CN207835040U - 一种电器设备监控系统 - Google Patents

Abstract

一种电器设备监控系统，包括温度检测模块、电压检测模块和散热模块以及控制模块，所述温度检测模块检测低压电器设备P3的温度，通过热敏电阻R1和电阻R5将温度信号转化为电压信号，一路输入散热模块利用三极管Q1和散热器P1组成的散热电路散热，另一路经二极管D1输入控制模块内，所述电压信号检测模块通过电压传感器P2将正向电压信号经运算放大器AR1放大后经二极管D2输入控制模块，反相信号经运算放大器AR2反相放大后经二极管D3输入控制模块，所述控制模块在三极管Q2导通时继电器K1得电动作，常闭触点断开，常开触点闭合，低压电器设备P3和电源V1断开，停止运行。

Description

一种电器设备监控系统

技术领域

本实用新型涉及用电设备的综合保护设备技术领域，特别是涉及一种电器设备监控系统。

背景技术

目前，在低压电器设备中，只有少数关键设备装配了综合保护装置，且大多是起被动保护作用，不能保护到每个设备，不能对运行中的低压电器设备的温度、电压性能参数同时监测和控制，主动保护，而现有监控设备主要用来显示和储存温度和电压数据，没有相应的控制设备，监测数据利用率不高。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种电器设备监控系统，具有实时监测温度和电压信号、即时控制且监测数据利用率高，结构简单的特性，有效的监测到低压电器设备运行中的异常温度、电压参数，及时主动切断电源来保护低压电器设备。

其解决的技术方案是，一种电器设备监控系统，包括温度检测模块、电压检测模块和散热模块以及控制模块，所述温度检测模块检测低压电器设备P3的温度，通过热敏电阻R1和电阻R5将温度信号转化为电压信号，一路输入散热模块利用三极管Q1和散热器P1组成的散热电路散热，另一路经二极管D1输入控制模块内，所述电压信号检测模块通过电压传感器P2将正向电压信号经运算放大器AR1和电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电容C4组成的同相比例放大电路放大后经二极管D2输入控制模块，反向信号经运算放大器AR2和电阻R13、电阻R14、电阻R15以及电容C5组成的反相比例放大器反相放大后经二极管D3输入控制模块，所述控制模块在三极管Q2导通时继电器K1得电动作，常闭触点断开，常开触点闭合，低压电器设备P3断电，停止运行；

所述电压检测模块包括电压传感器P2，电压传感器P2的引脚1接电源+12V，电压传感器P2的引脚2接电阻R9的一端、电阻R10的一端和电阻R13的一端，电压传感器的引脚3接地，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端接电阻R11的一端、电阻R12的一端和电容C4的一端，运算放大器AR1的同相输出端接电阻R12的另一端和电容C4的另一端以及二极管D2的阳极，电阻R11的另一端接电阻R9的另一端，R13的另一端接运算放大器AR2的反相输入端和电阻R14的另一端、电容C5的一端，运算放大器AR2的同相输入端接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，运算放大器AR2的反相输出端接电阻R14的另一端、电容C5的另一端和二极管D3的阳极，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极和电阻R19的一端，电阻R19的另一端接地。

所述散热模块包括电阻R6，电阻R6的一端接电阻R7和三极管Q1的基极，电阻R7的另一端接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极接电容C6的负极和散热器P1的引脚2，电容C6的正极接电源+5V和散热器P1的引脚1，三极管Q1的发射极接地。

所述控制模块包括电阻R16，电阻R16的一端接二极管D2的阴极，电阻R16的另一端接电阻R17的一端和电容C3的一端以及三级管Q2的基极，电阻R17的另一端和电容C3的另一端接三级管Q2的发射极，三级管Q2的集电极接电阻R18的一端和电容C7的一端，电阻R18的另一端接二极管D4的阳极和电容C7的另一端以及继电器K1的引脚5，继电器K1的引脚4接电源+12V和二极管D4的阴极，继电器K1引脚3接地，继电器K1的引脚1的一端接低压电器设备P3的引脚1，继电器K1引脚1的另一端接继电器K1的引脚2，继电器K1的引脚2接电源V1的一端，电源V1的另一端接低压电器设备P3的引脚2，三极管Q2的发射极接地。

所述温度检测模块包括电源+5V，电源+5V接热敏电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接热敏电阻R1的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R4、R5的一端和二极管D1的阳极以及电阻R6的另一端，电阻R4的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电阻R5的另一端接地，二极管D1的阴极接电阻R16的一端。

由于以上技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点；

1，散热模块通过电阻R6接收到电阻R5上输出的异常电压信号后，三极管Q1导通，散热器P1开始工作，电容C6待温度下降到正常范围，三级管Q1截止，通过电阻R7可靠接地，散热器P1停止工作，实现了实时监测和控制温度信号的作用，有效的利用了监测数据。

2，电压检测模块和温度检测模块通过二极管D1、二极管D2、二极管D3和电阻R19并联组成的或门电路，将信号输入控制模块，当电压信号或温度信号任意一个超出正常范围，或门导通，三极管Q2导通，电源V1切断，具有结构简单，实时监测电压、温度信号，即时控制的特点。

3，控制模块通过电阻R16接收到异常电压信号后，电容C3起滤波和抗干扰作用，三级管Q1导通，继电器K1得电，二极管D4起稳压作用，保护继电器K1，电阻R18的作用一是提供三极管Q2集电极电流的直流通路,二是和电容C7构成一个泄放电流回路,用来泄放继电器K1动作之后的线圈自感电势产生的电流,防止三极管Q2被击穿，当三极管Q2截止时，电阻R17导通，以保证三极管Q2基极可靠接地，具有实时监测温度和电压信号，即时控制，主动保护的特点。

附图说明

图1为本实用新型一种电器设备监控系统的电路模块图。

图2为本实用新型一种电器设备监控系统的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，当低压电器设备P3工作时，所述温度检测模块检测低压电器设备P3的温度，包括电源+5V，电源+5V接热敏电阻R1的一端和电阻R2的一端，热敏电阻R1将检测到的温度信号转换为电流信号，热敏电阻R1采用NTC型热敏电阻，灵敏度高，体积小，使用方便，稳定性好，电阻R2的另一端接热敏电阻R1的另一端和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R4、电阻R5的一端和二极管D1的阳极以及电阻R6的另一端，电阻R4的另一端接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，温度信号转换为电流信号后输入到由电阻R3、电阻R4和电容C1组成的滤波电路，滤除高频谐波，稳定电路，防止产生误信号，电阻R5的另一端接地，滤波后的电流信号在电阻R5上产生的电压信号，一路经电阻R6输入到散热模块，另一路经二极管D1输入到控制模块内。

所述散热模块包括电阻R6，电阻R6起限流作用，电阻R6的一端接电阻R7和三极管Q1的基极，电阻R7的另一端接三极管Q1的发射极，电阻R7在三级管不导通时，使三极管Q1基极下拉接地，保证三极管Q1可靠截止，提高电路可靠性，三极管Q1的集电极接电容C6的负极和散热器P1的引脚2，电容C6的正极接电源+5V和散热器P1的引脚1，电容C6可减小甚至消除散热器P1造成的电压波动，保证系统的稳定运行，散热器P1是额定电压为+5V的风扇，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1用做可控开关，控制散热器P1的通断，当低压电器设备P3工作温度超出正常范围时，热敏电阻R1阻值迅速减小，使电路中电流增大，电阻R5两端电压上升，三极管Q1导通，散热器开始工作，具有响应速度快，实时监测温度信号，即时控制的特点。

所述电压检测模块包括电压传感器P2，电压传感器P2是型号为CHV-25P的霍尔电压传感器，电压传感器P2的引脚1接电源+12V，电压传感器P2的引脚2接电阻R9、电阻R10和电阻R13的一端，电压传感器的引脚3接地，电压传感器P2将低压电器设备P3的大电压信号转换为小电压信号输入电路，电阻R9做采样电阻，将电阻R9上产生的电压信号作为监测信号输出，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端接电阻R11、电阻R12的一端和电容C4的一端，运算放大器AR1的同相输出端接电阻R12的另一端和电容C4的另一端以及二极管D2的阳极，电阻R11的另一端接电阻R9的另一端，电容C4起滤波和抗干扰作用，监测信号经电阻R10输入运算放大器AR1的同相输入端，通过运算放大器AR1和电阻R11、电阻R12以及电容C4组成的同相比例放大电路将检测信号放大并滤波，以补偿二极管D2上的压降，提高电路精度和抗干扰能力，并和二极管D2串联，只允许正向电压信号通过，R13的另一端接运算放大器AR2的反相输入端和电阻R14的一端和电容C5的一端，运算放大器AR2的同相输入端接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，运算放大器AR2的反相输出端接电阻R14的另一端和电容C5的另一端和二极管D3的阳极，电容C5起滤波和抗干扰作用，监测信号经电阻R13输入运算放大器AR2的反相输入端，通过运算放大器AR2和电阻R14、R15以及电容C5组成的反相比例放大电路将监测信号反向放大并滤波，以补偿二极管D3上的压降，提高电路精度和抗干扰能力，并和二极管D3串联，只允许反向监测信号放大为正向信号后的电压信号通过，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极和电阻R19的一端，电阻R19的另一端接地，二极管D1、二极管D2、二极管D3和电阻R19并联组成或门电路，使电压检测模块或温度检测模块中任意一个模块输出异常信号都能使控制模块工作，实现实时监测温度、电压信号，即时控制的功能，并且有效提高了监测信号利用率。

所述控制模块包括电阻R16，电阻R16起限流作用，防止过载，电阻R16的一端接二极管D2的阴极，电阻R16的另一端接电阻R17和电容C3的一端以及三级管Q2的基极，电阻R17的另一端和电容C3的另一端接三级管Q2的发射极，电阻R17在三极管不导通时，使三极管Q2基极下拉接地，保证三极管Q2可靠截止，提高电路可靠性,电容C3在三极管导通时，起滤波作用，提高电路抗干扰能力，三级管Q2的集电极接电阻R18和电容C7的一端，电阻R18的另一端接二极管D4的阳极和电容C7的另一端以及继电器K1的引脚5，继电器K1的引脚4接电源+12V和二极管D4的阴极，当三极管Q2导通时，继电器K1得电，常闭触点断开，常开触点闭合，继电器K1引脚1接继电器K1的引脚3，继电器K1的引脚3接地，低压电器设备P3和电源V1断开，停止工作，快速有效的动作以保护低压电器设备P1并提高了监测数据利用率，电阻R18的作用一是提供三极管Q2集电极电流的直流通路,二是和电容C7构成一个泄放电流回路,用来泄放继电器K1动作之后的线圈自感电势产生的电流,防止三极管Q2被击穿，二极管D4起稳压作用，保护继电器K1,继电器K1引脚3接地，继电器K1的引脚1的一端接低压电器设备P3的引脚1，继电器K1引脚1的另一端接继电器K1的引脚2，继电器K1的引脚2接电源V1的一端，电源V1的另一端接低压电器设备P1的引脚2，电源V1提供220V电压，电源V1为低压电器设备P3提供电源，三极管Q2发射极接地，三极管Q2用做可控开关控制继电器K1的通断，以保证及时切断电源V1,保护低压电器设备P3,起到即时控制的作用，低压电器设备P3为家用电器设备。

本实用新型具体使用时，一种电器设备监控系统，包括温度检测模块、电压检测模块和散热模块以及控制模块，所述温度检测模块检测低压电器设备P3的温度，通过热敏电阻R1将温度信号转化为电流信号经电阻R3、电阻R4和电容C1组成的滤波电路滤波后，用电阻R5上产生的电压信号作为监测信号一路经电阻R6、R7输入散热模块利用三极管Q1和散热器P1以及电容C6组成的散热电路散热，另一路经二极管D1输入控制模块内，所述电压信号检测模块通过电压传感器P2输出正向电压信号时经运算放大器AR1和电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电容C4组成的同相比例放大电路放大后经二极管D2输入控制模块，输出反向电压信号时经运算放大器AR2和电阻R13、电阻R14、电阻R15以及电容C5组成的反相比例放大器反相放大后经二极管D3输入控制模块，二极管D2、二极管D3起整流作用，同时二极管D1、二极管D2、二极管D3和电阻R19组成或门电路，使电压检测模块或温度检测模块中任意一个模块输出异常信号都能使控制模块工作，所述控制模块在监测信号使三极管Q2导通时继电器K1得电动作，常闭触点断开，常开触点闭合，低压电器设备P3和电源V1断开，停止运行，电阻R18和电容C7组成的泄放电路，用来泄放继电器K1动作之后的线圈自感电势产生的电流,防止三极管Q2被击穿，电容C3起滤波和抗干扰作用，当三极管Q2截止时，电阻R17导通，以保证三极管Q2基极可靠接地。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电器设备监控系统，包括温度检测模块、电压检测模块和散热模块以及控制模块，其特征在于，所述温度检测模块检测低压电器设备P3的温度，通过热敏电阻R1和电阻R5将温度信号转化为电压信号，一路输入散热模块利用三极管Q1和散热器P1组成的散热电路散热，另一路经二极管D1输入控制模块内，所述电压检测模块通过电压传感器P2将正向电压信号经运算放大器AR1和电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电容C4组成的同相比例放大电路放大后经二极管D2输入控制模块，反向信号经运算放大器AR2和电阻R13、电阻R14、电阻R15以及电容C5组成的反相比例放大器反相放大后经二极管D3输入控制模块，所述控制模块在三极管Q2导通时继电器K1得电动作，常闭触点断开，常开触点闭合，低压电器设备P3断电，停止运行；

所述电压检测模块包括电压传感器P2，电压传感器P2的引脚1接电源+12V，电压传感器P2的引脚2接电阻R9的一端、电阻R10的一端和电阻R13的一端，电压传感器的引脚3接地，电阻R9的另一端接地，电阻R10的另一端接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端接电阻R11的一端、电阻R12的一端和电容C4的一端，运算放大器AR1的同相输出端接电阻R12的另一端和电容C4的另一端以及二极管D2的阳极，电阻R11的另一端接电阻R9的另一端，R13的另一端接运算放大器AR2的反相输入端和电阻R14的一端、电容C5的一端，运算放大器AR2的同相输入端接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接地，运算放大器AR2的反相输出端接电阻R14的另一端、电容C5的另一端和二极管D3的阳极，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极和电阻R19的一端，电阻R19的另一端接地。

2.如权利要求1所述一种电器设备监控系统，其特征在于，所述散热模块包括电阻R6，电阻R6的一端接电阻R7和三极管Q1的基极，电阻R7的另一端接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极接电容C6的负极和散热器P1的引脚2，电容C6的正极接电源+5V和散热器P1的引脚1，三极管Q1的发射极接地。

3.如权利要求1所述的一种电器设备监控系统，其特征在于，所述控制模块包括电阻R16，电阻R16的一端接二极管D2的阴极，电阻R16的另一端接电阻R17的一端和电容C3的一端以及三级管Q2的基极，电阻R17的另一端和电容C3的另一端接三级管Q2的发射极，三级管Q2的集电极接电阻R18的一端和电容C7的一端，电阻R18的另一端接二极管D4的阳极和电容C7的另一端以及继电器K1的引脚5，继电器K1的引脚4接电源+12V和二极管D4的阴极，继电器K1引脚3接地，继电器K1的引脚1的一端接低压电器设备P3的引脚1，继电器K1引脚1的另一端接继电器K1的引脚2，继电器K1的引脚2接电源V1的一端，电源V1的另一端接低压电器设备P3的引脚2，三极管Q2的发射极接地。