CN220855032U - 一种对地阻抗检测电路及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种对地阻抗检测电路及检测设备，涉及电路检测技术领域，电路包括至少一个开关单元，用于外接待检测对象；至少一个第一跟随器，第一跟随器的输出端电连接开关单元，用于提供参考电压；至少一个比较单元，比较单元分别电连接开关单元和第一跟随器，用于比较参考电压和开关单元输出的待检测信号并输出放大信号；主控芯片，主控芯片分别电连接至少一个比较单元和至少一个开关单元，用于接收至少一个比较单元输出的放大信号并输出待检测对象的对地阻抗。本申请在获取待检测对象的对地阻抗的过程中，无需人工使用万用表的方式检测，并且通过多个开关单元和主控芯片能够实现大规模的检测，能够有效提高检测效率和精准度。

Description

一种对地阻抗检测电路及检测设备

技术领域

本实用新型涉及电路检测技术领域，尤其涉及一种对地阻抗检测电路及检测设备。

背景技术

对地阻抗是确保用电设备安全运行的关键因素之一，合格的接地系统可以将电流安全地引导到大地，减少接触电压危险、电击事故和设备损坏的风险。通过对地阻抗的检测，可以检测接地系统中的问题，如接地电阻过高或不均匀分布，及时采取措施确保人员和用电设备的安全。但现有检测方案普遍使用万用表点击相应的测试点来完成用电设备的对地阻抗的检测，检测效率低，且无法完成大规模的检测。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的之一在于提供一种对地阻抗检测电路及检测设备，能够至少解决上述部分技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种对地阻抗检测电路，所述电路包括：

至少一个开关单元，用于外接待检测对象；

至少一个第一跟随器，所述第一跟随器的输出端电连接所述开关单元，用于提供参考电压；

至少一个比较单元，所述比较单元分别电连接所述开关单元和所述第一跟随器，用于比较所述参考电压和所述开关单元输出的待检测信号并输出放大信号，其中，所述待检测信号为所述待检测对象产生；

主控芯片，所述主控芯片分别电连接至少一个所述比较单元和至少一个所述开关单元，用于接收至少一个所述比较单元输出的所述放大信号并输出所述待检测对象的对地阻抗。

在一种可能的实施方式中，所述比较单元包括第一比较放大电路和第二放大电路，所述放大信号包括第一放大信号和第二放大信号，其中，

所述第一比较放大电路的输入端分别电连接所述开关单元和所述第一跟随器，用于输入所述参考电压和所述待检测信号，所述第一比较放大电路的输出端电连接所述第二放大电路的输入端，用于输出所述第一放大信号；

所述第二放大电路的输出端电连接所述主控芯片，用于输出所述第二放大信号。

在一种可能的实施方式中，所述对地阻抗检测电路还包括至少一个第二跟随器和至少一个第三跟随器，其中，

所述第一比较放大电路的输入端通过所述第二跟随器电连接所述第一跟随器；

所述第一比较放大电路的输入端还通过所述第三跟随器电连接所述开关单元。

在一种可能的实施方式中，所述对地阻抗检测电路还包括选通器，所述选通器包括信号输入引脚和选通控制引脚，其中，

所述信号输入引脚电连接所述第二放大电路的输出端；

所述选通控制引脚电连接所述主控芯片，所述主控芯片用于通过所述选通控制引脚控制所述输入引脚的导通通道。

在一种可能的实施方式中，所述对地阻抗检测电路还包括第四跟随器，所述第四跟随器的输入端电连接所述选通器，所述第四跟随器的输出端电连接所述主控芯片。

在一种可能的实施方式中，所述开关单元还包括第一保护电路、第二保护电路、PMOS管、第一二极管和多路继电器，其中，

所述第一保护电路包括两个并联的电容，所述第一保护电路的一端分别电连接所述第一二极管的阴极和所述多路继电器的电源正极引脚，所述第一保护电路的一端还用于外接供电电源，所述第一保护电路的另一端接地；

所述第二保护电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端电连接所述PMOS管的栅极，所述第二电阻的一端电连接所述PMOS管的源极，所述第一电阻和所述第二电阻的另一端均接地；

所述PMOS管的漏极分别电连接所述第一二极管的阳极和所述多路继电器的电源负极引脚，所述PMOS管的栅极还通过一电阻连接所述主控芯片。

在一种可能的实施方式中，所述对地阻抗检测电路还包括第一滤波电路和第二滤波电路，其中，

所述第一滤波电路包括第一电容和第三电阻，所述第一电容的一端分别电连接所述第三电阻的一端和所述选通器的信号输入引脚，所述第一电容的另一端接地，所述第三电阻的另一端电连接所述第二放大电路的输出端；

所述第二滤波电路包括第二电容和第四电阻，所述第二电容的一端分别电连接所述第四电阻的一端和所述主控芯片，所述第二电容的另一端接地，所述第四电阻的另一端通过所述第四跟随器电连接所述选通器的输出引脚。

在一种可能的实施方式中，所述对地阻抗检测电路还包括第三保护电路，所述第三保护电路包括级联的第二二极管和第三二极管，其中，

所述第二二极管的阴极外接电源，所述第二二极管的阳极分别电连接所述第三二极管的阴极和所述主控芯片，所述第三二极管的阳极接地。

在一种可能的实施方式中，所述第一比较放大电路包括差分放大器，所述第一比较放大电路的输入端为所述差分放大器的第一差分式输入引脚和第二差分式输入引脚，所述第一比较放大电路的输出端为所述差分放大器的输出端，其中，

所述第一差分式输入引脚通过第五电阻电连接所述第二跟随器的输出端；

所述第二差分式输入引脚通过第六电阻电连接所述第三跟随器的输出端。

第二方面，本申请实施例提供了一种对地阻抗检测设备，包括第一方面提供的对地阻抗检测电路。

本申请的实施例提供的一种对地阻抗检测电路，包括至少一个开关单元，用于外接待检测对象；至少一个第一跟随器，第一跟随器的输出端电连接开关单元，用于提供参考电压；至少一个比较单元，比较单元分别电连接开关单元和第一跟随器，用于比较参考电压和开关单元输出的待检测信号并输出放大信号，其中，待检测信号为待检测对象产生；主控芯片，主控芯片电连接至少一个比较单元，用于接收至少一个比较单元输出的放大信号并输出待检测对象的对地阻抗。在获取待检测对象的对地阻抗的过程中，无需人工使用万用表的方式检测，并且通过多个开关单元和主控芯片能够实现大规模的检测，能够有效提高检测效率和精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，应当理解，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路的模块组成示意图；

图2为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路所包含的开关单元和第一跟随器的拓扑图；

图3为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路所包含的比较单元的拓扑图；

图4为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路所包含的选通器及其他保护电路的拓扑图。

附图标记说明：

开关单元110，第一跟随器120，比较单元130，第一比较放大电路1310，第二放大电路1320，主控芯片140，第二跟随器150，第三跟随器160，选通器170，第四跟随器180；

第一滤波电路210，第二滤波电路220，第三保护电路230；

多路继电器K；

第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第一电容C1，第二电容C2。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路的模块组成示意图，其中，对地阻抗检测电路包括：

至少一个开关单元110，用于外接待检测对象；

至少一个第一跟随器120，第一跟随器120的输出端电连接开关单元110，用于提供参考电压；

至少一个比较单元130，比较单元130分别电连接开关单元110和第一跟随器120，用于比较参考电压和开关单元110输出的待检测信号并输出放大信号，其中，待检测信号为待检测对象产生；

主控芯片140，主控芯片140分别电连接至少一个比较单元130和至少一个开关单元110，用于接收至少一个比较单元130输出的放大信号并输出待检测对象的对地阻抗。

在本实施例中：

待检测对象可以是需要被检测对地阻抗的设备或接地系统，其中，接地系统指的是各种电气设备、建筑物或设施中用于将电流引入地面的系统，一般包括电极、接地网、接地电缆等。不同场景下的设备类型不同，如在电网领域需要进行对地阻抗检测的设备包括变压器、发电机、电力线路等，在医疗领域需要进行对地阻抗检测的设备包括医用电刀、监护设备、手术室设备如麻醉机和手术灯、电子诊断设备如CT扫描仪和核磁共振仪、物理治疗设备如电刺激仪和超声波治疗仪等。

以在医疗领域中对应上述内容中的多种医疗电子设备示例，这些设备在上电使用PCBA板卡前离不开对电源、关键信号等的对地阻抗测试，通过对地阻抗测试，可以确定各种医疗电子设备对应的接地系统阻抗值是否符合设计要求，以及是否存在任何接地问题，如接地电阻过高或接地回路不完整，存在电路噪声增加、信号干扰、电磁辐射等问题，会影响电路的性能和可靠性，导致医疗电子设备无法正常工作或检测结果不准确的问题，通过对地阻抗测试能够发现存在异常的医疗电子设备，便于及时修复异常设备。

另外，当电路发生故障时，对地阻抗测试也可以辅助确定故障的位置和性质，具体可以通过测量不同点之间的对地阻抗值，找出电路中存在的接地问题或接地线路的断路、短路等故障，能够快速定位和修复故障，节省故障排除的时间和成本。

开关单元110可以起到连接待检测对象和选择连接待检测对象的作用，具体的，待检测对象通过开关单元110接入对地阻抗检测电路，开关单元110并非仅仅起到导通和断开的作用，本实施例中的开关单元110具备选择导通和选择断开的作用，如可以选择两路或多路继电器K、场效应晶体管等，便于完成多个待检测对象的对地阻抗检测。其中，开关单元110可以根据待检测对象的数量设置一个或多个。

第一跟随器120可以用于提供稳定的参考电压，并且跟随器的输入阻抗通常很高输出阻抗很低，通过跟随器提供参考电压，能够使参考电压受到负载的影响减小，不会对输入信号源造成负载效应，可以提供较大的输出电流、驱动低阻抗负载并保持较低的信号失真，还能够实现跟随器的输入端和输出端之间隔离，避免其输出信号和输入信号相互影响。其中，第一跟随器120可以根据待检测对象的数量设置一个或多个。

具体的，请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路所包含的开关单元110和第一跟随器120的拓扑图。第一跟随器120可以选用型号为LMC6482的运算放大器，第一跟随器120的输入端包括同相输入端和反相输入端，其中，同相输入端分别通过电阻R8接地，以及电阻R9外接供电电源，输出端A通过电阻R10连接开关单元110，由于图示的开关单元110中选用了一个两路继电器，因此示出了两个第一跟随器120。在一些实施例中，可以根据需要选择其他的继电器实现外接多个待检测对象，还可以选用多个继电器实现外接多个待检测对象。

比较单元130可以用于接入开关单元110和第一跟随器120的输出信号并进行比较放大输出给主控芯片140，便于主控芯片140输出开关单元110接入的待检测对象的对地阻抗，能够提高主控芯片输出对地阻抗的精准性。其中，比较单元130也可以根据待检测对象的数量设置一个或多个。

主控芯片140为具备数据处理能力的STM32系列的芯片，如可以选用STM32系列中的STM32F103ZET6，其功耗低、成本低、性能高，并且工作频率最高可达72MHz，具有144个引脚以及多达112个多功能双向I/O引脚，能够满足医疗领域的多个不同类型的医疗电子设备的对地阻抗检测需求，不用再通过人工使用万用表点击对应的测试点进行测试，提高了对地阻抗检测的准确性及检测效率。

综上，本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路，包括至少一个开关单元，用于外接待检测对象；至少一个第一跟随器，第一跟随器的输出端电连接开关单元，用于提供参考电压；至少一个比较单元，比较单元分别电连接开关单元和第一跟随器，用于比较参考电压和开关单元输出的待检测信号并输出放大信号，其中，待检测信号为待检测对象产生；主控芯片，主控芯片电连接至少一个比较单元，用于接收至少一个比较单元输出的放大信号并输出待检测对象的对地阻抗。在获取待检测对象的对地阻抗的过程中，无需人工使用万用表的方式检测，并且通过多个开关单元和主控芯片能够实现大规模的检测，能够有效提高检测效率和精准度。

请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路所包含的比较单元130的拓扑图。

在一种可能的实施方式中，比较单元130包括第一比较放大电路1310和第二放大电路1320，放大信号包括第一放大信号和第二放大信号，其中，

第一比较放大电路1310的输入端分别电连接开关单元110和第一跟随器120，用于输入参考电压和待检测信号，第一比较放大电路1310的输出端电连接第二放大电路1320的输入端，用于输出第一放大信号；

第二放大电路1320的输出端电连接主控芯片140，用于输出第二放大信号。

具体的，第一比较放大电路1310和第二放大电路1320可对开关单元110和第一跟随器120的输出信号进行放大，便于提高主控芯片140输出对地阻抗的精准性。

可选的，第一比较放大电路1310包括差分放大器，第一比较放大电路1310的输入端为差分放大器的第一差分式输入引脚IN+和第二差分式输入引脚IN-，第一比较放大电路1310的输出端为差分放大器的输出端VOUT，其中，

第一差分式输入引脚IN+通过第五电阻R5电连接第二跟随器150的输出端；

第二差分式输入引脚IN-通过第六电阻R6电连接第三跟随器160的输出端。

在本实施例中，差分放大器的可以选用型号为AD623的差分放大器，AD623也称作仪表放大器，其工作电压范围在3V-12V或±2.5N-±6V，最大增益为1000，无外接电阻R16时增益为1，可以通过改变外接电阻R16的阻值实现不同的增益，具有极高的共模抑制比，以使差分放大器对共模信号的抑制能力较强，也即可以抑制噪声或其他干扰信号，能够提高输出的第一放大信号的信号质量。并且，极高的共模抑制比也可以抑制共模振荡，不仅提高差分放大器自身输出第一放大信号的稳定性，也能够提高差分放大器所在的对地阻抗检测电路整体处理接入的参考电压和待检测信号的稳定性。

其中，差分放大器AD623的放大倍数为(1+100KΩ)/R16。

在一些实施例中，第二放大电路1320包括同相放大器，第二放大电路1320的输出端为同相放大器的输出端，其中，

同相放大器的同相输入端通过一电阻R19电连接第一比较放大电路1310的输出端，同相放大器的同相输入端还通过一电容C9接地。

在本实施例中，同相放大器可具体用于提高信号增益，也即可用于提高第一比较放大电路1310输出的第一放大信号，并且同相放大器的低噪音和低失真特性也能够在对第一放大信号进行放大的同时减少噪声的引入，并且保持第一放大信号的原始形状和准确性，能够稳定输出经放大后的第二放大信号。可选的，同相放大器可以选用型号为LMC6482的运算放大器，其中，同相放大器的输出端通过电阻R18和电阻R17接地，同相放大器的反相输入端通过电阻R18连接其输出端。

在上述实施例中的，尽管处于说明的目的示出了差分放大器和同相放大器的具体型号，但是可以根据需要替换为具备相同比较和/或放大功能的其他型号的运算放大器，此处不做限定。

在一种可能的实施方式中，对地阻抗检测电路还包括至少一个第二跟随器150和至少一个第三跟随器160，其中，

第一比较放大电路1310的输入端通过第二跟随器150电连接第一跟随器120；

第一比较放大电路1310的输入端还通过第三跟随器160电连接开关单元110。

具体的，第一跟随器120输出的参考信号通过第二跟随器150输入第一比较放大电路1310，同样的，开关单元110输出的待检测信号通过第三跟随器160输入第一比较放大电路1310，均能进一步避免输出信号失真，并且能够避免不同信号之间的干扰，为第一比较放大电路1310提供稳定的输入信号，也有利于后续主控芯片140输出精准的对地阻抗。

其中，第二跟随器150的同相输入端通过电阻R14连接第一跟随器120的输出端A，第三跟随器160的输入端通过电阻R15连接开关单元110的输出端B。

请参见图4，图4为本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路所包含的选通器170及其他保护电路的拓扑图。

可选的，对地阻抗检测电路还包括选通器170，选通器170包括信号输入引脚和选通控制引脚，其中，

信号输入引脚电连接第二放大电路1320的输出端；

选通控制引脚电连接主控芯片140，主控芯片140用于通过选通控制引脚控制输入引脚的导通通道。

在本实施例中，选通器170可用于切换或选择电路中的信号路径，具体的，选通器170的信号输入引脚电连接第二放大电路1320的输出端，而比较单元130也可以根据待检测对象的数量设置一个或多个，那么相应的，第一比较放大电路1310和第二放大电路1320可以设置一个或多个，通过主控芯片140可通过输出脉冲信号至选通器170的选通控制引脚来控制选通器170的输入引脚的导通通道。

具体的，可以选择型号为CD74HC4051PWR的选通器170，相应的，选通器170的信号输入引脚可以参见图4中的引脚X0-X7，引脚X为其输出端，引脚ABC为选通控制引脚，选通控制引脚ABC通过一个排阻外接供电电源，选通控制引脚ABC还分别连接主控芯片140，主控芯片140可以为选通控制引脚ABC提供脉冲信号以控制输入引脚X0-X7中的导通通道，也即主控芯片140通过不同的脉冲信号选择输入引脚X0-X7中的一个或多个输入引脚外接第二放大电路1320的输出端。

示例性的，若选通控制引脚ABC处均为低电平(ABC＝000)，则信号输入引脚X0导通，其他通道关闭。若ABC处均为高电平(ABC＝111)，则信号输入引脚X0-X7全部导通。

在一些实施例中，若同一时段待检测对象的数量较多，为了在短时间内完成对全部待检测对象的对地阻抗的检测，还可以对应设置至少两个选通器170，实现方式参见上述实施例中的一个选通器170的实现方式，此处不再赘述。

在本实施例中，主控芯片140可以通过控制选通器170选择或切换接入的信号，能够自动完成接入信号的选择或切换，便于实现对多个接入信号的检测，也即，能够实现大规模检测多设备的对地阻抗。

在一种可能的实施方式中，对地阻抗检测电路还包括如图4中的第四跟随器180，第四跟随器180的输入端电连接选通器170，第四跟随器180的输出端电连接主控芯片140。

具体的，第四跟随器180的作用和上述实施例中的第一跟随器120、第二跟随器150和第三跟随器160的作用相同或相似，指示用于输入和输出的信号存在差异，具体作用可参照上述实施例中针对第一跟随器120、第二跟随器150或第三跟随器160的介绍，此处不再赘述。应当知晓，虽然第四跟随器180的作用同上述三个跟随器的作用相同或相似，但是每个跟随器均在各自的信号输入和输出方面贡献了自己的作用，对整个对地阻抗检测电路能够稳定可靠地实现对地阻抗的检测的重要性不言而喻。

可选的，开关单元110还包括如图2中的第一保护电路、第二保护电路、PMOS管、第一二极管D1和多路继电器K，其中，

第一保护电路包括两个并联的电容C3和C4，第一保护电路的一端分别电连接第一二极管D1的阴极和多路继电器K的电源正极引脚，第一保护电路的一端还用于外接供电电源，第一保护电路的另一端接地；

第二保护电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的一端电连接PMOS管的栅极，第二电阻R2的一端电连接PMOS管的源极，第一电阻R1和第二电阻R2的另一端均接地；

PMOS管的漏极分别电连接第一二极管D1的阳极和多路继电器K的电源负极引脚，PMOS管的栅极还通过一电阻R7连接主控芯片140。

在本实施例中，由两个并联电容C3和C4组成的第一保护电路能够在开关单元110侧电路中存在电压波动或噪声时，通过吸收或释放电荷来平稳电压，从而保持开关单元110侧电路的稳定性。由第一电阻R1和第二电阻R2组成的第二保护电路能够对PMOS管形成保护作用，避免PMOS管被击穿。此外，PMOS管的栅极通过一电阻连接主控芯片140同样对PMOS管起到保护作用，主控芯片140通过向PMOS管的栅极发送脉冲信号控制PMOS管的通断，进而控制与PMOS管电连接的多路继电器K的通断。第一二极管D1起到过压保护的作用，能够保证PMOS管和多路继电器K的正常稳定工作。

其中，图2中，第一保护电路和第二保护电路并未以数字编号示出。

可选的，对地阻抗检测电路还包括如图3和图4第一滤波电路210和第二滤波电路220，其中，

第一滤波电路210包括第一电容C1和第三电阻R3，第一电容C1的一端分别电连接第三电阻R3的一端和选通器170的信号输入引脚，第一电容C1的另一端接地，第三电阻R3的另一端电连接第二放大电路1320的输出端；

第二滤波电路220包括第二电容C2和第四电阻R4，第二电容C2的一端分别电连接第四电阻R4的一端和主控芯片140，第二电容C2的另一端接地，第四电阻R4的另一端通过第四跟随器180电连接选通器170的输出引脚。

具体的，第一滤波电路210和第二滤波电路220的作用相同，滤波对象不同，以第一滤波电路210为例，第一滤波电路210能够对第二放大电路1320输出端输出的第二放大信号进行滤波，滤除第二放大信号中的噪声、干扰或不需要的频率成分，提高第二放大信号的信号质量，也便于主控芯片140对通过选通器170、第四跟随器180和第二滤波电路220的第二放大信号进行处理和解析，进而输出精准度高、可靠性高的对地阻抗。第二滤波电路220的作用和第一滤波电路210的作用相同，此处不再赘述。

在一种可能的实施方式中，对地阻抗检测电路还包括如图4中的第三保护电路230，第三保护电路230包括级联的第二二极管D2和第三二极管D3，其中，

第二二极管D2的阴极外接电源，第二二极管D2的阳极分别电连接第三二极管D3的阴极和主控芯片140，第三二极管D3的阳极接地。

在本实施例中，级联的第二二极管D2和第三二极管D3可以用于防静电，避免主控芯片140受到静电的干扰出现损坏，造成不必要的损失，其中，第二二极管D2的阳极通过一个输出端D连接主控芯片140。其中，主控芯片140的拓扑图在附图中并未示出，可参见现有的STM32系列中的STM32F103ZET6芯片的电路拓扑图。

为进一步说明上述实施例中的对地阻抗检测电路实现对待检测对象的对地阻抗的检测过程，下面将对实现过程做具体说明：

第一跟随器输入端外接的供电电源VCC提供5V的电压，对应输出的参考电压V1为5V，若多路继电器K在主控芯片的脉冲信号的控制下引脚1和引脚2接通，其中，与多路继电器K的引脚1连接的是待检测对象的测试点，多路继电器K的引脚2输出待检测对象的电压信号，若该电压信号为V2，多路继电器K的引脚2处的阻抗等于待检测对象的对地阻抗Rg，V2为对地阻抗Rg和电阻R10对参考电压V1的分压，也即：

V2＝V1*Rg / (Rg+R10) 公式1

V1和V2分别经过第二跟随器和第三跟随器后，通过限流电阻也即第五电阻R5和第六电阻R6进入第一比较放大电路和第二放大电路，其中，第一比较放大电路中的增益是由电阻R16决定的，第五电阻R5和第六电阻R6的阻值为1KΩ，电阻R16的阻值为49.9KΩ，则第一比较放大电路的放大倍数为1KΩ+100KΩ/49.9KΩ≈3。第二放大电路实质为一个同相放大器，其放大倍数为1+R18/R17，其中R17阻值为10KΩ，R18阻值为49.9KΩ，则第二放大电路的放大倍数约为6，那么，第二放大电路输出的信号为放大18倍的电压信号V3。

由公式1可得：

Rg＝V2*R10 / (V1-V2) 公式2

其中，R10阻值为200Ω，V1为5V，V2通过上述实施例中的对地阻抗检测电路由主控芯片采样对V3进行分析确定，即对于主控芯片，公式2中的数值均已知，主控芯片通过公式2即可精准输出待检测对象的对地阻抗Rg。以同样的方式，主控芯片可以精准输出其他待检测对象的对地阻抗，能够完成大规模的对地阻抗的检测。

综上所述，本申请实施例提供的一种对地阻抗检测电路，包括至少一个开关单元，用于外接待检测对象；至少一个第一跟随器，第一跟随器的输出端电连接开关单元，用于提供参考电压；至少一个比较单元，比较单元分别电连接开关单元和第一跟随器，用于比较参考电压和开关单元输出的待检测信号并输出放大信号，其中，待检测信号为待检测对象产生；主控芯片，主控芯片电连接至少一个比较单元，用于接收至少一个比较单元输出的放大信号并输出待检测对象的对地阻抗。在获取待检测对象的对地阻抗的过程中，无需人工使用万用表的方式检测，并且通过多个开关单元和主控芯片能够实现大规模的检测，能够有效提高检测效率和精准度。

另一方面，本申请的实施例还提供一种对地阻抗检测设备，包括上述实施例中的对地阻抗检测电路，能够实现对地阻抗检测电路所能实现的功能。

在上述内容示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对地阻抗检测电路，其特征在于，包括：

至少一个开关单元，用于外接待检测对象；

至少一个第一跟随器，所述第一跟随器的输出端电连接所述开关单元，用于提供参考电压；

至少一个比较单元，所述比较单元分别电连接所述开关单元和所述第一跟随器，用于比较所述参考电压和所述开关单元输出的待检测信号并输出放大信号，其中，所述待检测信号为所述待检测对象产生；

主控芯片，所述主控芯片分别电连接至少一个所述比较单元和至少一个所述开关单元，用于接收至少一个所述比较单元输出的所述放大信号并输出所述待检测对象的对地阻抗。

2.根据权利要求1所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述比较单元包括第一比较放大电路和第二放大电路，所述放大信号包括第一放大信号和第二放大信号，其中，

所述第一比较放大电路的输入端分别电连接所述开关单元和所述第一跟随器，用于输入所述参考电压和所述待检测信号，所述第一比较放大电路的输出端电连接所述第二放大电路的输入端，用于输出所述第一放大信号；

所述第二放大电路的输出端电连接所述主控芯片，用于输出所述第二放大信号。

3.根据权利要求2所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述对地阻抗检测电路还包括至少一个第二跟随器和至少一个第三跟随器，其中，

所述第一比较放大电路的输入端通过所述第二跟随器电连接所述第一跟随器；

所述第一比较放大电路的输入端还通过所述第三跟随器电连接所述开关单元。

4.根据权利要求2或3所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述对地阻抗检测电路还包括选通器，所述选通器包括信号输入引脚和选通控制引脚，其中，

所述信号输入引脚电连接所述第二放大电路的输出端；

所述选通控制引脚电连接所述主控芯片，所述主控芯片用于通过所述选通控制引脚控制所述输入引脚的导通通道。

5.根据权利要求4所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述对地阻抗检测电路还包括第四跟随器，所述第四跟随器的输入端电连接所述选通器，所述第四跟随器的输出端电连接所述主控芯片。

6.根据权利要求1-3、5中任一项所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述开关单元还包括第一保护电路、第二保护电路、PMOS管、第一二极管和多路继电器，其中，

所述第一保护电路包括两个并联的电容，所述第一保护电路的一端分别电连接所述第一二极管的阴极和所述多路继电器的电源正极引脚，所述第一保护电路的一端还用于外接供电电源，所述第一保护电路的另一端接地；

所述第二保护电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端电连接所述PMOS管的栅极，所述第二电阻的一端电连接所述PMOS管的源极，所述第一电阻和所述第二电阻的另一端均接地；

所述PMOS管的漏极分别电连接所述第一二极管的阳极和所述多路继电器的电源负极引脚，所述PMOS管的栅极还通过一电阻连接所述主控芯片。

7.根据权利要求5所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述对地阻抗检测电路还包括第一滤波电路和第二滤波电路，其中，

所述第一滤波电路包括第一电容和第三电阻，所述第一电容的一端分别电连接所述第三电阻的一端和所述选通器的信号输入引脚，所述第一电容的另一端接地，所述第三电阻的另一端电连接所述第二放大电路的输出端；

所述第二滤波电路包括第二电容和第四电阻，所述第二电容的一端分别电连接所述第四电阻的一端和所述主控芯片，所述第二电容的另一端接地，所述第四电阻的另一端通过所述第四跟随器电连接所述选通器的输出引脚。

8.根据权利要求7所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述对地阻抗检测电路还包括第三保护电路，所述第三保护电路包括级联的第二二极管和第三二极管，其中，

所述第二二极管的阴极外接电源，所述第二二极管的阳极分别电连接所述第三二极管的阴极和所述主控芯片，所述第三二极管的阳极接地。

9.根据权利要求3所述的对地阻抗检测电路，其特征在于，所述第一比较放大电路包括差分放大器，所述第一比较放大电路的输入端为所述差分放大器的第一差分式输入引脚和第二差分式输入引脚，所述第一比较放大电路的输出端为所述差分放大器的输出端，其中，

所述第一差分式输入引脚通过第五电阻电连接所述第二跟随器的输出端；

所述第二差分式输入引脚通过第六电阻电连接所述第三跟随器的输出端。

10.一种对地阻抗检测设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的对地阻抗检测电路。