CN208705392U - 一种高压带电显示装置自检电路 - Google Patents

Abstract

一种高压带电显示装置自检电路，包括单片机、电源、采样电路、采样自检控制电路、指示灯驱动与自检电路、指示灯、继电器驱动与自检电路和继电器，以及用来显示不同自检结果的显示单元；所述电源、采样电路、采样自检控制电路、指示灯驱动与自检电路、继电器驱动与自检电路和显示单元与单片机连接，所述指示灯和继电器分别连接在指示灯驱动与自检电路和继电器驱动与自检电路上。这样，即可对高压带电显示装置的指示灯、继电器、采样电路、运行状态、电源状态、存储单元进行自检，并显示自检结果，提醒用户指示灯、继电器、采样电路、运行状态、电源状态、存储单元的故障，填补了行业的空白，并可以让用户快速定位装置的故障点，方便解决故障问题。

Description

一种高压带电显示装置自检电路

技术领域

本实用新型涉及高压带电显示设备技术领域，尤其涉及一种高压带电显示装置自检电路。

背景技术

高压带电显示闭锁装置是一种使用高压传感器信号判断高压线路是否带电并通过面板指示灯输出带电状态的电力装置。高压带电显示装置的线路带电状态指示通过指示灯输出实现，线路状态变化的声音指示通过蜂鸣器与扬声器实现，高压带电显示装置的闭锁功能通过继电器输出实现其中LED指示灯指示带电状态和继电器输出闭锁状态是用户重点关注两点。

目前，现有的带电显示装置都会设有自检方案，但这些自检方案只可以检查MCU与采样电路的运行情况，因为指示灯与继电器是由带电显示装置状态输出，指示灯与继电器输出是控制动作需要靠操作人员判断，带电显示装置自身并不知道指示灯与继电器的自检结果。

因此，存在以下问题：

1)带电显示装置亮灯是指示线路带电，灭灯是指示线路无电，如果指示灯失效，用户会误以为线路无电，产生误导用户的显示。

2)继电器输出带电显示闭锁装置的闭锁状态，如果继电器失效，用户需要的闭锁状态无法实现而装置本身也无法判断故障情况，容易导致用户误操作发生危险。

另外，如果带电显示装置的采样电路异常，则无法采样正确采样传感器信号，最终导致对线路的带电状态的判断造成不准确。

实用新型内容

本实用新型提供一种高压带电显示装置自检电路，旨在对高压带电显示装置的指示灯、继电器、采样电路、运行状态、电源状态、存储单元进行自检，并返回全部自检结果进行显示，并提醒用户指示灯、继电器、采样电路、运行状态、电源状态、存储单元的故障，填补了行业的空白，让用户快速定位装置的故障点，方便解决故障问题。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种高压带电显示装置自检电路，包括有单片机、电源、采样电路、采样自检控制电路、指示灯驱动与自检电路、指示灯、继电器驱动与自检电路、继电器和存储单元，以及用来显示不同自检结果的显示单元；其中，所述电源、采样电路、采样自检控制电路、指示灯驱动与自检电路、继电器驱动与自检电路、显示单元和存储单元与单片机连接，所述指示灯和继电器分别连接在指示灯驱动与自检电路和继电器驱动与自检电路上。

优选地，所述采样自检控制电路包括多档位模拟开关，所述采样电路包括运算放大电路和串联在模拟开关每路档位上的放大电阻，所述单片机内设有AD转换电路模块和模拟开关控制接口；所述多档位模拟开关的输入端连接在运算放大电路的反相输入端上，其每路档位输出端串联放大电阻后连接在运算放大电路的输出端上，且运算放大电路的输出端与AD转换电路模块连接，所述模拟开关控制接口与多档位模拟开关连接。

优选地，所述指示灯驱动与自检电路包括LED驱动电路和LED自检采样电路，所述LED 驱动电路包括有第一驱动三极管、第一驱动电阻、第二驱动电阻和限流电阻；其中所述第一驱动三极管的发射极连接工作电源，基极上串联有第二驱动电阻，集电极上依次串联有指示灯和限流电阻，所述指示灯为LED灯，且所述第一驱动电阻的两端分别第一驱动三极管的发射极和基极上；所述LED自检采样电路的信号输入端连接在LED灯和限流电阻之间，信号输出端与单片机连接。

优选地，所述LED自检采样电路是电压采样电路。

优选地，所述继电器驱动与自检电路包括继电器驱动电路和线圈自检采样电路，所述继电器驱动电路包括有第二驱动三极管、第三驱动电阻和第四驱动电阻；其中所述第二驱动三极管的集电极与继电器的线圈的一端连接，所述继电器的线圈的另一端连接工作电源；所述第二驱动三极管的基极上串联有所述第三驱动电阻，发射极接地，且所述第四驱动电阻的两端分别连接在第二驱动三极管的发射极和基极上；所述线圈自检采样电路的信号输入端与连接第二驱动三极管集电极的线圈所述一端连接，信号输出端与单片机连接。

优选地，所述线圈自检采样电路是电压采样电路。

优选地，所述显示单元是显示数码管或显示屏。

本实用新型提供的高压带电显示装置自检电路，具有如下优点：

1、可以对高压带电显示装置的指示灯、继电器、采样电路、运行状态、电源状态、存储单元进行自检，并返回全部自检结果进行显示；

2、通过自检结果的显示可以提醒用户指示灯、继电器、采样电路、运行状态、电源状态、存储单元的故障，填补了行业的空白，并可以让用户快速定位装置的故障点，方便解决故障问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型高压带电显示装置自检电路的结构示意图；

图2为本实用新型高压带电显示装置自检电路中单片机、采样电路、采样自检控制电路的结构示意图；

图3为本实用新型高压带电显示装置自检电路中指示灯驱动与自检电路的结构示意图；

图4为本实用新型高压带电显示装置自检电路中继电器驱动与自检电路的结构示意图；

附图标记说明：

1—单片机、10—存储单元、11—AD转换电路模块、12—模拟开关控制接口、2—电源、3 —采样电路、31—运算放大电路、32—放大电阻、4—采样自检控制电路、41—模拟开关、5 —指示灯驱动与自检电路、51—LED驱动电路、52—LED自检采样电路、53—第一驱动三极管、 54—第一驱动电阻、55—第二驱动电阻、56—限流电阻、6—指示灯、7—继电器驱动与自检电路、71—继电器驱动电路、72—线圈自检采样电路、73—第二驱动三极管、74—第三驱动电阻、75—第四驱动电阻、8—继电器、9—显示单元。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种高压带电显示装置自检电路，包括有单片机1、电源2、采样电路3、采样自检控制电路4、指示灯驱动与自检电路5、指示灯6、继电器驱动与自检电路7、继电器8和存储单元10，以及用来显示自检结果的显示单元9。其中，所述单片机1是主要用于系统控制与执行自检策略的控制处理芯片，所述电源是系统的工作电源，单片机1使用其内部对电源的采样、判断系统的工作电源的电压是否在工作范围内，而且所述电源2、采样电路3、采样自检控制电路4、指示灯驱动与自检电路5、继电器驱动与自检电路7、显示单元9和存储单元10与单片机1连接，所述指示灯6和继电器8分别连接在指示灯驱动与自检电路5和继电器驱动与自检电路7上。

具体结构可以为：

所述采样自检控制电路4包括多档位模拟开关41，所述采样电路3包括运算放大电路31 和串联在模拟开关41每路档位上的放大电阻32，所述单片机1内设有AD转换电路模块11 和模拟开关控制接口12；所述多档位模拟开关41的输入端连接在运算放大电路31的反相输入端上，其每路档位输出端串联放大电阻32后连接在运算放大电路31的输出端上，且运算放大电路31的输出端与AD转换电路模块11连接，所述模拟开关控制接口12与多档位模拟开关41连接。自检时，单片机1通过模拟开关控制接口12控制多档位模拟开关41切换到各个档位上，并通过AD转换电路模块11采样各个档位的数据与系统的设定值进行比较，若采样数据满足要求则采样电路3自检通过，若采样数据不符合则采样电路3自检不通过，从而实现了对运算放大电路31的自检，模拟开关41的切换放大通路对模拟开关部分电路自检，完成整个采样电路部分的自检。

所述指示灯驱动与自检电路5包括LED驱动电路51和LED自检采样电路52，所述LED驱动电路51包括有第一驱动三极管53、第一驱动电阻54、第二驱动电阻55和限流电阻56；其中所述第一驱动三极管53的发射极连接工作电源，基极上串联有第二驱动电阻55，集电极上依次串联有指示灯6和限流电阻56，所述指示灯6为LED灯，且所述第一驱动电阻54 的两端分别第一驱动三极管53的发射极和基极上；所述LED自检采样电路52可以是电压采样电路，其信号输入端连接在LED灯和限流电阻56之间，信号输出端与单片机1连接。单片机1通过第一驱动三极管53驱动LED灯，并通过采用第一驱动三极管53放大对LED灯的驱动能力，限流电阻56控制LED灯的驱动电流与LED灯驱动电流采样。自检时，控制LED灯处于点灯状态且有电流流过限流电阻，此时LED自检采样电路52采样限流电阻56端电压，若采样电压为零，则表示LED灯损坏断路，无电流流过，若采样电压则相当于电源电压，则表示LED灯击穿短路，从而完成LED灯是否损坏判断，完成LED灯的自检。

所述继电器驱动与自检电路7包括继电器驱动电路71和线圈自检采样电路72，所述继电器驱动电路71包括有第二驱动三极管73、第三驱动电阻74和第四驱动电阻75；其中所述第二驱动三极管73的集电端与继电器8的线圈的一端连接，所述继电器8的线圈的另一端连接工作电源；所述第二驱动三极管73的基极上串联有所述第三驱动电阻74，发射极接地，且所述第四驱动电阻75的两端分别连接在第二驱动三极管73的发射极和基极上；所述线圈自检采样电路72可以是电压采样电路，其信号输入端与连接第二驱动三极管73集电端的线圈所述一端连接，信号输出端与单片机1连接。工作时，继电器驱动信号控制继电器驱动电路71的第二驱动三极管73导通，从而控制继电器8动作，继电器驱动信号控制继电器驱动电路71的第二驱动三极管73截止，则继电器8不动作。自检时，自检采样电路72检测第二驱动三极管73的集电极电压，若继电器驱动电平为高，第二驱动三极管73导通，而线圈自检采样电路72的采样电压为低电平时，以及若继电器驱动电平为低，第二驱动三极管73截止，而线圈自检采样电路72的采样电压为高电平时，均表示第二驱动三极管73正常；若线圈自检采样电路72的采样电压始终检测不到高电平，则表示继电器8失效，继电器8的线圈被烧断、开路；若继电器驱动电平为高，且线圈自检采样电路72的采样电压为高时，则表示第二驱动三极管73烧断开路，第二驱动三极管73失效；若继电器驱动电平为低，且线圈自检采样电路72的采样电压为低时，则表示第二驱动三极管73击穿短路，第二驱动三极管73 失效。通过该继电器驱动与自检电路7即可对继电器8完成线圈自检和驱动自检，并对驱动的失效及时提示用户并且做故障闭锁，减少误操作的可能。

另外，所述显示单元9可以是显示数码管或显示屏。当高压带电显示装置通过本自检电路在执行自检并完成自检操作，得出自检结果后，单片机1将自检结果到显示单元9进行显示，比如：显示数码管通过显示不同形式的代码来表示不同自检结果。

此外，高压带电显示装置设有的用于存储高压带电显示装置运行数据(运行数据包括装置的配置数据，运行环境参数，故障记录等等)的存储单元10，高压带电显示装置在将运行数据存入存储单元10的同时生成该运行数据的校验码；自检时，单片机1读取存储单元10 的运行数据，根据读取的运行数据计算、生成另一校验码，并与该运行数据存入存储单元10 当时所生成的校验码进行对比，若两个校验码一致，则自检通过，若不一致，则数据异常、自检不通过。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种高压带电显示装置自检电路，其特征在于，包括有单片机(1)、电源(2)、采样电路(3)、采样自检控制电路(4)、指示灯驱动与自检电路(5)、指示灯(6)、继电器驱动与自检电路(7)、继电器(8)和存储单元(10)，以及用来显示不同自检结果的显示单元(9)；其中，所述电源(2)、采样电路(3)、采样自检控制电路(4)、指示灯驱动与自检电路(5)、继电器驱动与自检电路(7)、显示单元(9)和存储单元(10)与单片机(1)连接，所述指示灯(6)和继电器(8)分别连接在指示灯驱动与自检电路(5)和继电器驱动与自检电路(7)上。

2.根据权利要求1所述的高压带电显示装置自检电路，其特征在于，所述采样自检控制电路(4)包括多档位模拟开关(41)，所述采样电路(3)包括运算放大电路(31)和串联在模拟开关(41)每路档位上的放大电阻(32)，所述单片机(1)内设有AD转换电路模块(11)和模拟开关控制接口(12)；所述多档位模拟开关(41)的输入端连接在运算放大电路(31)的反相输入端上，其每路档位输出端串联放大电阻(32)后连接在运算放大电路(31)的输出端上，且运算放大电路(31)的输出端与AD转换电路模块(11)连接，所述模拟开关控制接口(12)与多档位模拟开关(41)连接。

3.根据权利要求1或2所述的高压带电显示装置自检电路，其特征在于，所述指示灯驱动与自检电路(5)包括LED驱动电路(51)和LED自检采样电路(52)，所述LED驱动电路(51)包括有第一驱动三极管(53)、第一驱动电阻(54)、第二驱动电阻(55)和限流电阻(56)；其中所述第一驱动三极管(53)的发射极连接工作电源，基极上串联有第二驱动电阻(55)，集电极上依次串联有指示灯(6)和限流电阻(56)，所述指示灯(6)为LED灯，且所述第一驱动电阻(54)的两端分别第一驱动三极管(53)的发射极和基极上；所述LED自检采样电路(52)的信号输入端连接在LED灯和限流电阻(56)之间，信号输出端与单片机(1)连接。

4.根据权利要求3所述的高压带电显示装置自检电路，其特征在于，所述LED自检采样电路(52)是电压采样电路。

5.根据权利要求1或2或4所述的高压带电显示装置自检电路，其特征在于，所述继电器驱动与自检电路(7)包括继电器驱动电路(71)和线圈自检采样电路(72)，所述继电器驱动电路(71)包括有第二驱动三极管(73)、第三驱动电阻(74)和第四驱动电阻(75)；其中所述第二驱动三极管(73)的集电端与继电器(8)的线圈的一端连接，所述继电器(8)的线圈的另一端连接工作电源；所述第二驱动三极管(73)的基极上串联有所述第三驱动电阻(74)，发射极接地，且所述第四驱动电阻(75)的两端分别连接在第二驱动三极管(73)的发射极和基极上；所述线圈自检采样电路(72)的信号输入端与连接第二驱动三极管(73) 集电端的线圈所述一端连接，信号输出端与单片机(1)连接。

6.根据权利要求5所述的高压带电显示装置自检电路，其特征在于，所述线圈自检采样电路(72)是电压采样电路。

7.根据权利要求1或2或4或6所述的高压带电显示装置自检电路，其特征在于，所述显示单元(9)是显示数码管或显示屏。