Q12的基极，所述电阻R39一端连接所述晶体管Q12的基极，其另一端接地；所述电阻R32连接所述处理电路的第二输入端口；所述偏置电路包括依次连接的电阻R28，R38，R33以及二极管D6，所述晶体管Q10的发射极与所述二极管D6的正向连接，其基极连接所述电阻R38以及R33，所述电阻R33的另一端连接所述二极管D6的反向。具体的，从公共输入端流入的电流经过限压保护电路后，提供的正向电流经过第一检测支路中R28、R38、R33和D6的组成Q10的偏置电路，控制R31和R32连接的处理电路的第一输入端口CTR_2.2V输出高电平信号。

本发明实施例所述的一种自动检测保险管熔断的装置，较佳的，在图3中，所述第二检测支路包括：晶体管Q4、Q11、电阻R30、R34、R35以及R36，所述晶体管Q4的集电极通过电阻R30连接所述晶体管Q11的基极，所述晶体管Q4的基极通过电阻R34连接所述保险管，所述晶体管Q4的发射极接地；所述晶体管Q11的发射极接地，所述晶体管Q11的集电极连接电阻R35以及R36，所述电阻R36连接所述处理电路的第一输入端口。第二检测支路需要经过保险管，流经R34，Q4，Q11控制R35和R36连接处理电路的第二输入端口CTR_1.2V。当保险管正常时，晶体管Q4控制的第二检测支路中的第二输入端口CTR_1.2V为高电平；如果内置“保险管”是断开的，则晶体管Q4控制的第二检测支路中的第二输入端口CTR_1.2V由高电平变为低电平。因此比较第一输入端口以及第二输入端口获取的电平差即可判断出保险管的好坏。

本发明实施例所述的一种自动检测保险管熔断的装置，较佳的，还包括：高压保护电路，所述高压保护电路包括：热敏电阻PTC以及两个晶体管Q6及Q7，所述热敏电阻PTC的一端连接所述保险管，其另一端连接电阻R28，所述晶体管Q6及Q7的基极串联，所述晶体管Q6及Q7的集电极分别连接晶体管Q6及Q7的基极，所述晶体管Q7的发射极连接热敏电阻PTC以及晶体管Q12的发射极，所述晶体管Q6的发射极接地。

本发明实施例所述的一种自动检测保险管熔断的装置，较佳的，如图2及图3所述，还包括：线上检测电路4，所述线上检测电路4包括：分流电路41以及电流输入端J1；所述分流电路41与所述限压保护电路12并联，所述电流输入端J1分别连接所述保险管F1以及高压保护电路。当处于电流测量状态时，供给本装置的偏置有三路：第一路是限压保护电路，第二路是分流电阻R6，R7，R15，第三路是电流输入端。电流从输入端流入，由限压保护电路进行限压保护，同时经过分流电阻以调节不同的电流大小。

按照正常量程输入额定电流测量的情况下，第一检测支路中的晶体管Q10控制输出的第三电位与第二检测支路中晶体管Q4控制的第四电位均为高电位，表示保险管正常，且无任何警示。当输入过流(指大于该量程的电流满量度值)或误测过压(大于2V)时，因过压或超额过流等因素导致保险管的熔断，则Q10控制端的第三电位拉低，而晶体管Q4控制的第四电位依然不变，此时蜂鸣发出连续“滴--滴”的警报声，以提示用户内置保险丝已处于熔断状态。

本发明实施例还提供一种自动检测保险管熔断的方法，如图4所示，包括：

步骤401，向线下检测电路输入电流信号，所述电流信号分流至第一检测支路以及第二检测支路；

步骤402，获取所述第一检测支路输出的第一电位，以及所述第二检测支路输出的第二电位；计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。

具体的，无论仪表置在任一功能档，开机瞬间均可自动获取第一电位与第二电位以侦测产品内置保险管的好、坏状况；电流通过线下检测电路中的第一检测支路与第二检测支路输出后，送至处理电路的ADC单元处理并驱动报警单元发出警示声。当保险管正常时，显示单元显示如图5A所示的Fuse字符，约保持1秒时间。当保险管熔断后，显示单元显示如图5B所示的Cut字符，并且报警单元同步发出警声提示。

较佳的，电流先通过公共输入端(COM)输入限压保护电路，由所述限压保护电路输出至所述线下检测电路并分流至所述第一检测支路以及所述第二检测支路，所述第一检测支路以及第二检测支路均有接地端。其中，公共输入端的电压比电路中的VSS端高1.2V。具体的，所述限压保护电路由5只二极管组成，其中，二极管D1的正向连接二极D4的正向，二极管D2的反向连接二极管D5的反向，二极管D3的正向连接二极管D2的反向，二极管D3的反向连接二极管D1的正向。由公共输入端J3通过限压保护电路(D1～D5)，提供正向1.2V电位，一路供给第一检测支路，一路经过保险管F1供给第二检测支路。

本发明实施例中的一种自动检测保险管熔断的方法，较佳的，所述方法还包括：

第一分流信号输入至第一检测支路后，经过偏置电路调整并输出第一电位；第二分流信号经过保险管以及高压保护电路后输入至第二检测支路并输出第二电位；

当所述第一电位为高电平，所述第二电位为高电平时，所述保险管正常；

当所述第一电位为高电平，所述第二电位为低电平时，所述保险管熔断。

其中，所述偏置电路包括依次连接的电阻R28，R38，R33以及二极管D6，所述晶体管Q10的发射极与所述二极管D6的正向连接，其基极连接所述电阻R38以及R33，所述电阻R33的另一端连接所述二极管D6的反向。具体的，从公共输入端流入的电流经过限压保护电路后，提供的正向电流经过第一检测支路中偏置电路，控制第一检测支路中的电阻R31和R32向第一输入端口CTR_2.2V输出高电平信号。

第二检测支路包括：晶体管Q4、Q11、电阻R30、R34、R35以及R36，所述晶体管Q4的集电极通过电阻R30连接所述晶体管Q11的基极，所述晶体管Q4的基极通过电阻R34连接所述保险管，所述晶体管Q4的发射极接地；所述晶体管Q11的发射极接地，所述晶体管Q11的集电极连接电阻R35以及R36，所述电阻R36连接所述处理电路的第一输入端口。经过第二检测支路的分流信号先经过保险管，再流经R34，Q4，Q11控制R35和R36连接处理电路的第二输入端口CTR_1.2V。当保险管正常时，晶体管Q4控制的第二检测支路中的第二输入端口CTR_1.2V为高电平；如果内置“保险管”是断开的，则晶体管Q4控制的第二检测支路中的第二输入端口CTR_1.2V由高电平变为低电平。因此比较第一输入端口以及第二输入端口获取的电平差即可判断出保险管的好坏。

较佳的实施例中，通过高压保护电路对装置进行保护。所述高压保护电路包括：热敏电阻PTC以及两个晶体管Q6及Q7，所述热敏电阻PTC的一端连接所述保险管，其另一端连接电阻R28，所述晶体管Q6及Q7的基极串联，所述晶体管Q6及Q7的集电极分别连接晶体管Q6及Q7的基极，所述晶体管Q7的发射极连接热敏电阻PTC以及晶体管Q12的发射极，所述晶体管Q6的发射极接地。

本发明实施例中的一种自动检测保险管熔断的方法，较佳的，所述方法还包括：

向线上检测电路输入电流信号，所述电流信号分流至第一检测支路以及第二检测支路；获取所述第一检测支路输出的第三电位，以及所述第二检测支路输出的第四电位；计算所述第三电位与第四电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。具体的，上述实施例中所述的线上检测电路的方法可以单独实施，也可以在本发明其他实施例基础上进一步实施，用以增加保险管判断的准确度。较佳的，由限压保护电路进行限压保护，同时经过分流电阻以调节不同的电流大小。

本发明实施例中的一种自动检测保险管熔断的方法，较佳的，所述方法还包括：

第三分流信号经过保险管，由偏置电路调整后输入至第一检测支路并输出第三电位；第四分流信号经过高压保护电路后输入至第二检测支路并输出第四电位；

当所述第三电位为高电平，所述第四电位为高电平时，所述保险管正常；

当所述第三电位为低电平，所述第四电位为高电平时，所述保险管熔断。

按照正常量程输入额定电流测量的情况下，第一检测支路中的晶体管Q10控制输出的第三电位与第二检测支路中晶体管Q4控制的第四电位均为高电位，表示保险管正常，且无任何警示。当输入过流(指大于该量程的电流满量度值)或误测过压(大于2V)时，因过压或超额过流等因素导致保险管的熔断，则Q10控制端的第三电位拉低，而晶体管Q4控制的第四电位依然不变，此时蜂鸣发出连续“滴--滴”的警报声，以提示用户内置保险丝已处于熔断状态。

综上，本发明实施例所述的自动检测保险管熔断的装置及方法增加保险管熔断检测装置以及熔断报警电路提高了万用表的使用方便性，更加人性化设计；通过自身的检测装置，能及时告知使用者；用户可无须打开产品壳体的情况下，即可知道产品保险管的工作状态，无须再用另一台万用表作为判断工具。并且能保持原有的测量功能外对使用环境和安规认证没有影响，提升了技术创新和产品的特点，得到了更多客户的喜爱，增添了市场销售的新亮点，是一款更适合于大众使用的万用表。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.种自动检测保险管熔断的装置，其特征在于，包括：线下检测电路以及处理电路，所述线下检测电路还包括：第一检测支路与第二检测支路；

所述第一检测支路连接所述处理电路的第一输入端口，用于向所述处理电路输出第一电位；所述第二检测支路通过保险管连接所述处理电路的第二输入端口，用于向所述处理电路输出第二电位；所述处理电路用于计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态；

还包括：公共输入端以及限压保护电路，电流通过所述公共输入端输入限压保护电路，由所述限压保护电路输出至所述线下检测电路并分流至所述第一检测支路以及所述第二检测支路，所述第一检测支路以及第二检测支路均有接地端；

所述第一检测支路包括：晶体管Q10、Q12、电阻R31、R32、R37、R39以及偏置电路，所述电阻R31、电阻R32均连接所述晶体管Q10的集电极以及晶体管Q12 的发射极，所述电阻R37连接所述晶体管Q12 的基极，所述电阻R39一端连接所述晶体管Q12的基极，其另一端接地；所述电阻R32连接所述处理电路的第二输入端口；所述偏置电路包括依次连接的电阻R28，R38，R33以及二极管D6，所述晶体管Q10的发射极与所述二极管D6的正向连接，其基极连接所述电阻R38以及R33，所述电阻R33的另一端连接所述二极管D6的反向；

所述第二检测支路包括：晶体管Q4、Q11、电阻R30、R34、R35以及R36，所述晶体管Q4的集电极通过电阻R30连接所述晶体管Q11的基极，所述晶体管Q4的基极通过电阻R34连接所述保险管，所述晶体管Q4的发射极接地；所述晶体管Q11的发射极接地，所述晶体管Q11的集电极连接电阻R35以及R36，所述电阻R36连接所述处理电路的第一输入端口；

还包括：高压保护电路，所述高压保护电路包括：热敏电阻PTC以及两个晶体管Q6及Q7，所述热敏电阻PTC的一端连接所述保险管，其另一端连接电阻R28，所述晶体管Q6及Q7的基极串联，所述晶体管Q6及Q7的集电极分别连接晶体管Q6及Q7的基极，所述晶体管Q7的发射极连接热敏电阻PTC以及晶体管Q12的发射极，所述晶体管Q6的发射极接地；

还包括：线上检测电路，所述线上检测电路包括：分流电路以及电流输入端；所述分流电路与所述限压保护电路与并联，所述电流输入端分别连接所述保险管以及高压保护电路。

2.一种通过权利要求1所述自动检测保险管熔断的装置实施的自动检测保险管熔断的方法，其特征在于，包括：

向线下检测电路输入电流信号，所述电流信号分流至第一检测支路以及第二检测支路；

获取所述第一检测支路输出的第一电位，以及所述第二检测支路输出的第二电位；计算所述第一电位与第二电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。

3.根据权利要求2所述的一种自动检测保险管熔断的方法，其特征在于，所述方法还包括：

第一分流信号输入至第一检测支路后，经过偏置电路调整并输出第一电位；第二分流信号经过保险管以及高压保护电路后输入至第二检测支路并输出第二电位；

当所述第一电位为高电平，所述第二电位为高电平时，所述保险管正常；

当所述第一电位为高电平，所述第二电位为低电平时，所述保险管熔断。

4.根据权利要求2所述的一种自动检测保险管熔断的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向线上检测电路输入电流信号，所述电流信号分流至第一检测支路以及第二检测支路；获取所述第一检测支路输出的第三电位，以及所述第二检测支路输出的第四电位；计算所述第三电位与第四电位之间的差值，并根据所述差值判断所述保险管的状态。

5.根据权利要求4所述的一种自动检测保险管熔断的方法，其特征在于，所述方法还包括：

第三分流信号经过保险管，由偏置电路调整后输入至第一检测支路并输出第三电位；第四分流信号经过高压保护电路后输入至第二检测支路并输出第四电位；

当所述第三电位为高电平，所述第四电位为高电平时，所述保险管正常；

当所述第三电位为低电平，所述第四电位为高电平时，所述保险管熔断。