CN201984106U - 智能雷电计数器 - Google Patents

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陈建魁
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SHANGHAI LEIXUN LIGHTNING PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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SHANGHAI LEIXUN LIGHTNING PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种自动计数并记录电涌信号的智能雷电计数器，它包括用于采集雷击时电涌信号的电涌信号采集单元，根据电涌信号采集单元所采集的电涌信号进行分析并记录雷击时间、雷击次数、雷击频率和电涌电流大小的信号处理单元，以及为信号处理单元提供稳定工作电压的电源单元。所述信号处理单元包括微处理器电路、复位电路、显示电路和按键电路；所述电涌信号采集单元包括电流互感器、限压电路、整流电路、RC滤波网络、稳压限流电路和隔离接口电路。所述电源单元包括变压器、整流电路、整流滤波电路、掉电检测电路和备用电源电路。

Description

智能雷电计数器
技术领域
本实用新型涉及一种雷电计数器，具体来说，涉及一种能够计数并记录电涌信号的智能雷电计数器。
背景技术
随着电子技术的广泛应用，以及信息技术的飞速发展，电子设备已经深入到人们的生活和生产的每一领域，人们几乎每天都离不开电器设备，从日常用的电视机、音响和通信设备到工业生产设备等。由于各种电器设备大多采用集成电路，使得电子设备的耐过压能力都比较低，特别是在雷电比较频繁的地区，损坏率是非常大的，为此防雷器得到了广泛的应用，特别是电力系统、通信系统和电视广播系统。“防雷”是一项综合的系统工程，要必须从各个方面全方位考虑，采取各种有效措施，不断改良才会得到成效，虽然如此，但是国家每年由于遭雷击是增加无减，损失数以亿计，其中重要的原因之一，就是缺乏相应的手段评估所采取的防雷措施。
目前，多数的防雷器都是比较单一的防雷功能，没有失效指示等，更说不上对雷电的有效分析了，现在市面上也出现了不少雷击计数设备，但由于受到掉电及功能等的影响，数据经常丢失，有误动作。
实用新型内容
针对以上的不足，本实用新型提供了一种自动计数并记录电涌信号的智能雷电计数器，它包括用于采集雷击时电涌信号的电涌信号采集单元，根据电涌信号采集单元所采集的电涌信号进行分析并记录雷击时间、雷击次数、雷击频率和电涌电流大小的信号处理单元，以及为信号处理单元提供稳定工作电压的电源单元。
所述信号处理单元包括接收并分析存储电涌信号采集单元所采集的电涌信号的微处理器电路，以及对微处理器电路记录数据进行复位的复位电路。
所述信号处理单元还包括用于显示雷击时间、雷击频率和电涌电流大小的显示电路，以及用户输入命令的按键电路。
所述显示电路为LED数码显示电路。
所述电源单元包括将市电电压变为信号处理单元工作电压的变压器，将交流电转变为直流电的整流电路，以及对直流电进行滤波处理的整流滤波电路。
所述电源单元还包括与整流滤波电路连接的备用电源电路，以及在断电情况下启动备用电源电路的掉电检测电路。
所述电涌信号采集单元包括对电涌信号的进行感应采集的电流互感器；对过高的电涌信号进行一级限制的限压电路；对电涌信号进行正负极性定向的整流电路；对整流后的电流进行滤波处理的RC滤波网络；对滤波处理后的电流进行限流稳压处理的稳压限流电路；对电涌信号进行隔离的隔离接口电路。
本实用新型的有益效果为：本实用新型设有信号处理单元，通过内部带有EEPROM存储器的微处理器，可以提高响应速度，抗干扰能力强，记录准确；电源单元增加了备用电源电路和掉电检测电路，使得在掉电模式下能够及时进行雷击计数和数据存储，确保计数器正常工作；采用LED数码管显示，能够在比较暗的环境下进行数据查看及相关操作，提高工作效率；采用光隔离接口，防止电涌信号对微处理器的造成不必要的干扰，使得微处理器工作更加稳定。
附图说明
图1为本实用新型智能雷电计数器的功能结构示意图；
图2为本实用新型电涌信号采集单元电路原理图；
图3为本实用新型信号处理单元电路原理图；
图4为本实用新型电源单元电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步阐述。
如图1所示，本实用新型的智能雷电计数器包括电涌信号采集单元、信号处理单元和电源单元，电涌信号采集单元采集雷击时的电涌信号，信号处理单元接收电涌信号采集单元所采集的电涌信号，进行分析并记录雷击时间、雷击次数、雷击频率和电涌电流大小，电源单元为信号处理单元提供稳定工作电压。
如图3所示，信号处理单元包括微处理器电路、复位电路、显示电路和按键电路。微处理器电路接收并分析存储电涌信号采集单元所采集的电涌信号的，获得雷击时间、雷击次数、雷击频率和电涌电流大小，它由处理器U1、电容C7和C8组成；复位电路对微处理器电路记录数据进行复位，它由电容C6和R11组成，C6另一端接地，其连接U1的引脚13；显示电路用于显示雷击时间、雷击频率和电涌电流大小的，本实用新型优先考虑采用LED数码显示电路，它由LED1和电阻R14~R20，组成；按键电路用于用户输入命令，由开关SW1和R13组成，接入U1的引脚2。
如图2所示，电涌信号采集单元包括电流互感器、限压电路、整流电路、RC滤波网络、稳压限流电路和隔离接口电路。电流互感器主要负对电涌信号的感应采集，由电感L1组成；限压电路可对过高的电涌信号进行一级限制，确保后级电路不被损坏，它由电阻M1组成；整流电路对不同方面的电涌信号进行正负极性的定向，转在统一极性的脉动直流电，它由整流桥DB01完成，负责电流的正负定向工作；RC滤波网络对整流后的电流进行滤波处理，它由限流电阻R1、R2及电容C1组成；稳压限流电路对滤波处理后的电流进行限流稳压处理，确保后级光耦合器正常工作，它由防雷元件SID1、稳压二极管DZ1及限流电阻R3、电阻R4、电阻R5组成，可有效地限制电流进入和过滤高频脉冲；隔离接口电路可以有效地把电涌信号与后级处理器电路有效隔离，互不干扰，它由PC817型线性光耦合器U3及电阻R9组成，实现快速的计数信号的光隔离转换。
如图4所示，电源单元包括变压器、整流电路、整流滤波电路、掉电检测电路和备用电源电路。变压器将市电电压变为信号处理单元工作电压，由电感B1组成；整流电路将交流电转变为直流电，由整流器DB02和二极管D4组成；整流滤波电路对直流电进行滤波处理，由芯片U2、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1和R23组成；备用电源电路用于在掉电的情况下为信号处理单元提供电源，由电池BAT1、电阻R21和两个反向并联的二极管D2和D3组成；掉电检测电路用于检测市电供电情况，并在掉电的情况下启动备用电源电路，由电阻R6~R8、电容C3和三极管Q1组成。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (7)

1.一种智能雷电计数器，它包括用于采集雷击时电涌信号的电涌信号采集单元，其特征在于，它还包括根据电涌信号采集单元所采集的电涌信号进行分析并记录雷击时间、雷击次数、雷击频率和电涌电流大小的信号处理单元，以及为信号处理单元提供稳定工作电压的电源单元。
2.根据权利要求1所述的智能雷电计数器，其特征在于，所述信号处理单元包括接收并分析存储电涌信号采集单元所采集的电涌信号的微处理器电路，以及对微处理器电路记录数据进行复位的复位电路。
3.根据权利要求2所述的智能雷电计数器，其特征在于，所述信号处理单元还包括用于显示雷击时间、雷击频率和电涌电流大小的显示电路，以及用户输入命令的按键电路。
4.根据权利要求3所述的智能雷电计数器，其特征在于，所述显示电路为LED数码显示电路。
5.根据权利要求1所述的智能雷电计数器，其特征在于，所述电源单元包括将市电电压变为信号处理单元工作电压的变压器，将交流电转变为直流电的整流电路，以及对直流电进行滤波处理的整流滤波电路。
6.根据权利要求5所述的智能雷电计数器，其特征在于，所述电源单元还包括与整流滤波电路连接的备用电源电路，以及在断电情况下启动备用电源电路的掉电检测电路。
7.根据权利要求1所述的智能雷电计数器，其特征在于，所述电涌信号采集单元包括对电涌信号的进行感应采集的电流互感器；对过高的电涌信号进行一级限制的限压电路；对电涌信号进行正负极性定向的整流电路；对整流后的电流进行滤波处理的RC滤波网络；对滤波处理后的电流进行限流稳压处理的稳压限流电路；对电涌信号进行隔离的隔离接口电路。
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