CN209690399U - 一种雷电流峰值检测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种雷电流峰值检测器，其特征在于，包括采样电路、放大电路模块、积分电路模块、检波电路模块、触发电路和信号处理单元模块，其中：采样电路分别连接积分电路模块及触发电路的输入端，触发电路的输出端连接信号处理单元模块的触发端，积分电路模块的输出端连接检波电路模块的输入端，检波电路模块的输出端连接信号处理单元模块的数据输入端。本实用新型所涉及的一种雷电流峰值检测器，不仅从防雷系统本身的安全性出发，实现雷电流及瞬间过电流波形的实时监测功能，将雷电流及过电流冲击进一步数据化，实现雷电分级及有效防护管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雷电流冲击及瞬间过流的智能监测装置，属于安防设备领域。
背景技术
目前，随着雷电防护技术的发展和应用范围的不断扩大，防雷系统的设计也越来越被人们所重视，防雷技术的应用已成为用电设备可靠安全运行的一个重要因素。但现有防雷技术的落后，决定了所使用的防雷系统及相关产品存在着较大的弊端与防护的不安全因素，对于雷电流冲击及瞬间过电流的检测与影响，始终没有很好的办法观察并解决，最多只能对是否有雷电冲击进行判断，而对雷电流的实际数值无法进行准确地计量，给雷电的全面监测带来极大的困难。
发明内容
本实用新型的目的是：有效监测雷电波形及强度，较精确地计量雷电数值，实现现代化监测要求。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种雷电流峰值检测器，其特征在于，包括采样电路、放大电路模块、积分电路模块、检波电路模块、触发电路和信号处理单元模块，其中：采样电路分别连接积分电路模块及触发电路的输入端，触发电路的输出端连接信号处理单元模块的触发端，积分电路模块的输出端连接检波电路模块的输入端，检波电路模块的输出端连接信号处理单元模块的数据输入端。
优选地，所述积分模块包括放大器一，放大器一的反相输入端经由电阻R47连接所述采样电路，放大器一的同相输入端经由电阻R48接地，放大器一的反相输入端还分别连接电容C74、电阻R49的一端，电容C74的另一端连接放大器一的输出端，电阻R49的另一端分别连接电容C75、电阻R50的一端，电容C75的另一端接地，电阻R50的另一端连接放大器一的输出端，放大器一的输出端连接所述检波电路模块。
优选地，所述检波电路模块包括放大器二及放大器三，放大器二的反相输入端经由电阻R3及放大器三的同相输入端经由电阻R2连接所述积分电路模块；
放大器二的同相输入端接地，放大器二的反相输入端连接二极管D4的阳极及电阻R4的一端，二极管D4的阴极连接放大器二的输出端，放大器二的输出端还连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极及电阻R4的另一端连接所述信号处理单元模块；
放大器三的反相输入端连接电阻R12的一端及二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接放大器三的输出端，放大器三的输出端还连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极及电阻R12的另一端连接所述信号处理单元模块。
优选地，所述触发电路包括放大器四，放大器四的同相输入端分别连接电容C66及电阻R24的一端，电容C66的另一端连接所述采样电路，电阻R24的另一端接地；放大器四的反相输入端分别连接电阻R28、电阻R27的一端，电阻R28的另一端接地，电阻R27的另一端连接工作电压；
工作电压连接电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接放大器四的输出端，放大器四的输出端还连接电阻R19、电阻R31、电容C67的一端，电阻R19、电容C67的另一端接地，电阻R31的另一端连接所述信号处理单元模块。
优选地，所述采样电路包括罗氏线圈，罗氏线圈连接采样电阻R。
本实用新型所涉及的一种雷电流峰值检测器，不仅从防雷系统本身的安全性出发，实现雷电流及瞬间过电流波形的实时监测功能，将雷电流及过电流冲击进一步数据化，实现雷电分级及有效防护管理。
附图说明
图1为本实用新型雷电流峰值检测器的结构框图示意图；
图2为本实用新型雷电流积分检测单元电路原理图；
图3为本实用新型检波单元模块电路原理图；
图4为触发电路原理图；
图5为采样单元示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，一种雷电流峰值检测器包括采样电路、放大电路模块、积分电路模块、检波电路模块、触发电路和信号处理单元模块，其中：采样电路分别连接积分电路模块及触发电路的输入端，触发电路的输出端连接信号处理单元模块的触发端，积分电路模块的输出端连接检波电路模块的输入端，检波电路模块的输出端连接信号处理单元模块的数据输入端。各功能单元模块都将检测到的信号以模拟信号的形式通过数据线传输给信号处理单元模块，最后信号处理单元模块将信号处理后通过外围的RS485等通信单元模块向外传输信息。
本实用新型的工作原理为：通过对各模块的不同功能进行整合，将各功能单元模块检测到的信号最后都以模拟信号的形式通过数据总线传输给单片机，最后单片机将信号处理后通过RS485通信单元模块向外传输信息。
如图2所示，所述积分模块包括放大器一U18，放大器一U18的反相输入端经由电阻R47连接所述采样电路，放大器一U18的同相输入端经由电阻R48接地，放大器一U18的反相输入端还分别连接电容C74、电阻R49的一端，电容C74的另一端连接放大器一U18的输出端，电阻R49的另一端分别连接电容C75、电阻R50的一端，电容C75的另一端接地，电阻R50的另一端连接放大器一U18的输出端，放大器一U18的输出端连接所述检波电路模块。
如图3所示，所述检波电路模块包括放大器二U1及放大器三U4，放大器二U1的反相输入端经由电阻R3及放大器三U4的同相输入端经由电阻R2连接所述积分电路模块；
放大器二U1的同相输入端接地，放大器二U1的反相输入端连接二极管D4的阳极及电阻R4的一端，二极管D4的阴极连接放大器二U1的输出端，放大器二U1的输出端还连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极及电阻R4的另一端连接所述信号处理单元模块；
放大器三U4的反相输入端连接电阻R12的一端及二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接放大器三U4的输出端，放大器三U4的输出端还连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极及电阻R12的另一端连接所述信号处理单元模块。
如图4所示，所述触发电路包括放大器四U14A，放大器四U14A的同相输入端分别连接电容C66及电阻R24的一端，电容C66的另一端连接所述采样电路，电阻R24的另一端接地；放大器四U14A的反相输入端分别连接电阻R28、电阻R27的一端，电阻R28的另一端接地，电阻R27的另一端连接工作电压；
工作电压连接电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接放大器四U14A的输出端，放大器四U14A的输出端还连接电阻R19、电阻R31、电容C67的一端，电阻R19、电容C67的另一端接地，电阻R31的另一端连接所述信号处理单元模块。
如图5所示，所述采样电路包括罗氏线圈LC，罗氏线圈LC连接采样电阻R。
上述电路中，放大器一U18采用高速低噪声高精度运放OP27。放大器二U1及放大器三U4采用低噪声高精度运放OP07。通过二极管D1、D2、D3、D4的整流作用将输出波形进行检波处理，将原始波形经过处理检波变成单片机或AD芯片能够识别的模拟波形。
雷电流及瞬间过流通过罗氏线圈LC进行感应后，通过采样电阻R进行电压采集，后经过积分对波形进行整形，整形后的波形通过检波单元进行波形检波后，将模拟波形传输给单片机或AD芯片进行处理，单片机再通过RS485等通讯方式对外进行远距离传输。
Claims (5)
1.一种雷电流峰值检测器，其特征在于，包括采样电路、放大电路模块、积分电路模块、检波电路模块、触发电路和信号处理单元模块，其中：采样电路分别连接积分电路模块及触发电路的输入端，触发电路的输出端连接信号处理单元模块的触发端，积分电路模块的输出端连接检波电路模块的输入端，检波电路模块的输出端连接信号处理单元模块的数据输入端。
2.如权利要求1所述的一种雷电流峰值检测器，其特征在于，所述积分电路模块包括放大器一(U18)，放大器一(U18)的反相输入端经由电阻R47连接所述采样电路，放大器一(U18)的同相输入端经由电阻R48接地，放大器一(U18)的反相输入端还分别连接电容C74、电阻R49的一端，电容C74的另一端连接放大器一(U18)的输出端，电阻R49的另一端分别连接电容C75、电阻R50的一端，电容C75的另一端接地，电阻R50的另一端连接放大器一(U18)的输出端，放大器一(U18)的输出端连接所述检波电路模块。
3.如权利要求1所述的一种雷电流峰值检测器，其特征在于，所述检波电路模块包括放大器二(U1)及放大器三(U4)，放大器二(U1)的反相输入端经由电阻R3及放大器三(U4)的同相输入端经由电阻R2连接所述积分电路模块；
放大器二(U1)的同相输入端接地，放大器二(U1)的反相输入端连接二极管D4的阳极及电阻R4的一端，二极管D4的阴极连接放大器二(U1)的输出端，放大器二(U1)的输出端还连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极及电阻R4的另一端连接所述信号处理单元模块；
放大器三(U4)的反相输入端连接电阻R12的一端及二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接放大器三(U4)的输出端，放大器三(U4)的输出端还连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极及电阻R12的另一端连接所述信号处理单元模块。
4.如权利要求1所述的一种雷电流峰值检测器，其特征在于，所述触发电路包括放大器四(U14A)，放大器四(U14A)的同相输入端分别连接电容C66及电阻R24的一端，电容C66的另一端连接所述采样电路，电阻R24的另一端接地；放大器四(U14A)的反相输入端分别连接电阻R28、电阻R27的一端，电阻R28的另一端接地，电阻R27的另一端连接工作电压；
工作电压连接电阻R30的一端，电阻R30的另一端连接放大器四(U14A)的输出端，放大器四(U14A)的输出端还连接电阻R19、电阻R31、电容C67的一端，电阻R19、电容C67的另一端接地，电阻R31的另一端连接所述信号处理单元模块。
5.如权利要求1所述的一种雷电流峰值检测器，其特征在于，所述采样电路包括罗氏线圈(LC)，罗氏线圈(LC)连接采样电阻R。
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|---|---|---|---|---|
| CN112858770A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-05-28 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种抗干扰雷击电流检测装置 |
| CN113520521A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-10-22 | 江苏朴芃医疗科技有限公司 | 电流峰值检测装置、高压发生器及血管钙化治疗设备 |
| CN113824104A (zh) * | 2021-10-20 | 2021-12-21 | 上海电科臻和智能科技有限公司 | 一种智能型后备保护一体化电涌保护器 |
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