CN209087095U - 一种用电安全探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用电安全探测器，包括：微处理器芯片、信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路。通过对电路中的电流、电弧、漏电流、电压和用电器温度进行检测，能够多角度预测安全隐患，可快速地、准确地发现用电安全和电气火灾隐患，尽早排除隐患，从而使电气火灾和用电安全事故得到有效的管控和监管。

Description

一种用电安全探测器

技术领域

本实用新型涉及用电安全技术领域，具体涉及一种用电安全探测器。

背景技术

目前，电气火灾在火灾总数中高居首位，随着电气老化程度的加剧，电气火灾发生的占比可能还会升高，严重影响国民经济的发展和社会稳定。电气火灾具有隐蔽性：电气线路通常敷设在隐蔽工程内(如电缆沟内)，出现线路破损、漏电、线路过热等隐患很难肉眼观察到，动态性：随着时间，线路中设备的开启或关闭等运行，用电设备的增加，用电环境的改变，电气线路出现隐患的概率逐渐增加，持续性：一旦设备或线路出现了安全隐患，只有断电后才会消失，广泛性：在电气系统中，从高压到低压，从线缆到电气设备，用电的地方都会存在电气火灾隐患。

电弧是绝缘体被电压击穿后，由不导电变成导电并发光发热的自然现象，俗称“打弧”。电弧故障具有突发性、隐蔽性和随机性。故障电弧是电气线路中常见的安全隐患，故障电弧发生在线路绝缘不良或接触不良处，也可能发生在松动的电线连接处，以及老化或破损的线路中和电器线路的连接处。故障电弧一般分为三种，分别是串联电弧、并联电弧和对地电弧。在电气短路火灾中,接地故障电弧性短路导致火灾的危险最大,因为电弧具有很大的阻抗和电压降,它限制了故障电流,使过电流防护电器不能动作或不能及时动作来切断电源,几个安培电弧的局部高温可高达3000～4000℃,足以引燃附近的可燃物质起火。

目前，对用电安全的检测基本都是单一的，没有综合检测的功能，因而不能准确地、快速地检测出安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用电安全探测器，能够准确地、快速地检测出安全隐患。

本实用新型提供一种用电安全探测器，包括：微处理器芯片、信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路；

所述信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路均与所述微处理器芯片连接；

所述电流检测电路用于实时检测电路中的电流和用电器的故障电弧，并将检测的电流和电弧发送至所述微处理器芯片；

所述温度检测电路用于检测用电器的温度，并将检测的温度发送至所述微处理器芯片；

所述电压检测电路用于检测用电器两端的电压，并将检测的电压发送至所述微处理器芯片；

所述漏电流采集电路用于检测用电器的漏电流，并将检测的漏电流发送至所述微处理器芯片。

可选的，还包括：显示器；

所述显示器与所述微处理器芯片连接；

所述显示器用于显示所述微处理器芯片发送的所述电流、电弧、温度、电压和漏电流中的一种或多种。

可选的，还包括：报警电路；

所述报警电路与所述微处理器芯片连接；

所述报警电路用于在所述微处理器芯片的控制下发出警报。

可选的，还包括：脱扣控制电路；

所述脱扣控制电路与所述微处理器芯片连接；

所述脱扣控制电路用于在所述微处理器芯片的控制下切断电路电源。

可选的，还包括：整流电路；

所述整流电路与所述微处理器芯片连接；

所述整流电路用于对所述微处理器芯片的电源电压进行整流。

可选的，所述电流检测电路，包括：第一电流互感器、高速开关三极管和第一电阻；

所述第一电流互感器的第一端与电源正极连接，第二端与三极管的集电极连接，并接地，第三端与微处理器芯片连接；所述高速开关三极管的发射极与第一电阻的第二端、微处理器芯片和负载的第一端均连接，基极与所述第一电阻的第一端连接；所述负载的第二端与电源的负极连接。

可选的，所述电压采集电路，包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻组成；

所述第二电阻的第一端与电源正极连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述微处理器芯片连接；所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地。

可选的，所述温度检测电路，包括：热敏电阻、第六电阻、第二电容、运算放大器、第三电容和第七电阻；

所述热敏电阻的第一端与所述第六电阻的第一端连接，所述热敏电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接，并接地；所述第六电阻的第二端与所述第二电容的第一端、所述运算放大器的同相输入端连接；所述运算放大器的反相输入端与所述第三电容的第一端连接，所述运算放大器的输出端与所述第三电容的第二端、所述第七电阻的第一端连接；所述第七电阻的第二端与所述微处理器芯片连接。

可选的，所述信号发送电路，包括：第八电阻、第九电阻、控制芯片、第四电容、第五电容、第六电容和天线；

所述第八电阻的第一端与微处理器芯片和控制芯片均连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端和控制芯片均连接；第九电阻的第二端与所述控制芯片和所述第四电容的第二端均连接，并接地；所述第四电容的第一端与所述控制芯片连接；所述第五电容的第一端与所述控制芯片连接，第二端接地；所述第六电容的第一端接地，第二端与所述天线连接。

本实用新型提供一种用电安全探测器，通过对电路中的电流、电弧、漏电流、电压和用电器温度进行检测，能够多角度预测安全隐患，可快速地、准确地发现用电安全和电气火灾隐患，尽早排除隐患，从而使电气火灾和用电安全事故得到有效的管控和监管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例提供的一种用电安全探测器的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用电安全探测器的电路图。

具体实施方式

这里，要说明的是，本实用新型涉及的功能、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本实用新型对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、方法本身，也即本实用新型虽然涉及一点功能、方法，但并不包含对功能、方法本身提出的改进。本实用新型对于功能、方法的描述，是为了更好的说明本实用新型，以便更好的理解本实用新型。

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参考图1，图1为本实用新型具体实施例提供的一种用电安全探测器的示意图，本实施例提供的一种用电安全探测器，包括：微处理器芯片、信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路；所述信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路均与所述微处理器芯片连接；所述电流检测电路用于实时检测电路中的电流和用电器的故障电弧，并将检测的电流和电弧发送至所述微处理器芯片；所述温度检测电路用于检测用电器的温度，并将检测的温度发送至所述微处理器芯片；所述电压检测电路用于检测用电器两端的电压，并将检测的电压发送至所述微处理器芯片；所述漏电流采集电路用于检测用电器的漏电流，并将检测的漏电流发送至所述微处理器芯片。

所述微处理器芯片用于根据所述电流、电弧、温度、电压和漏电流中的一种或多种，判断电路中是否存在安全隐患，并通过所述信号发送电路向用户输出判断结果。

所述电流检测电路，包括：第一电流互感器L1、高速开关三极管Q1和第一电阻R1。其中，第一电流互感器L1的第一端与电源正极连接，第二端与三极管Q1的集电极连接，并接地，第三端与微处理器芯片连接；所述高速开关三极管Q1的发射极与第一电阻R1的第二端、微处理器芯片和负载T的第一端均连接，基极与第一电阻R1的第一端连接；所述负载T的第二端与电源的负极连接。

其中，第一电流互感器可以采用高精度电流互感器。

通过电流检测电路能够检测电路工作时电路中的电流以及用电器的故障电弧。

所述电压检测电路，包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5组成；所述第二电阻R2的第一端与电源正极连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述微处理器芯片连接；所述第五电阻R5的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第五电阻R5的第二端接地。

通过电压检测电路能够检测用电器两端的电压，并将检测的电压发送至微处理器芯片。

所述温度检测电路，包括：热敏电阻RT、第六电阻R6、第二电容C2、运算放大器OP1、第三电容C3和第七电阻R7；所述热敏电阻RT的第一端与所述第六电阻R6的第一端连接，所述热敏电阻RT的第二端与所述第二电容C2的第二端连接，并接地；所述第六电阻R6的第二端与所述第二电容C2的第一端、所述运算放大器OP1的同相输入端连接；所述运算放大器OP1的反相输入端与所述第三电容C3的第一端连接，所述运算放大器OP1的输出端与所述第三电容C3的第二端、所述第七电阻R7的第一端连接；所述第七电阻R7的第二端与所述微处理器芯片连接。

通过温度检测电路能够检测用电器的温度，并将检测的温度发送至微处理器芯片。

所述漏电流采集电路包括：第二电流互感器L2；所述第二电流互感器L2与所述微处理器芯片连接。漏电流采集电路能够采集用电器的漏电流，并将检测的漏电流发送至微处理器芯片。

微处理器芯片在接收到各个电路检测的电流、电弧、温度、电压和漏电流中的一种或多种后，对数据进行分析处理，会根据接收的判断电路中是否存在安全隐患，进而通过信号发送电路将判断结果发送给用户。

所述信号发送电路包括：第八电阻R8、第九电阻R9、控制芯片、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和天线；所述第八电阻R8的第一端与微处理器芯片和控制芯片均连接，所述第八电阻R8的第二端与所述第九电阻R9的第一端和控制芯片均连接；第九电阻R9的第二端与所述控制芯片和所述第四电容C4的第二端均连接，并接地；所述第四电容C4的第一端与所述控制芯片连接；所述第五电容C5的第一端与所述控制芯片连接，第二端接地；所述第六电容C6的第一端接地，第二端与所述天线连接。

在本实用新型中，用电安全探测器还可以包括：显示器；显示器与微处理器芯片连接；所述显示器用于显示所述微处理器芯片发送的所述电流、电弧、温度、电压和漏电流中的一种或多种。

当微处理器芯片将接收的数据发送至显示器时，显示器可以显示当前检测的各个参数，例如，电流、电弧、温度、电压和漏电流等中的一种或多种。

其中，显示器可以采用电子液晶显示器。

在本实用新型中，用电安全探测器还可以包括：报警电路；所述报警电路与所述微处理器芯片连接；所述报警电路用于在所述微处理器芯片的控制下发出警报。其中，报警器电路可以采用常规的报警器电路。

在本实用新型中，用电安全探测器还可以包括：脱扣控制电路；所述脱扣控制电路与所述微处理器芯片连接；所述脱扣控制电路用于在所述微处理器芯片的控制下切断电路电源。其中，脱扣控制电路可以采用常规的脱扣控制电路。

在本实用新型中，用电安全探测器还可以包括：整流电路；所述整流电路包括：惠斯通电桥QM和第一电容C1；所述惠斯通电桥QM的正输入节点与电源正极连接，负输入节点与电源负极连接，正输出节点与所述第一电容C1的第一端连接，负输出节点与所述第一电容C1的第二端连接。

通过整流电路，能够使输入电路的电源电流比较稳定。

通过对电路中的电流、电弧、漏电流、电压和用电器温度进行检测，能够多角度预测安全隐患，可快速地、准确地发现用电安全和电气火灾隐患，尽早排除隐患，从而使电气火灾和用电安全事故得到有效的管控和监管。

以上，为本实用新型提供的一种用电安全探测器。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、系统、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、系统、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种用电安全探测器，其特征在于，包括：微处理器芯片、信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路；

所述信号发送电路、电流检测电路、温度检测电路、电压检测电路和漏电流采集电路均与所述微处理器芯片连接；

所述电流检测电路用于实时检测电路中的电流和用电器的故障电弧，并将检测的电流和电弧发送至所述微处理器芯片；

所述温度检测电路用于检测用电器的温度，并将检测的温度发送至所述微处理器芯片；

所述电压检测电路用于检测用电器两端的电压，并将检测的电压发送至所述微处理器芯片；

所述漏电流采集电路用于检测用电器的漏电流，并将检测的漏电流发送至所述微处理器芯片。

2.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，还包括：显示器；

所述显示器与所述微处理器芯片连接；

所述显示器用于显示所述微处理器芯片发送的所述电流、电弧、温度、电压和漏电流中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，还包括：报警电路；

所述报警电路与所述微处理器芯片连接；

所述报警电路用于在所述微处理器芯片的控制下发出警报。

4.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，还包括：脱扣控制电路；

所述脱扣控制电路与所述微处理器芯片连接；

所述脱扣控制电路用于在所述微处理器芯片的控制下切断电路电源。

5.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，还包括：整流电路；

所述整流电路与所述微处理器芯片连接；

所述整流电路用于对所述微处理器芯片的电源电压进行整流。

6.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，所述电流检测电路，包括：第一电流互感器、高速开关三极管和第一电阻；

所述第一电流互感器的第一端与电源正极连接，第二端与三极管的集电极连接，并接地，第三端与微处理器芯片连接；所述高速开关三极管的发射极与第一电阻的第二端、微处理器芯片和负载的第一端均连接，基极与所述第一电阻的第一端连接；所述负载的第二端与电源的负极连接。

7.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，所述电压检测电路，包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；

所述第二电阻的第一端与电源正极连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述微处理器芯片连接；所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地。

8.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，所述温度检测电路，包括：热敏电阻、第六电阻、第二电容、运算放大器、第三电容和第七电阻；

所述热敏电阻的第一端与所述第六电阻的第一端连接，所述热敏电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接，并接地；所述第六电阻的第二端与所述第二电容的第一端、所述运算放大器的同相输入端连接；所述运算放大器的反相输入端与所述第三电容的第一端连接，所述运算放大器的输出端与所述第三电容的第二端、所述第七电阻的第一端连接；所述第七电阻的第二端与所述微处理器芯片连接。

9.根据权利要求1所述的用电安全探测器，其特征在于，所述信号发送电路，包括：第八电阻、第九电阻、控制芯片、第四电容、第五电容、第六电容和天线；

所述第八电阻的第一端与微处理器芯片和控制芯片均连接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端和控制芯片均连接；第九电阻的第二端与所述控制芯片和所述第四电容的第二端均连接，并接地；所述第四电容的第一端与所述控制芯片连接；所述第五电容的第一端与所述控制芯片连接，第二端接地；所述第六电容的第一端接地，第二端与所述天线连接。