CN113064100A - 一种基于单点接地线的接地状态指示器 - Google Patents

一种基于单点接地线的接地状态指示器 Download PDF

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Abstract

一种基于单点接地线的接地状态指示器，包括断路指示灯、自检指示灯、自检按钮、壳体、快装电池盖和底盖，壳体正面设置断路指示灯、自检指示灯和自检按钮，壳体内部设置电池和电路；壳体底部设置底盖且二者固定连接，壳体与底盖之间夹有待检测的单点接地线，所述接地状态指示器串接于单点接地线上；底盖上设有快装电池盖；所述电路包括单点接地线断路指示电路和接地状态指示器自检电路。其具有功耗低、抗干扰能力强、待机时间长、低成本的优点，适宜大批量生产，其解决了总装车间、发射现场内电气设备单点接地线的实时监测问题。

Description

一种基于单点接地线的接地状态指示器
技术领域
本发明涉及一种基于单点接地线的接地状态指示器，适用于总装车间、发射现场单点接地线的实时监测。
背景技术
在总装车间、发射现场，弹、箭上所有的电气设备，其装配工艺对单点接地有着严格的要求，目前装配现场没有可靠有效的手段或设备对产品的单点接地状态进行实时监测，仅靠传统人工多次重复检查，劳动强度大、效率低、可靠性差。在当前火箭高密度发射的情况下，无法保证电气设备在大批量生产过程中对质量一致性的要求，亟需研制一种适合大批量装备的低成本、自动化单点接地状态实时监测设备。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术中的上述不足和需求，本发明提出一种基于单点接地线的接地状态指示器，其具有功耗低、抗干扰能力强、待机时间长、低成本的优点，适宜大批量生产，其解决了总装车间、发射现场内电气设备单点接地线的实时监测问题。
(二)技术方案
一种基于单点接地线的接地状态指示器，包括断路指示灯、自检指示灯、自检按钮、壳体、快装电池盖和底盖，壳体正面设置断路指示灯、自检指示灯和自检按钮，壳体内部设置电池和电路；壳体底部设置底盖且二者固定连接，壳体与底盖之间夹有待检测的单点接地线，所述接地状态指示器串接于单点接地线上；底盖上设有快装电池盖；所述电路包括单点接地线断路指示电路和接地状态指示器自检电路。
在所述单点接地线断路指示电路中，包括第一电阻R1、第二电阻 R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电阻R8、第九电阻R9、第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压管VE1、断路指示二级管D1、第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2、第一电容C1、待测单点接地线 L1；单点接地线L1串联于电路中的A点和B点的两端，单点接地线 L1闭合表示单点接地线L1与A点和B点连接良好，单点接地线L1 断开表示单点接地线与A点和B点断开。
当单点接地线L1闭合时，电压顺次通过第二电阻R2、第一电阻 R1，经单点接地线后L1与地线组成第一闭合回路；第八电阻R8一端连接在第一电阻R1与A点之间，另一端连接稳压管VE1，稳压管VE1 的另一端连接至B点；所述稳压管VE1还与顺次串联的第九电阻R9、第一电容C1形成并联结构；第一三极管Q1的发射极连接在第二电阻 R2和第一电阻R1之间，第一三极管Q1的集电极连接在第九电阻R9 与第二三极管Q2的基极之间，第一三极管Q1的基极通过第四电阻R4 连接至第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地；第一整流二极管VD1并联设置于第一三极管Q1集电极和接地之间；电压还顺次通过第三电阻R3、断路指示二级管D1、第二整流二极管VD2 后接地；第二三极管Q2的集电极有单还连接于断路指示二极管D1和第二整流二极管VD2之间。
其中，第一三极管Q1为第二三极管Q2提供驱动电流，第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2为第二三极管Q2提供保护，第一电阻R1是用来降低整个电路的功耗，第一电容C1是用来对电路进行滤波。
所述电压提供为3V，采用纽扣电池供电。
组成第一闭合回路时，稳压管VE1的电压为0V，第二三极管Q2 不导通，断路指示二级管D1没有电流通过，即断路指示灯灭；当单点接地线L1断开时，稳压管VE1中电压为0.6V，二三极管Q2导通，电压通过断路指示二级管D1后经由第二三极管Q2后与地线组成第二闭合回路，此时断路指示灯亮。
在所述接地状态指示器自检电路中，包括第五电阻R5、第六电阻 R6、第七电阻R7、第十电阻R10、自检开关S1、第二电容C2、第三三极管Q3、第三整流二极管VD3、自检指示二极管D2、第四整流二极管VD4；第六电阻R6和第二电容C2串联的支路与自检开关形成小并联结构，电压顺次通过第五电阻R5、所述小并联结构、第十电阻R10 接地；电压还顺次通过第七电阻R7、自检指示二极管D2、第四整流二极管VD4接地；第三三极管Q3的基极通过呈并联结构的第十电阻 R10、第三整流二极管VD3接地，第三三极管Q3集电极连接在自检指示二极管D2和第四整流二极管VD4之间，第三三极管Q3的发射极接地。
电压提供为3V，当自检开关S1闭合时，电压通过第五电阻R5、第十电阻R10组成闭合回路，此时R10两端电压为0.8V，第三三极管 Q3导通，电压通过自检指示二极管D2后经由第三三极管Q3组成第二闭合回路，自检指示灯亮；当自检开关S1断开时，第十电阻R10两端电压为0V，第三三极管Q3不导通，自检指示二极管D2没有电流通过，自检指示灯灭。
其中，第三整流二极管VD3、第四整流二极管VD4是为第三三极管Q3提供保护，第二电容C2的作用是隔直流和电流的充放电，当自检开关S1断开时，第二电容C2通过自检指示二极管D2进行放电，自检指示灯可延时熄灭；在该自检电路中，当电池电压小于等于2V时，根据分压比，可计算出R10两端的电压将小于0.6V，此时第三三极管 Q3不导通，自检指示二极管D2指示灯灭，以此来判断电路是否工作正常，实现电路的自检功能。
断路指示灯和自检指示灯颜色不同。
(三)有益效果
本发明的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其具有功耗低、抗干扰能力强、待机时间长、低成本的优点，适宜大批量生产，其解决了总装车间、发射现场内电气设备单点接地线的实时监测问题。
附图说明
图1本发明的一种基于单点接地线的接地状态指示器正面结构示意图。
图2本发明的一种基于单点接地线的接地状态指示器背面结构示意图。
图3本发明的一种基于单点接地线的接地状态指示器中单点接地线断线指示电路。
图4本发明的一种基于单点接地线的接地状态指示器的自检电路。
图中，1-断路指示灯；2-自检指示灯；3-自检按钮；4-壳体；5-单点接地线；6-快装电池盖；7-底盖。
具体实施方式
参见图1-2：
本发明涉及一种基于单点接地线的接地状态指示器，其包括断路指示灯1、自检指示灯2、自检按钮3、壳体4、快装电池盖6和底盖7，壳体4正面设置断路指示灯1、自检指示灯2和自检按钮3，壳体4内部设置电池和电路；壳体4底部设置底盖7且二者固定连接，壳体4与底盖7之间夹有待检测的单点接地线5，所述接地状态指示器串接于单点接地线5上；底盖7上设有快装电池盖6；所述电路包括单点接地线断路指示电路和接地状态指示器自检电路。
参见图3，在所述单点接地线断路指示电路中，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电阻R8、第九电阻 R9、第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压管VE1、断路指示二级管 D1、第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2、第一电容C1、待测单点接地线L1；单点接地线L1串联于电路中的A点和B点的两端，单点接地线L1闭合表示单点接地线L1与A点和B点连接良好，单点接地线L1断开表示单点接地线与A点和B点断开。
当单点接地线L1闭合时，电压顺次通过第二电阻R2、第一电阻 R1，经单点接地线后L1与地线组成第一闭合回路；第八电阻R8一端连接在第一电阻R1与A点之间，另一端连接稳压管VE1，稳压管VE1 的另一端连接至B点；所述稳压管VE1还与顺次串联的第九电阻R9、第一电容C1形成并联结构；第一三极管Q1的发射极连接在第二电阻 R2和第一电阻R1之间，第一三极管Q1的集电极连接在第九电阻R9 与第二三极管Q2的基极之间，第一三极管Q1的基极通过第四电阻R4 连接至第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地；第一整流二极管VD1并联设置于第一三极管Q1集电极和接地之间；电压还顺次通过第三电阻R3、断路指示二级管D1、第二整流二极管VD2 后接地；第二三极管Q2的集电极有单还连接于断路指示二极管D1和第二整流二极管VD2之间。
其中，第一三极管Q1为第二三极管Q2提供驱动电流，第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2为第二三极管Q2提供保护，第一电阻R1是用来降低整个电路的功耗，第一电容C1是用来对电路进行滤波。
所述电压提供为3V，采用纽扣电池供电。纽扣电池一方面是抗干扰能力强、成本低、体积小，另一方面其电压电流小，不会给与连接单点接地线的设备带来额外的干扰。
组成第一闭合回路时，稳压管VE1的电压为0V，第二三极管Q2 不导通，断路指示二级管D1没有电流通过，即断路指示灯1灭；当单点接地线L1断开时，稳压管VE1中电压为0.6V，二三极管Q2导通，电压通过断路指示二级管D1后经由第二三极管Q2后与地线组成第二闭合回路，此时断路指示灯1亮。
参见图4，在所述接地状态指示器自检电路中，包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第十电阻R10、自检开关S1、第二电容 C2、第三三极管Q3、第三整流二极管VD3、自检指示二极管D2、第四整流二极管VD4；第六电阻R6和第二电容C2串联的支路与自检开关形成小并联结构，电压顺次通过第五电阻R5、所述小并联结构、第十电阻R10接地；电压还顺次通过第七电阻R7、自检指示二极管D2、第四整流二极管VD4接地；第三三极管Q3的基极通过呈并联结构的第十电阻R10、第三整流二极管VD3接地，第三三极管Q3集电极连接在自检指示二极管D2和第四整流二极管VD4之间，第三三极管Q3 的发射极接地。
电压提供为3V，当自检开关S1闭合时，电压通过第五电阻R5、第十电阻R10组成闭合回路，此时R10两端电压为0.8V，第三三极管 Q3导通，电压通过自检指示二极管D2后经由第三三极管Q3组成第二闭合回路，自检指示灯2亮；当自检开关S1断开时，第十电阻R10 两端电压为0V，第三三极管Q3不导通，自检指示二极管D2没有电流通过，自检指示灯2灭。
其中，第三整流二极管VD3、第四整流二极管VD4是为第三三极管Q3提供保护，第二电容C2的作用是隔直流和电流的充放电，当自检开关S1断开时，第二电容C2通过自检指示二极管D2进行放电，自检指示灯2可延时熄灭。在该自检电路中，当电池电压小于等于2V时，根据分压比，可计算出R10两端的电压将小于0.6V，此时第三三极管Q3不导通，自检指示二极管D2指示灯灭，以此来判断电路是否工作正常，实现电路的自检功能。
断路指示灯1和自检指示灯2颜色不同，具体的，断路指示灯1 为红色，自检指示灯2为绿色。
本发明将接地状态指示器与单点接地线串联组成完整回路，通过微小电流信号在回路中进行传输来实现单点接地线的实时监测。当断路指示灯1亮时，单点接地线断开；当断路指示灯1灭时，单点接地线接触良好。接地状态指示器自检电路主要是对接地线状态指示器的工作状态进行自检。当按下自检按钮3，自检指示灯2亮，接地状态指示器工作状态良好；当按下自检按钮3，自检指示灯2灭，接地状态指示器工作异常或电池电量不足。

Claims (10)

1.一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，包括断路指示灯、自检指示灯、自检按钮、壳体、快装电池盖和底盖，壳体正面设置断路指示灯、自检指示灯和自检按钮，壳体内部设置电池和电路；壳体底部设置底盖且二者固定连接，壳体与底盖之间夹有待检测的单点接地线，所述接地状态指示器串接于单点接地线上；底盖上设有快装电池盖；所述电路包括单点接地线断路指示电路和接地状态指示器自检电路。
2.如权利要求1所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，在所述单点接地线断路指示电路中，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第八电阻R8、第九电阻R9、第一三极管Q1、第二三极管Q2、稳压管VE1、断路指示二级管D1、第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2、第一电容C1、待测单点接地线L1；单点接地线L1串联于电路中的A点和B点的两端，单点接地线L1闭合表示单点接地线L1与A点和B点连接良好，单点接地线L1断开表示单点接地线与A点和B点断开。
3.如权利要求2所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，当单点接地线L1闭合时，电压顺次通过第二电阻R2、第一电阻R1，经单点接地线后L1与地线组成第一闭合回路；第八电阻R8一端连接在第一电阻R1与A点之间，另一端连接稳压管VE1，稳压管VE1的另一端连接至B点；所述稳压管VE1还与顺次串联的第九电阻R9、第一电容C1形成并联结构；第一三极管Q1的发射极连接在第二电阻R2和第一电阻R1之间，第一三极管Q1的集电极连接在第九电阻R9与第二三极管Q2的基极之间，第一三极管Q1的基极通过第四电阻R4连接至第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的发射极接地；第一整流二极管VD1并联设置于第一三极管Q1集电极和接地之间；电压还顺次通过第三电阻R3、断路指示二级管D1、第二整流二极管VD2后接地；第二三极管Q2的集电极有单还连接于断路指示二极管D1和第二整流二极管VD2之间。
4.如权利要求3所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，其中，第一三极管Q1为第二三极管Q2提供驱动电流，第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2为第二三极管Q2提供保护，第一电阻R1是用来降低整个电路的功耗，第一电容C1是用来对电路进行滤波。
5.如权利要求4所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，所述电压提供为3V，采用纽扣电池供电。
6.如权利要求5所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，组成第一闭合回路时，稳压管VE1的电压为0V，第二三极管Q2不导通，断路指示二级管D1没有电流通过，即断路指示灯灭；当单点接地线L1断开时，稳压管VE1中电压为0.6V，二三极管Q2导通，电压通过断路指示二级管D1后经由第二三极管Q2后与地线组成第二闭合回路，此时断路指示灯亮。
7.如权利要求1所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，在所述接地状态指示器自检电路中，包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第十电阻R10、自检开关S1、第二电容C2、第三三极管Q3、第三整流二极管VD3、自检指示二极管D2、第四整流二极管VD4；第六电阻R6和第二电容C2串联的支路与自检开关形成小并联结构，电压顺次通过第五电阻R5、所述小并联结构、第十电阻R10接地；电压还顺次通过第七电阻R7、自检指示二极管D2、第四整流二极管VD4接地；第三三极管Q3的基极通过呈并联结构的第十电阻R10、第三整流二极管VD3接地，第三三极管Q3集电极连接在自检指示二极管D2和第四整流二极管VD4之间，第三三极管Q3的发射极接地。
8.如权利要求7所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，电压提供为3V，当自检开关S1闭合时，电压通过第五电阻R5、第十电阻R10组成闭合回路，此时R10两端电压为0.8V，第三三极管Q3导通，电压通过自检指示二极管D2后经由第三三极管Q3组成第二闭合回路，自检指示灯亮；当自检开关S1断开时，第十电阻R10两端电压为0V，第三三极管Q3不导通，自检指示二极管D2没有电流通过，自检指示灯灭。
9.如权利要求8所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，其中，第三整流二极管VD3、第四整流二极管VD4是为第三三极管Q3提供保护，第二电容C2的作用是隔直流和电流的充放电，当自检开关S1断开时，第二电容C2通过自检指示二极管D2进行放电，自检指示灯可延时熄灭；在该自检电路中，当电池电压小于等于2V时，根据分压比，可计算出R10两端的电压将小于0.6V，此时第三三极管Q3不导通，自检指示二极管D2指示灯灭，以此来判断电路是否工作正常，实现电路的自检功能。
10.如权利要求1所述的一种基于单点接地线的接地状态指示器，其特征在于，断路指示灯和自检指示灯颜色不同。
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