RU54452U1

RU54452U1 - NON-CONTACT VOLTAGE SIGNAL INDICATOR

Info

Publication number: RU54452U1
Application number: RU2006103656/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Григорьевич Капля
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ИнварЭлтранс"
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2006-06-27

Abstract

Полезная модель относится к устройствам дистанционного бесконтактного обнаружения наличия высокого напряжения и предназначена для предупреждения работающего персонала о наличии высокого напряжения величиной порядка 6-10 кВ в электроустановках закрытого типа. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы сигнализатора. Бесконтактный сигнализатор напряжения содержит источник питания, антенну, соединенную со входом компаратора, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, определяющего соответствие входного сигнала заданным параметрам. К выходу микроконтроллера подключен блок индикации. Выводы источника питания постоянно подключены к компаратору и питающему входу микроконтроллера, один из управляющих входов микроконтроллера соединен с одним из выводов источника питания через кнопку, а другой - через геркон. 1 илл.The utility model relates to devices for remote non-contact detection of the presence of high voltage and is intended to warn operating personnel of the presence of high voltage of about 6-10 kV in electrical installations of a closed type. The technical result is to expand the functionality and increase the reliability of the detector. The non-contact voltage detector contains a power source, an antenna connected to the input of the comparator, the output of which is connected to one of the inputs of the microcontroller, which determines the correspondence of the input signal to the specified parameters. An indication unit is connected to the output of the microcontroller. The terminals of the power source are constantly connected to the comparator and the power input of the microcontroller, one of the control inputs of the microcontroller is connected to one of the terminals of the power source through a button, and the other through a reed switch. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам дистанционного бесконтактного обнаружения наличия высокого напряжения и предназначена для предупреждения работающего персонала о наличии высокого напряжения величиной порядка 6-10 кВ в электроустановках закрытого типа.The utility model relates to devices for remote non-contact detection of the presence of high voltage and is intended to warn operating personnel of the presence of high voltage of about 6-10 kV in electrical installations of a closed type.

Известно устройство для дистанционного и бесконтактного обнаружения наличия высокого напряжения, содержащее последовательно соединенные антенну, усилитель-формирователь, интегрирующий элемент, пороговое устройство и блок индикации, которое дополнительно содержит дискриминатор периода и числа импульсов, подключенный своим входом и выходом между соответственно выходом усилителя-формирователя и входом интегрирующего элемента, при этом дискриминатор периода и числа импульсов выполнен в виде одновибратора, вход которого является входом дискриминатора периода и числа импульсов, выход подключен к управляющему входу генератора вытекающего тока и через инвертор к управляющему входу генератора втекающего тока. Выходы указанных генераторов вытекающего и втекающего токов объединены и являются выходом дискриминатора периода и числа импульсов (RU 2134909 С1, G 08 B 29/06, 1999).A device for remote and non-contact detection of the presence of high voltage, containing a series-connected antenna, a driver amplifier, an integrating element, a threshold device and an indication unit, which further comprises a period and number of pulse discriminator connected by its input and output between the output of the amplifier-driver and the input of the integrating element, while the discriminator of the period and the number of pulses is made in the form of a single vibrator, the input of which is an input ohm discriminator period and the number of pulses output is connected to the control input of the generator and the current flowing through the inverter to the control input of the generator current flowing. The outputs of these generators of leaky and flowing currents are combined and are the output of the discriminator of the period and the number of pulses (RU 2134909 C1, G 08 B 29/06, 1999).

Недостатком этого устройства является его сложность и низкая надежность.The disadvantage of this device is its complexity and low reliability.

Наиболее близким по техническому существу к заявляемому устройству является бесконтактный сигнализатор напряжения, содержащий антенну, блок индикации и микроконтроллер, осуществляющий дискриминацию числа импульсов напряжения и сравнение их амплитуды с заданным значением, при этом вход микроконтроллера соединен с антенной, а его выход - со входом блока индикации (RU 28560 U1, МПК 7 G 08 B 27/00, 2003).The closest in technical essence to the claimed device is a non-contact voltage detector containing an antenna, a display unit and a microcontroller that discriminates the number of voltage pulses and compares their amplitude with a given value, while the input of the microcontroller is connected to the antenna, and its output is connected to the input of the display unit (RU 28560 U1, IPC 7 G 08 B 27/00, 2003).

Недостатком этого устройства является низкая надежность его работы.The disadvantage of this device is the low reliability of its operation.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание сигнализатора, который позволит при уменьшенных габаритах, малом весе и пониженном токе потребления совместить эксплутационные возможности касочного сигнализатора и сигнализатора включаемого кнопкой.The task to which the present utility model is directed is to create a signaling device that, with reduced dimensions, low weight and reduced current consumption, will combine the operational capabilities of the tangent warning device and the indicator activated by a button.

Поставленная задача решается за счет того, что в бесконтактном сигнализаторе напряжения, содержащем источник питания, антенну, соединенную со входом компаратора, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, определяющего соответствие входного сигнала заданным параметрам, к выходу микроконтроллера подключен блок индикации, причем, в отличии от прототипа, выводы источника питания постоянно подключены к компаратору, питающему входу микроконтроллера, один из управляющих входов микроконтроллера соединен с одним из выводов источника питания через кнопку, а другой - через введенный геркон.The problem is solved due to the fact that in a contactless voltage detector containing a power source, an antenna connected to the input of the comparator, the output of which is connected to one of the inputs of the microcontroller, which determines whether the input signal matches the specified parameters, an indication unit is connected to the output of the microcontroller, and, in differences from the prototype, the terminals of the power source are constantly connected to the comparator, which feeds the input of the microcontroller, one of the control inputs of the microcontroller is connected to one of the terminals the power source through the button, and the other through the introduced reed switch.

Наличие геркона обеспечивает возможность установки сигнализатора на каску, где закреплен кронштейн с магнитом.The presence of a reed switch provides the ability to install the alarm on the helmet, where a bracket with a magnet is fixed.

Источник питания постоянно подключен к схеме и при этом ток потребления не превышает 5 мкА. Если сигнализатор находится в электромагнитном поле, напряженность которого достаточна для его включения, подается сигнал тревоги, который невозможно отключить ни кнопкой, ни герконом. Применение микроконтроллера позволило значительно упростить монтажную плату и, соответственно, повысить надежность устройства в целомThe power source is constantly connected to the circuit and the current consumption does not exceed 5 μA. If the detector is in an electromagnetic field, the intensity of which is sufficient to turn it on, an alarm signal is issued that cannot be disabled either by the button or the reed switch. The use of a microcontroller significantly simplified the circuit board and, accordingly, increased the reliability of the device as a whole

Таким образом, перечисленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата - расширение функциональных возможностей и повышение надежности его работы.Thus, the listed set of essential features ensures the achievement of a technical result - the expansion of functionality and increase the reliability of its work.

Схема сигнализатора обеспечивает возможность использовать его не только как касочный сигнализатор, но и как устройство для определения наличия напряжения 220-380 В в электроустановках и напряжения 6-10 кВ на линиях электропередач без подъема на опору, а так же для поиска скрытой электропроводки.The signaling device circuit makes it possible to use it not only as a helical signaling device, but also as a device for determining the presence of voltage of 220-380 V in electrical installations and voltage of 6-10 kV on power lines without lifting to a support, as well as for searching for hidden wiring.

Невозможность отключить сигнализатор при подаче сигнала тревоги так же повысило безопасность работы персонала при наличии высокого напряжения.The inability to turn off the alarm when an alarm is triggered also increased the safety of personnel in the presence of high voltage.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема сигнализатора напряжения.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a voltage signaling device.

Сигнализатор напряжения содержит антенну 1, соединенную с входом компаратора 2, выход которого соединен с микроконтроллером 3. К управляющим The voltage detector contains an antenna 1 connected to the input of the comparator 2, the output of which is connected to the microcontroller 3. To the control

входам микроконтроллера подключены кнопка включения сигнализатора 4 и контакт 5 геркона для включения сигнализатора при установке на каску. К выходу микроконтроллера 3 подключен блок индикации 6, состоящий из звукоизлучателя 7 и светодиода 8, предназначенного для оповещения о наличии высокого напряжения звуковыми и световыми сигналами. Источник питания 9 постоянно подключен к питающим входам микроконтроллера 3 и компаратора 2.the microcontroller inputs are connected to the power button 4 and contact 5 of the reed switch to turn on the device when installed on the helmet. An indication unit 6 is connected to the output of the microcontroller 3, consisting of a sound emitter 7 and an LED 8, designed to alert you to the presence of high voltage by sound and light signals. The power source 9 is constantly connected to the power inputs of the microcontroller 3 and the comparator 2.

Работа сигнализатора, выполненного в соответствии с заявляемой полезной моделью, заключается в следующем. При подключении источника питания к сигнализатору микроконтроллер 3 переводит схему в режим настройки в резонанс звукоизлучателя 7. При этом активизируются два входа порта микроконтроллера 3 и при изменении потенциала на них происходит сканирование звуковой частоты в ту или иную сторону и таким образом достигается максимальная громкость звучания звукоизлучателя 7. После этого, нажатием кнопки 4 резонансная частота записывается в память микроконтроллера 3, и схема переводится в экономичный режим потребления тока, с ожиданием изменения на выходе компаратора 2.The operation of the detector, made in accordance with the claimed utility model, is as follows. When the power source is connected to the signaling device, the microcontroller 3 puts the circuit into tuning mode in resonance of the sound emitter 7. At the same time, two inputs of the microcontroller 3 port are activated and, when the potential changes, the sound frequency is scanned to one side or the other, and thus the maximum sound volume of the sound emitter 7 is reached . After that, by pressing the button 4, the resonant frequency is recorded in the memory of the microcontroller 3, and the circuit is transferred to the economical mode of current consumption, with the expectation of a change in output of the comparator 2.

При появлении сигнала на входе компаратора 2 (на антенне 1), в том случае, если его величина превышает величину опорного напряжения, происходит срабатывание компаратора 2, и микроконтроллер 3 начинает анализировать входной сигнал. Если он соответствует заранее установленным параметрам, например, частоте 50 Гц, подаются звуковой и световой сигналы тревоги, если сигнализатор включен кнопкой, или, если сигнализатор включен герконом при установке его на каску, то подается только звуковой сигнал тревоги.When a signal appears at the input of the comparator 2 (on the antenna 1), in the event that its value exceeds the value of the reference voltage, the comparator 2 is triggered, and the microcontroller 3 begins to analyze the input signal. If it corresponds to pre-set parameters, for example, a frequency of 50 Hz, sound and light alarms are given if the signaling device is switched on by a button, or if the signaling device is switched on by a reed switch when installing it on a helmet, only an audio signal is given.

Наличие светового сигнала позволяет с большей вероятностью определять наличие высокого напряжения в местах с повышенным шумом.The presence of a light signal makes it more likely to determine the presence of high voltage in places with increased noise.

При установке сигнализатора на каску, где закреплен кронштейн с магнитом, происходит автоматическое включение сигнализатора, и подаются три коротких звуковых сигнала.When the detector is mounted on the helmet, where the bracket with the magnet is fixed, the detector is automatically turned on, and three short beeps are given.

Схема выполнена таким образом, что установленный на каску сигнализатор отключить кнопкой невозможно. Если сигнализатор находится в электромагнитном поле, напряженность которого достаточна для его включения, The circuit is designed in such a way that the alarm mounted on the helmet cannot be disabled using the button. If the detector is in an electromagnetic field, the intensity of which is sufficient to turn it on,

подается сигнал тревоги, который невозможно отключить ни кнопкой, ни герконом до тех пор, пока сигнализатор не будет удален из опасной зоны.an alarm is triggered, which cannot be turned off by either the button or the reed switch until the warning lamp is removed from the danger zone.

Если сигнализатор включен, а сигнал на антенне отсутствует, то схема переходит в режим самотестирования, то есть микроконтроллер подает соответствующий сигнал на вход компаратора и проверяет исправность сигнализаторе. При исправной работе последнего подаются короткие звуковой и световой сигналы или только звуковой сигнал (в зависимости от способа включения) с периодичностью 6-11 сек.If the signaling device is turned on, but there is no signal on the antenna, then the circuit enters the self-test mode, that is, the microcontroller supplies the corresponding signal to the input of the comparator and checks the health of the signaling device. When the latter is working properly, short sound and light signals or only an audio signal (depending on the switching method) with a frequency of 6-11 seconds are given.

Таким образом, схемное решение и конструкция сигнализатора позволили при уменьшенных габаритах, малом весе и пониженном потреблении тока создать устройство, в котором совмещены и расширены эксплутационные возможности, как касочного сигнализатора, так и сигнализатора включенного кнопкой. При этом наличие звуковой и световой индикации повысило возможности оповещения пользователя о наличии высокого напряжения, как в обычных условиях, так и в местах с повышенным шумом. Невозможность отключить сигнализатор при подаче сигнала тревоги так же повысило вероятность определения наличия высокого напряжения. Применение микроконтроллера позволило значительно упростить монтажную плату и, соответственно, повысить надежность устройства в целом.Thus, the circuit design and design of the signaling device made it possible, with reduced dimensions, low weight and reduced current consumption, to create a device in which the operational capabilities of both the tangent signaling device and the signaling device turned on by a button are combined and expanded. At the same time, the presence of sound and light indications increased the possibility of notifying the user about the presence of high voltage, both under normal conditions and in places with increased noise. The inability to turn off the alarm when an alarm was triggered also increased the likelihood of detecting the presence of high voltage. The use of a microcontroller significantly simplified the circuit board and, accordingly, increased the reliability of the device as a whole.

Claims

A non-contact voltage detector containing a power source, an antenna connected to the input of the comparator, the output of which is connected to one of the inputs of the microcontroller, which determines the compliance of the input signal with the specified parameters, an indication unit connected to the output of the microcontroller, characterized in that the terminals of the power source are constantly connected to the comparator and the power input of the microcontroller, while one of the control inputs of the microcontroller is connected to one of the terminals of the power source through a button, and the other through h introduced reed switch.