CN2706767Y - 雷电记录仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种雷电记录仪，提供一种操作简单、方便，可靠的能记录下电路中电流波动情况的装置，特别适合有强电流通过的电路；为达上述目的采用以下技术方案：记录仪由雷电取样器、采样初处理电路与微处理器顺序相接组合而成，雷电取样器中有取样线圈，取样线圈环绕环形取样器，环形取样器套接在导流棒上，采样初处理电路上有一整流桥路和一个光电耦合器，雷电取样器外接带有入卡口和磁卡紧固装置的插卡器，微处理器外有与计算机相连的接头和各种功能键，微处理器中有数模转换模块和数据存储模块；本实用新型结构简单，准确，适合大批量生产、安装，可以广泛应用于各种需要检测电流流量、峰值等电流情况的电路中，可以按需选择功能。

Description

雷电记录仪

技术领域

本实用新型涉及一种防雷产品的记录装置，特别是一种能记录下电路中电流波动情况的装置。

背景技术

雷击是一种古老而常见的自然现象，其本质是空间带电云层之间或者带电云层与地面物体之间的放电，雷电蕴藏着巨大的能量，雷击直接发生时的电压极高，雷击核心会产生极大的放电电流，直击雷的直接破坏力及其对人类的伤害是众所周知的。

雷击的发生有着极大的随机性。当雷击发生的时候，通过空间电磁感应的作用，会在其周围很大的范围内的各种导体上产生浪涌电压，这种因雷击感应而产生的浪涌电压，同样有着极大的危害。这是因为在电子化、信息化高度发展的今天，人们大量应用着包括计算机、交换机在内的各种电子设备，这些电子设备工作在低功耗、低电压的条件下，其抗浪涌电压的能力极差，雷击形成的浪涌电压很容易对这些电子设备造成破坏，因而对雷电的检测和防护现在已经变得愈来愈重要。

这里所说的雷电检测不是指对天空发生的直击雷的检测，而是指当雷击发生时，对我们所关心的电源线或者信号线上由于感应或者传导产生的浪涌电压或者浪涌电流的检测。因而更准确的说应当是雷电浪涌检测。

雷电浪涌检测装置和防雷装置几乎同时出现，在设计防雷箱时，很早就有人在防雷箱上安装了雷击计数器。但是直到目前，这些雷击浪涌记录装置仍然停留在雷击计数器的水平上，包括一些独立使用的装置。雷击计数器只能记录自过去的某一时刻开始到当前的时间段内，在被检测位置发生浪涌的次数。由于无法记录雷击强度，只能设定一个起始记录的门限值，当浪涌电压的强度超过这一门限时，计数器都会计数加一，事后无法知道雷击当时的具体情况。而当前我国对于应当记录的最小雷击强度并无标准，各种雷击计数器对起始阀值的设置有很大差异，因而当前雷击计数器的记录结果只是一个含糊的定性概念，无任何横向比较价值。

随着电子技术的发展，使人们对电源、信号线路上的干扰愈敏感，人们需要了解线路上的电流的脉冲波动情况，尤其是其发生的的次数和最大的强度。目前对线路干扰的检测主要是通过串联电流表的表值或是用电流钳进行检测，其表上所显示的都是瞬时的数据，只能同步，不能达到记录下来，以备随时查询，虽然可以用录像把其录下来，但是其成本高，且使用不方便，误差大，不准确，体积大，耗时耗力，特别是对雷击造成的电流波动更是没有有效的监测仪器。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种操作简单、方便，能可靠的记录下电路中电流波动情况的雷电记录仪。

为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案：

雷电记录仪由雷电取样器、采样初处理电路与微处理器顺序相接组成。

本实用新型的雷电取样器为环形取样器，其上缠绕有取样线圈，环形取样器套于导流棒上。

本实用新型的雷电取样器外接一插卡器，插卡器设有记录磁卡的插入口和磁卡紧固装置。

本实用新型的采样初处理电路上有一桥式整流电路和一个光电耦合器，所述的光电耦合器包括初级发光二极管和次级耦合器。

本实用新型的微处理器中有时钟计时装置和数据存储模块。

本实用新型的微处理器上设有执行选位、功能、下翻+、上翻-的按键，以及电源输入与状态输出接口、状态指示灯。

本实用新型与现有技术相比，结构简单，可以准确记录某一时间段内雷击发生的具体时间、次数和特性。在实现了检测脉冲次数的同时，也检测了电流脉冲的强度，并将结果按时间顺序编号储存。适合大批量生产、安装，可以广泛应用于各种需要检测电流流量、峰值等电流情况的电路中，可以接需选择功能。本装置同时用磁卡将这一时段内发生雷击的最大强度记录下来，也适合有强电流通过的电路。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的雷电记录仪结构示意图。

图2是本实用新型实施例中的雷电取样器结构与磁卡位置示意图。

图3是本实用新型实施例中的插卡器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示的雷电记录仪，取样线圈3环绕环形取样器2，环形取样器2套接在导流棒1外，交变磁场对其产生的感生电动势作为信号源，通过线圈3经采样初处理电路送至微处理器中的单片机处理记录。取样线圈3的匝数为1-N匝，对于雷电脉冲，1匝就够用了，若用于监测电路的微小波动，则需增加匝数。所述取样线圈通过插头、插座或是触点与采样初处理电路相连接，所述的采样初处理电路上有一整流桥路和一个光电耦合器，所述的光电耦合器包括初级发光二极管和次级耦合器，采样初处理电路与微处理器同样通过插头、插座或是触点相连接。

如图2所示的导电铜棒1串联接入被监测的电路。连接方式是将被监测的导线断开，两个端口分别接入导电铜棒1两端的两个接线端子7。导电铜棒1的截面积可以选择，应当尽可能大些，特别是不能小于被监测导线的截面积，以保证最大电流的通过。

如图3所示的雷电取样器外接一插卡器，插卡器上方正中有记录磁卡入卡口11和磁卡紧固装置，保证雷击强度记录磁卡6正好安装在导流棒1截面的半径方向上，而且记录磁卡6与导流棒1保持恰当的距离，记录磁卡6与导流棒1之间的空间位置关系需要具有很好的重复性，即每次安放记录磁卡6都要插进同一位置。为了保证这一要求，本装置设计了如图3的插卡结构。取样器外壳8为塑料卡盒，其底部正中固定导流棒1，上端正中为入卡口11。卡盒中有两片活动的压卡板9，两片压卡板9受塑料弹片10的压力，始终靠紧并居于卡盒的正中。记录磁卡6从上部入卡口11插入，由于塑料弹片10的作用，记录磁卡6被准确地定位在设定的位置上，并且被两片压卡板9以一定力度压紧。由于两片压卡板9之间始终保持有一定的压力，可使记录磁卡6的插入和拔出都需要有一定的力量，同时又能保证记录磁卡6有准确的定位，不会自行脱落或移位。

当导流棒1上有浪涌电流通过时，其周围必然形成磁场，同心圆状的磁力线正好垂直穿过记录磁卡6，使记录磁卡6上的磁条磁化，不同强度的浪涌电流形成的磁场强度不同，对磁记录磁卡6的磁化效果也不同。电流量小于记录中的最高数值时不记录，当大于原最高数值时，则记录下以新数值代替原值，这样电路中记录下的是历次脉冲最大电流的峰值。

将受到磁化的记录磁卡6取下，放到专用仪表上检测，就可以知道该导线上曾经出现过的最大雷击电流强度。

从图1可以看出，当雷击发生时会在导流棒上形成浪涌电流，在导流棒上套有一个环形取样器2，在取样器2的次级线圈上会产生感应电压。由于雷击发生的随即机性，在取样器次级产生的感应电压极性不定，通过一组桥式整流器之后，雷击感应信号变成了极性一致的脉动信号。该雷击浪涌形成的脉动信号经适当的电路处理，并采取一定的保护措施之后，用以驱动一个光电耦合器的初级发光二极管，而光电耦合器的次级即可将雷击浪涌信号送到微处理器完成计数及其它相关处理。本机微处理器带有实时时钟，当采样初处理电路的信号送到微处理器中，存储器中的单片机接收到信号后，以内部时钟记录发生的时间、顺序号及峰值，脉冲次数，每次发生雷击时，微处理器不仅能够对雷击计数器加一，同时还可以自动记录下来每次发生雷击的时间，并能自动编制成雷击档案加以存储。同时该系统有完善的查询显示功能，即可直接显示当前时间和累计雷击次数，同时又可以以多种方式查询历史雷击情况，可以正、反逐次查询，也可以查询历史上某一天的情况，所有操作均很方便、直观。

微处理器中可以带有有数模转换模块和数据存储模块用于各种数据信号的转换存储等处理。

雷电记录仪中的微处理器外壳上可设有执行选位、功能、下翻+、上翻一的功能按键供选择选用，还可以外设有电源输入与状态输出接口，状态指示灯。

本装置可以根据用户的需要准确记录下被测电路中的脉冲电流的变化并编号存档，以备查询，作为统计、检测的数据。

本实用新型结构简单，准确，适合大批量生产、安装，可以广泛应用于各种需要检测电流流量、峰值等电流情况的电路中，可以接需选择功能。

Claims (6)

1.一种雷电记录仪，其特征是：所述的雷电记录仪由雷电取样器、采样初处理电路与微处理器顺序相接组成。

2.根据权利要求1所述的雷电记录仪，其特征是：所述的雷电取样器为环形取样器，其上缠绕有取样线圈，环形取样器套于导流棒上。

3.根据权利要求2所述的雷电记录仪，其特征是：所述的雷电取样器外接一插卡器，插卡器设有记录磁卡的插入口和磁卡紧固装置。

4.根据权利要求1至3任一所述的雷电记录仪，其特征是：所述采样初处理电路上有一桥式整流电路和一个光电耦合器，所述的光电耦合器包括初级发光二极管和次级耦合器。

5.根据权利要求1至3任一所述的雷电记录仪，其特征是：所述微处理器中有时钟计时装置和数据存储模块。

6.根据权利要求1至3任一所述的雷电记录仪，其特征是：所述的微处理器上设有执行选位、功能、下翻+、上翻-的按键，以及电源输入与状态输出接口、状态指示灯。

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