CN108872845A - 继电器状态检测电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于继电器技术领域，提供了一种继电器状态检测电路和方法。所述电路包括：感应模块，根据所述继电器产生的磁场生成感应电流输出给所述放大模块；放大模块，适于与外部电网连接，对所述感应电流进行放大，将放大后的所述感应电流发送给显示模块；显示模块，根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。本发明能够在不接触继电器回路的情况下，自动检测电磁型继电器的工作状态，保障人身安全，且检测电路结构简单，检测准确。

Description

继电器状态检测电路和方法

技术领域

本发明属于继电器技术领域，尤其涉及一种继电器状态检测电路和方法。

背景技术

电磁继电器是一种利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器，电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与常开触点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的常闭触点释放，达到了在电路中的导通、切断的目的。

在电力系统中，电磁继电器广泛应用于断路器、隔离开关的控制回路，用于实现相关设备的分合闸。在断路器、隔离开关的二次控制原理图中，有数量众多的继电器，发生二次回路故障时，需要工作人员直接连接计量表和继电器的回路，进而检测继电器状态，但是用计量表直接测量时容易导致设备误动、人身触电等危害。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种继电器状态检测电路和方法，以解决现有技术中检测继电器时需要工作人员将检测设备与继电器回路直接连接，容易导致设备误动和人身触电危害的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种继电器状态检测电路，包括：感应模块、放大模块和显示模块；

所述感应模块，用于在继电器工作时，根据所述继电器产生的磁场生成感应电流输出给所述放大模块；

所述放大模块，用于对所述感应电流进行放大，将放大后的所述感应电流发送给显示模块；

所述显示模块，用于根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。

可选的，所述感应模块为电磁感应线圈。

可选的，所述放大模块包括：输入端、输出端和电压端；

所述放大模块的输入端与所述感应模块连接；所述放大模块的输出端与所述显示模块连接；所述放大模块的电压端与外部电网连接；

所述放大模块的输入端接收所述感应模块的所述感应电流；

所述放大模块的输出端向所述显示模块输出放大后的所述感应电流；

所述放大模块的电压端接收外部电网提供的电压。

可选的，所述放大模块还包括：调零端；

所述继电器状态检测电路还包括：校正模块；

所述校正模块，与所述放大模块的调零端连接，用于通过改变阻值调节所述放大模块的灵敏度。

可选的，所述放大模块为运算放大器。

可选的，所述继电器状态检测电路还包括：用于对所述显示模块进行过电流保护的保护模块；

所述显示模块通过所述保护模块与所述放大模块连接。

可选的，所述保护模块为电阻。

可选的，所述显示模块为发光元件。

本发明实施例第二方面提供了一种继电器状态检测方法，适用于包括感应模块、放大模块和显示模块的继电器状态检测电路，所述方法包括：

在继电器工作时，所述感应模块根据所述继电器产生的磁场生成感应电流；

所述放大模块对所述感应电流进行放大；

所述显示模块根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。

可选的，所述继电器状态检测电路还包括：校正模块；

所述方法还包括：

所述校正模块通过改变阻值调节所述放大模块的灵敏度。

本发明实施例的继电器状态检测电路和方法与现有技术相比存在的有益效果是：感应模块根据继电器产生的磁场生成感应电流输出给放大模块，在不接触继电器回路和继电器的情况下自动检测电磁型继电器的工作状态，保障了人身安全；然后放大模块对所述感应电流进行放大，再利用现实显示模块显示所述继电器的状态，检测电路结构简单，且检测准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的继电器状态检测电路的结构框图；

图2是本发明实施例一提供的另一种继电器状态检测电路的结构框图；

图3是本发明实施例一提供的继电器状态检测电路的电路示意图；

图4本发明实施例二提供的继电器状态检测方法的实现流程图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

参见图1，本实施例提供的一种继电器状态检测电路，所述电路包括：感应模块100、放大模块200和显示模块300。

其中，感应模块100与放大模块200连接，放大模块200与显示模块300连接，放大模块200和显示模块300还均与外部电网连接。外部电网为放大模块200和显示模块300提供电压。

感应模块100在继电器工作时，根据所述继电器产生的磁场生成感应电流输出给放大模块200；放大模块200对所述感应电流进行放大，将放大后的所述感应电流发送给显示模块300；显示模块300根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。

电磁继电器是利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作，是重要的二次控制元件。在断路器、隔离开关的二次控制回路中，有数量众多的继电器，当发生二次回路故障时，需要查找确定故障继电器位置。查找故障继电器位置一般运用计量表直接与回路连接测量，而这种检测方式容易导致设备误动和人身触电。因此本实施例运用监测设备与继电器为非接触方式连接，检测继电器的状态，进而保证人身安全。

优选的，本实施例的检测电路检测电磁型继电器的工作状态。

检测时，将感应模块100贴在电磁型继电器线圈外壳的预设范围内，可以使感应模块100感应到电磁型继电器工作时的产生的磁场。电磁型继电器工作时，继电器线圈中流过电流从而产生电磁效应，产生磁场。在磁场作用下，感应模块100产生感应电动势，进而输出感应电流；由于感应电流很小，可能显示模块200会感应不到电流而造成误检，所以本实施例采用放大模块200对感应电流进行放大，再输出给显示模块300，显示模块300显示电磁型继电器的状态，提高了继电器检测的准确度。

可选的，显示模块300显示电磁型继电器的状态的形式可以是闪光形式，也可以声音报警形式，也可以是通过数字显示电流大小进而确定继电器工作正常等。

上述继电器状态检测电路中，感应模块100根据继电器产生的磁场生成感应电流输出给放大模块200，在不接触继电器回路和继电器的情况下自动检测电磁型继电器的工作状态，保障了人身安全；然后放大模块200对所述感应电流进行放大，再利用现实显示模块300显示所述继电器的状态，检测电路结构简单，且检测准确。

可选的，参见图3，感应模块200为电磁感应线圈L1。

电磁感应线圈L1的两端均与放大模块200连接；电磁感应线圈L1感应继电器工作时产生的磁场，并产生磁感应电动势，向放大模块200输出感应电流，实现了在未接触继电器情况下，检测继电器的工作状态。

进一步地，参阅图2和图3，作为一种具体实施方式，放大模块200包括：输入端、输出端和电压端。

具体的，放大模块200的输入端与感应模块100连接；放大模块200的输出端与显示模块300连接；放大模块200的电压端与外部电网连接。

放大模块200的输入端接收感应模块100的所述感应电流，输出端向显示模块300输出放大后的所述感应电流，电压端接收外部电网提供的电压。

可选的，放大模块200还包括：调零端。

参见图2，所述继电器状态检测电路还可以包括：校正模块400。

其中，校正模块400与放大模块200的调零端连接；校正模块400通过改变阻值调节放大模块200的灵敏度。

可选的，放大模块200为运算放大器。例如，放大模块200可以为低噪声结型场效应管运算放大器，它可以接收很低的输入电压或电流，输入失调电流仅为2nA，偏置电流可低达7nA，且精度高。

可选的，放大模块200的输入端可以包括正输入端和负输入端，放大模块200的调零端也可以包括第一调零端和第二调零端。

示例性的，参见图3，放大模块200可以是TL071芯片。其中，TL071芯片的2引脚为放大模块200的负输入端，TL071芯片的3引脚为放大模块200的正输入端，TL071芯片的4引脚和7引脚均作为放大模块200的电压端，TL071芯片的1引脚为放大模块200的第一调零端，TL071芯片的5引脚为放大模块200的第二调零端，TL071芯片的6引脚为放大模块200的输出端。

放大模块200为运算放大器时，它的正输入端的负载和负输入端的负载不会一直达到平衡，即正输入端的负载值不会一直与负输入端的负载值相等，而如果正输入端的负载和负输入端的负载不平衡的话会产生零漂等现象，影响运算放大器的灵敏度和稳定性，进而影响检测电路检测的准确性，因此本实施例加入了校正模块400，通过校正模块400调节放大模块的灵敏度。

可选的，校正模块400可以为可变电阻。用户可以根据改变可变电阻的阻值调节放大模块200的灵敏度。

示例性的，如图3，校正模块400为可变电阻VR1。可变电阻VR1的第一端与TL071芯片的1引脚连接，可变电阻VR1的第二端与TL071芯片的5引脚连接，可变电阻VR1的第三端与外部电源连接。工作人员可以通过左右滑动可变电阻VR1来改变放大模块200的调零端回路的阻值，进而调节放大模块200的灵敏度，保证放大模块200的稳定性。优选的，可变电阻VR1的最大阻值可以为50KΩ。

本实施例对校正模块400的具体结构不做限定，校正模块400还可以是可实现相关功能的其他器件或电路，例如可变电阻器。

可选的，显示模块300为发光元件。

示例性的，参见图3，显示模块300为发光二极管LED1，当放大模块200输出放大后的感应电流时，发光二极管LED1发光，工作人员就可以知道当前检测的继电器正常，检测方法简单，易操作。

发光二极管LED1的正极与放大模块200的输出端连接，发光二极管LED1的负极与外部电网连接。

本实施例对显示模块300的具体结构不做限定，还可以为其他可实现相关功能的器件，例如蜂鸣器、警报器等。

进一步地，参见图2和图3，作为一种具体实施方式，所述继电器状态检测电路还包括：保护模块500。保护模块500用于对显示模块300进行过电流保护，防止输入到显示模块300的电流过大，损坏元件。

显示模块300通过保护模块500与放大模块200连接。

放大模块200输出的放大后的感应电流，可能对于显示模块300过大，如果直接输入到显示模块300中，会损坏显示模块300。所以本实施例在放大模块200和显示模块300之间加入保护模块500，在工作电压固定的情况下减小输入到显示模块300的电流，达到适于显示模块300工作的电流，进而保护显示模块300。

可选的，保护模块500为电阻。

示例性的，如图3，保护模块500为电阻R1。电阻R1的第一端与放大模块200的输出端连接，即电阻R1的第一端与TL071芯片的6引脚连接；电阻R1的第二端与显示模块300连接，即与发光二极管LED1的正极连接。优选的，电阻R1的阻值可以为150Ω。

应理解，保护模块500还可以为其他的带有负载的元件或电路，可以调节显示模块300与放大模块200的回路电压。本实施例对保护模块500的具体结构不做限定。

参见图3，结合上述实施例中的继电器状态检测电路的具体结构，对检测继电器状态的具体过程进行说明：

检测时，将电磁感应线圈L1置于电磁型继电器壳体外侧，电磁型继电器线圈两端加工作电压产生磁场，电磁感应线圈L1感应磁场产生感应电动势，并向TL071芯片的3引脚和2引脚输入感应电流，TL071芯片进行动态偏置形成电位差，并对感应电流进行放大，使TL071芯片的输出引脚(6引脚)电位变高，输出放大后的感应电流，放大后的感应电流经过电阻R1输入到发光二极管LED1中，发光二极管LED1发光，则确定当前检测的电磁型继电器工作正常。

上述实施例中，感应模块100根据继电器产生的磁场生成感应电流输出给放大模块200，在不接触继电器回路和继电器的情况下自动检测电磁型继电器的工作状态，保障了人身安全；然后放大模块200对所述感应电流进行放大，再利用现实显示模块300显示所述继电器的状态，检测电路结构简单，检测过程易操作，且检测准确。

实施例二

对应于实施例一中的继电器状态检测电路，本实施例提供了一种继电器状态检测方法。具体参见图4，提供了继电器状态检测方法的一个实施例的实现流程示意图，详述如下：

步骤S401，在继电器工作时，感应模块根据所述继电器产生的磁场生成感应电流。

电磁继电器是利用输入电路内电路在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作。当发生二次回路故障时，需要查找确定故障继电器位置。查找故障继电器位置一般运用计量表直接与回路连接测量，而这种检测方式容易导致设备误动和人身触电。因此本实施例运用监测设备与继电器为非接触方式连接，检测继电器的状态，进而保证人身安全。

优选的，本实施例的检测电路检测电磁型继电器的工作状态。

检测时，将感应模块贴在电磁型继电器线圈外壳的预设范围内，可以使感应模块感应到电磁型继电器工作时的产生的磁场。电磁型继电器工作时，继电器线圈中流过电流从而产生电磁效应，产生磁场。在磁场作用下，感应模块产生感应电动势，进而输出感应电流。

步骤S402，放大模块对所述感应电流进行放大。

由于感应电流很小，可能显示模块会感应不到电流而造成误检，所以本实施例采用放大模块对感应电流进行放大，再输出给显示模块，显示模块显示电磁型继电器的状态，提高了继电器检测的准确度。

可选的，所述继电器状态检测电路还包括：校正模块。

放大模块为运算放大器时，它的正输入端的负载和负输入端的负载不会一直达到平衡，即正输入端的负载值不会一直与负输入端的负载值相等，而如果正输入端的负载和负输入端的负载不平衡的话会产生零漂等现象，影响运算放大器的灵敏度和稳定性，进而影响检测电路检测的准确性，因此本实施例加入了校正模块，通过校正模块调节放大模块的灵敏度。

进一步地，所述的继电器状态检测方法还包括：

所述校正模块通过改变阻值调节所述放大模块的灵敏度。

示例性的，如图3，校正模块为可变电阻VR1。可变电阻VR1的第一端与TL071芯片的1引脚连接，可变电阻VR1的第二端与TL071芯片的5引脚连接，可变电阻VR1的第三端与外部电源连接。工作人员可以通过左右滑动可变电阻VR1来改变放大模块的调零端回路的阻值，进而调节放大模块的灵敏度，保证放大模块的稳定性。

步骤S403，显示模块根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。

可选的，显示模块显示电磁型继电器的状态的形式可以是闪光形式，也可以声音报警形式，也可以是通过数字显示电流大小进而确定继电器工作正常等。

示例性的，参见图3，显示模块为发光二极管LED1，当放大模块输出放大后的感应电流时，发光二极管LED1发光，工作人员就可以知道当前检测的继电器正常，检测方法简单，易操作。

具体的，参见图3，检测时，将电磁感应线圈L1置于电磁型继电器壳体外侧，电磁型继电器线圈两端加工作电压产生磁场，电磁感应线圈L1感应磁场产生感应电动势，并向TL071芯片的3引脚和2引脚输入感应电流，TL071芯片进行动态偏置形成电位差，并对感应电流进行放大，使TL071芯片的输出引脚(6引脚)电位变高，输出放大后的感应电流，放大后的感应电流经过电阻R1输入到发光二极管LED1中，发光二极管LED1发光，则确定当前检测的电磁型继电器工作正常。

上述实施例的继电器状态检测方法，感应模块根据继电器产生的磁场生成感应电流输出给放大模块，在不接触继电器回路和继电器的情况下自动检测电磁型继电器的工作状态，保障了人身安全；然后放大模块对所述感应电流进行放大，再利用现实显示模块显示所述继电器的状态，检测电路结构简单，且检测准确。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种继电器状态检测电路，其特征在于，包括：感应模块、放大模块和显示模块；

所述感应模块，用于在继电器工作时，根据所述继电器产生的磁场生成感应电流输出给所述放大模块；

所述放大模块，用于对所述感应电流进行放大，将放大后的所述感应电流发送给显示模块；

所述显示模块，用于根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。

2.如权利要求1所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述感应模块为电磁感应线圈。

3.如权利要求1所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述放大模块包括：输入端、输出端和电压端；

所述放大模块的输入端与所述感应模块连接；所述放大模块的输出端与所述显示模块连接；所述放大模块的电压端与外部电网连接；

所述放大模块的输入端接收所述感应模块的所述感应电流；

所述放大模块的输出端向所述显示模块输出放大后的所述感应电流；

所述放大模块的电压端接收外部电网提供的电压。

4.如权利要求3所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述放大模块还包括：调零端；

所述继电器状态检测电路还包括：校正模块；

所述校正模块，与所述放大模块的调零端连接，用于通过改变阻值调节所述放大模块的灵敏度。

5.如权利要求1所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述放大模块为运算放大器。

6.如权利要求1至5任一项所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述继电器状态检测电路还包括：用于对所述显示模块进行过电流保护的保护模块；

所述显示模块通过所述保护模块与所述放大模块连接。

7.如权利要求6所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述保护模块为电阻。

8.如权利要求1至5任一项所述的继电器状态检测电路，其特征在于，所述显示模块为发光元件。

9.一种继电器状态检测方法，适用于包括感应模块、放大模块和显示模块的继电器状态检测电路，其特征在于，所述方法包括：

在继电器工作时，所述感应模块根据所述继电器产生的磁场生成感应电流；

所述放大模块对所述感应电流进行放大；

所述显示模块根据放大后的所述感应电流显示所述继电器的状态。

10.如权利要求9所述的继电器状态检测方法，其特征在于，所述继电器状态检测电路还包括：校正模块；

所述方法还包括：

所述校正模块通过改变阻值调节所述放大模块的灵敏度。