CN216927045U - 检测电路及极性判别装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种检测电路及极性判别装置，该检测电路包括：第一电流互感器，用于测量待测设备中的互感器的一次电流；第二电流互感器，用于测量所述待测设备中的互感器的二次电流；放大器，分别与所述第一电流互感器和所述第二电流互感器连接，用于对所述一次电流及所述二次电流进行放大；处理器，与所述放大器连接，用于对经所述放大器放大的所述一次电流及所述二次电流进行处理，获得所述待测设备中的互感器的极性状态。由此，减少极性测试设备的占用空间，方便集成到其他电流测试设备中。

Description

检测电路及极性判别装置

技术领域

本申请涉及电子设备检测领域，具体而言，涉及一种检测电路及极性判别装置。

背景技术

在对电子设备进行测试时，通常需要对设备中元器件的极性进行检测，以便于排除质量不达标的设备，或对设备进行优化改进。

现有技术中，通常采用互感器特征测试仪或便携式的极性测试设备对待测设备中元器件的极性进行测试，但这些极性测试设备的电路结构复杂且占用空间较大，不便于集成到其他电流测试设备中。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种检测电路及极性判别装置，用以减少极性测试设备的占用空间，方便集成到其他电流测试设备中。

第一方面，本申请一实施例提供一种检测电路，该检测电路包括：第一电流互感器，用于测量待测设备中的互感器的一次电流；第二电流互感器，用于测量所述待测设备中的互感器的二次电流；放大器，分别与所述第一电流互感器和所述第二电流互感器连接，用于对所述一次电流及所述二次电流进行放大；处理器，与所述放大器连接，用于比较经所述放大器放大的所述一次电流对应处于高电平及所述二次电流对应处于高电平时的重合时间，确定所述待测设备中的互感器的极性状态。

在本申请实施例中，通过第一电流互感器测量待测设备中的互感器的一次电流，第二电流互感器测量待测设备中的互感器的二次电流，将一次电流及二次电流通过放大器进行放大，输入到处理器中，获得放大后的一次电流以及放大后的二次电流对应处于高电平时的重合时间，基于在互感器极性处于相反状态时，互感器的一次电流与二次电流的相位角相差180 度的原理，以确定待测设备中的互感器的极性状态，通过第一电流互感器、第二电流互感器、放大器及处理器即可确定待测设备中的互感器的极性状态，电路结构较为简单且一定程度上减少检测电路在检测设备中的占用空间。

一实施例中，所述放大器为双运算放大器。

在本申请实施例中，通过设置放大器为双运算放大器，降低检测电路的功耗需求。

一实施例中，所述放大器包括：第一输入端，包括第一输入口及第二输入口，所述第一输入口及所述第二输入口分别与所述第一电流互感器连接；第二输入端，包括第三输入口及第四输入口，所述第三输入口及所述第四输入口分别与所述第二电流互感器连接；第一输出端，与所述第一输入端连接，用于输出放大的一次电流；第二输出端，与所述第二输入端连接，用于输出放大的二次电流。

一实施例中，所述检测电路还包括：第一保护模块，设置在所述第一电流互感器与所述放大器之间，用于防止所述一次电流对所述放大器造成损坏。

在本申请实施例中，通过在第一电流互感器与放大器之间设置第一保护模块，防止待测设备的互感器的一次电流对应的电压过高，对放大器造成损坏。

一实施例中，所述第一保护模块包括：第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一输入口连接，所述第一二极管的负极与所述第二输入口连接；第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二输入口连接，所述第二二极管的负极与所述第一输入口连接；所述第一二极管及所述第二二极管并联设置。

在本申请实施例中，通过设置第一二极管与第二二极管相互反向并联在第一电流互感器与所述放大器之间，防止待测设备的互感器的一次电流所对应的过高的正电压或者过低的负电压对放大器造成损坏。

一实施例中，所述检测电路还包括：第二保护模块，设置在所述第二电流互感器与所述放大器之间，用于防止所述二次电流对所述放大器造成损坏。

在本申请实施例中，通过在第二电流互感器与放大器之间设置第二保护模块，防止待测设备的互感器的二次电流对应的电压过高，对放大器造成损坏。

一实施例中，所述第二保护模块包括：第三二极管，所述第三二极管的正极与所述第三输入口连接，所述第三二极管的负极与所述第四输入口连接；第四二极管，所述第四二极管的正极与所述第四输入口连接，所述第四二极管的负极与所述第三输入口连接；所述第三二极管及所述第四二极管并联设置。

在本申请实施例中，通过设置第三二极管与第四二极管相互反向并联在第二电流互感器与所述放大器之间，防止二次电流所对应的过高的正电压或者过低的负电压对放大器造成损坏。

一实施例中，所述检测电路还包括：第一电阻，设置在所述第一电流互感器与所述第一输入口之间；第二电阻，与所述放大器并联设置，分别与所述第一输入口和所述第一输出端连接；所述第一电阻与所述第二电阻用于调整放大所述一次电流的倍率。

一实施例中，所述检测电路还包括：第三电阻，设置在所述第二电流互感器与所述第四输入口之间；第四电阻，与所述放大器并联设置，分别与所述第四输入口和所述第二输出端连接；所述第三电阻与所述第四电阻用于调整放大所述二次电流的倍率。

第二方面，本申请一实施例提供一种极性判别装置，该极性判别装置包括：上述第一方面实施例和/或结合上述第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的检测电路；显示模块，与所述处理器连接，用于显示所述待测设备的互感器极性状态；所述装置还包括：滤波模块，设置在所述处理器与供电电源之间，用于过滤所述供电电源对所述处理器供电时的干扰信号；所述装置还包括：三极管开关，所述三极管开关的基极与所述处理器连接，所述三极管开关的发射极与供电电源连接，所述三极管开关的集电极用于接收所述一次电流和所述二次电流，并对所述一次电流和所述二次电流进行放大，以增加所述待测设备的电流输出能力。

本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的检测电路结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的极性判别装结构示意图。

图标：第一电流互感器P1；第二电流互感器P5；放大器U1；第一运算放大器U1A；第二运算放大器U1B；处理器IC1；第一二极管D2；第二二极管D1；第三二极管D3；第四二极管D4；第一电阻R6；第二电阻R1；第三电阻R9；第四电阻R8；显示模块P4；第五电阻R10；第六电阻R11；第一电容C1；第二电容C2；三极管开关Q1；第七电阻R7。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参考图1，图1为本申请实施一实施例提供的检测电路结构示意图。该检测电路包括第一电流互感器P1、第二电流互感器P5、放大器U1及处理器IC1。

具体地，第一电流互感器P1用于测量待测设备中的互感器的一次电流，第二电流互感器P5用于测量待测设备中的互感器的二次电流，放大器U1 分别与第一电流互感器P1和第二电流互感器P5连接，用于对一次电流及二次电流进行放大，处理器IC1与放大器U1连接，用于比较经所述放大器 U1放大的所述一次电流对应处于高电平及所述二次电流对应处于高电平时的重合时间，确定所述待测设备中的互感器的极性状态。

一实施例中，第一电流互感器P1可以包括第一绕组、第一铁芯及第二绕组，第一绕组与第二绕组缠绕在第一铁芯上，第一绕组与待测设备中的互感器的输入端连接，第二绕组与放大器U1连接。第二互感器可以包括第三绕组、第二铁芯及第四绕组，第三绕组与第四绕组缠绕在第二铁芯上，第三绕组与待测设备中的互感器的输出端连接，第四绕组与放大器U1连接。

进一步地，第一电流互感器P1及第二电流互感器P5可以为相同规格的电流互感器。

示例性地，第一电流互感器P1可以为5A:2.5mA的电流互感器，第二电流互感器P5可以为5A:2.5mA的电流互感器。

本实施例中，待测设备中的互感器为电流互感器。

一实施例中，处理器IC1可以为单片机。

具体地，单片机的型号为STC12C1052。

可以理解，通过第一电流互感器P1测量待测设备中的互感器的一次电流，第二电流互感器P5测量待测设备中的互感器的二次电流，将一次电流及二次电流通过放大器U1进行放大，输入到处理器IC1中，获得放大后的一次电流以及放大后的二次电流对应处于高电平时的重合时间，基于在互感器极性处于相反状态时，互感器的一次电流与二次电流的相位角相差180 度的原理，以确定待测设备中的互感器的极性状态，通过第一电流互感器P1、第二电流互感器P5、放大器U1及处理器IC1即可确定待测设备中的互感器的极性状态，电路结构较为简单且一定程度上减少检测电路在检测设备中的占用空间。

一实施例中，放大器U1可以为双运算放大器。

进一步地，放大器U1可以为LM358N双运算放大器。

放大器U1包括第一运算放大器U1A和第二运算放大器U1B。

可以理解，通过设置放大器U1为双运算放大器，相对于设置单独两个单运算放大器，可以降低检测电路的功耗需求。

一实施例中，放大器U1包括：第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二输出端。

第一输入端包括第一输入口及第二输入口，第一输入口及第二输入口分别与第一电流互感器P1的第二绕组连接。第二输入端包括第三输入口及第四输入口，第三输入口及第四输入口分别与第二电流互感器P5的第四绕组连接。第一输出端与第一输入端连接，用于输出放大的一次电流。第二输出端与第二输入端连接，用于输出放大的二次电流。

进一步地，检测电路还包括一直流电源，该直流电源与放大器U1连接，为放大器U1在运行时进行持续供电。

进一步地，第二输入口和第四输入口与地线连接。

一实施例中，检测电路还包括：第一保护模块。第一保护模块设置在第一电流互感器P1的第二绕组与放大器U1之间，用于防止待测设备的互感器的一次电流对放大器U1造成损坏。

可以理解，通过在第一电流互感器与放大器之间设置第一保护模块，防止待测设备的互感器的一次电流对应的电压过高，对放大器造成损坏。

进一步地，第一保护模块包括：第一二极管D2及第二二极管D1。

具体地，第一二极管D2的正极与第一输入口连接，第一二极管D2的负极与第二输入口连接，第二二极管D1的正极与第二输入口连接，第二二极管D1的负极与第一输入口连接，第一二极管D2及第二二极管并联设置。

示例性地，第一二极管D2和第二二极管D1可以为1N914的二极管。

可以理解，通过设置第一二极管D2与第二二极管D1相互反向并联在第一电流互感器P1与所述放大器U1之间，防止待测设备的互感器的一次电流所对应的过高的正电压或者过低的负电压对放大器U1造成损坏。

一实施例中，检测电路还包括：第二保护模块。第二保护模块设置在第二电流互感器P5的第四绕组与放大器U1之间，用于防止待测设备的互感器的二次电流过大对放大器U1造成损坏。

进一步地，第二保护模块包括：第三二极管D3及第四二极管D4。

具体地，第三二极管D3的正极与第三输入口连接，第三二极管D3的负极与第四输入口连接，第四二极管D4的正极与第四输入口连接，第四二极管D4的负极与第三输入口连接，第三二极管D3及第四二极管并联设置。

可以理解，通过设置第三二极管D3与第四二极管D4相互反向并联在第二电流互感器P5与所述放大器U1之间，防止二次电流所对应的过高的正电压或者过低的负电压对放大器U1造成损坏。

一实施例中，检测电路还包括：第一电阻R6及第二电阻R1。第一电阻R6设置在第一电流互感器P1的第二绕组与放大器U1的第一输入口之间，第二电阻R1与放大器U1并联设置，分别与放大器U1的第一输入口和放大器U1的第一输出端连接，第一电阻R6与第二电阻R1用于调整放大一次电流的倍率。

一实施例中，检测电路还包括：第三电阻R9及第四电阻R8。第三电阻R9设置在第二电流互感器P5的第四绕组与放大器U1的第四输入口之间，第四电阻R8与放大器U1并联设置，分别与放大器U1的第四输入口和放大器U1的第二输出端连接，第三电阻R9与第四电阻R8用于调整放大二次电流的倍率。

示例性地，第一电阻R6可以设置为10K(千)欧，第二电阻R1可以设置为10M欧，一次电流通过放大器U1放大的倍数约为100倍。第三电阻R9可以设置为10K欧，第四电阻R8可以设置为10M(兆)欧，二次电流通过放大器U1放大的倍数约为100倍。

进一步地，一次电流经过放大器U1放大后，从放大器U1的第一输出端输出，输出的信号接近方波状。通过设置放大器U1的第二输入口与地线连接，实现对放大后的一次电流信号进行过零检测。

二次电流经过放大器U1放大后，从放大器U1的第二输出端输出，输出的信号接近方波状。通过设置放大器U1的第三输入口与地线连接，实现对放大后的二次电流信号进行过零检测。

再将放大后的一次电流及放大后的二次电流输入到处理器IC1中进行信号处理，获得各电流信号对应的高电平的重合时间。

进一步地，考虑到实际应用场景存在类似放大后的电流过小导致电流信号过零时间会有变化或电流互感器自身存在误差等因素。

示例性地，可以设置当各电流信号对应的高电平的重合时间大于或等于50％时，确定待测设备中的互感器为相同极性，重合时间小于50％时，确定待测设备中的互感器为相反极性。

可以理解，通过设置确定极性的重合时间阈值为50％，可以增加检测的可靠性及检测电流的范围。

请参考图2，基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种极性判别装置，该极性判别装置包括：上文描述的检测电路及显示模块P4。显示模块P4与检测电路中的处理器IC1连接，用于显示待测设备的互感器极性状态。

具体地，显示模块P4可以为一组LED灯。在检测电路输出的放大的一次电流信号处于高电平时，亮起相应的LED灯。在检测电路输出的放大的二次电流信号处于高电平时，亮起相应的LED灯。需要说明的是，放大的一次电流信号处于高电平时，亮起相应的LED灯与放大的二次电流信号处于高电平时，亮起相应的LED灯不同。

另一实施例中，显示模块P4还可以为显示器。

一实施例中，在显示模块P4与检测电路连接的两个输出端口之间，可以设置第五电阻R10及第六电阻R11。

进一步地，第五电阻R10与第六电阻R11的阻值可以相同，用于防止检测电路输出的信号过大，导致显示模块P4损坏。

示例性地，第五电阻R10与第六电阻R11的阻值可以为300欧。

一实施例中，极性判别装置还包括：滤波模块。

滤波模块设置在检测电路与供电电源之间，用于过滤所述供电电源对处理器供电时的干扰信号。

进一步地，滤波模块包括第一电容C1及第二电容C2。

第一电容C1与第二电容C2串联连接，第一电容C1的一端与供电电源连接，第一电容C1与第二电容C2共同的一端与地线连接，第二电容C2 的另一端与检测电路的处理器IC1连接。

进一步地，第一电容C1可以为有极性电容，第二电容C2可以为无极性电容。

示例性地，第一电容C1的电容值为470uF，第二电容C2的电容值为 0.1uF。

可以理解，第一电容C1及第二电容C2在工作时还可以存储少量的电能，在突然断电时，可以为检测电路进行临时的供电，避免检测电路突然断电遭到损坏。

一实施例中，极性判别装置还包括：三极管开关Q1。

具体地，三极管开关Q1的基极与检测电路中的处理器IC1连接，三极管开关Q1的发射极与供电电源连接，三极管开关Q1的集电极用于接收待测设备中的互感器的一次电流和二次电流，并接收到的一次电流和二次电流进行放大处理，以增加待测设备的电流输出能力。

一实施例中，在三极管开关Q1的基极与处理器IC1之间设置第七电阻 R7，第七电阻R7用于限制处理器IC1输出到三极管开关Q1的基极的电流，防止三极管损坏。

示例性地，第七电阻R7可以为1000欧。

一实施例中，在三极管开关Q1的发射极与供电电源之间设置第八电阻，第八电阻用于限制供电电源输出到三极管开关Q1的基极的电流，防止三极管损坏。

一实施例中，第八电阻可以为多个电阻并联设置。

示例性地，第八电阻可以包括4个电阻，每个电阻都为100欧。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测电路，其特征在于，包括：

第一电流互感器，用于测量待测设备中的互感器的一次电流；

第二电流互感器，用于测量所述待测设备中的互感器的二次电流；

放大器，分别与所述第一电流互感器和所述第二电流互感器连接，用于对所述一次电流及所述二次电流进行放大；

处理器，与所述放大器连接，用于比较经所述放大器放大的所述一次电流对应处于高电平及所述二次电流对应处于高电平时的重合时间，确定所述待测设备中的互感器的极性状态。

2.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述放大器为双运算放大器。

3.如权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述放大器包括：

第一输入端，包括第一输入口及第二输入口，所述第一输入口及所述第二输入口分别与所述第一电流互感器连接；

第二输入端，包括第三输入口及第四输入口，所述第三输入口及所述第四输入口分别与所述第二电流互感器连接；

第一输出端，与所述第一输入端连接，用于输出放大的一次电流；

第二输出端，与所述第二输入端连接，用于输出放大的二次电流。

4.如权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

第一保护模块，设置在所述第一电流互感器与所述放大器之间，用于防止所述一次电流对所述放大器造成损坏。

5.如权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述第一保护模块包括：

第一二极管，所述第一二极管的正极与所述第一输入口连接，所述第一二极管的负极与所述第二输入口连接；

第二二极管，所述第二二极管的正极与所述第二输入口连接，所述第二二极管的负极与所述第一输入口连接；

所述第一二极管及所述第二二极管并联设置。

6.如权利要求4所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

第二保护模块，设置在所述第二电流互感器与所述放大器之间，用于防止所述二次电流对所述放大器造成损坏。

7.如权利要求6所述的检测电路，其特征在于，所述第二保护模块包括：

第三二极管，所述第三二极管的正极与所述第三输入口连接，所述第三二极管的负极与所述第四输入口连接；

第四二极管，所述第四二极管的正极与所述第四输入口连接，所述第四二极管的负极与所述第三输入口连接；

所述第三二极管及所述第四二极管并联设置。

8.如权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

第一电阻，设置在所述第一电流互感器与所述第一输入口之间；

第二电阻，与所述放大器并联设置，分别与所述第一输入口和所述第一输出端连接；

所述第一电阻与所述第二电阻用于调整放大所述一次电流的倍率。

9.如权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：

第三电阻，设置在所述第二电流互感器与所述第四输入口之间；

第四电阻，与所述放大器并联设置，分别与所述第四输入口和所述第二输出端连接；

所述第三电阻与所述第四电阻用于调整放大所述二次电流的倍率。

10.一种极性判别装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的检测电路；

显示模块，与所述处理器连接，用于显示所述待测设备的互感器极性状态；

滤波模块，设置在所述处理器与供电电源之间，用于过滤所述供电电源对所述处理器供电时的干扰信号；

三极管开关，所述三极管开关的基极与所述处理器连接，所述三极管开关的发射极与所述供电电源连接，所述三极管开关的集电极用于接收所述一次电流和所述二次电流，并对所述一次电流和所述二次电流进行放大，以增加所述待测设备的电流输出能力。

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