專利名稱：電度表用非接觸式u型環(huán)短路竊電檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電度表防竊電裝置，特別是一種電度表用非接觸式U型環(huán)短路竊電檢測裝置。
背景技術(shù)：
本實(shí)際生活中，常有一些人為了各種目的而竊電，U型環(huán)短路竊電則是最常見的一種竊電方式，竊電給國家和電力部門帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失，為了防止竊電，各種各樣的防竊電裝置應(yīng)運(yùn)而生，審定公告號為2258279的實(shí)用新型專利，提供了一種電子式電度表的防竊電裝置，其技術(shù)方案為在電度表內(nèi)設(shè)置一個高頻振蕩驅(qū)動回路，所產(chǎn)生的幾十KHZ高頻信號加在電流回路的取樣電路上，并在取樣電阻上套一個磁環(huán)，該磁環(huán)和穿過其中的導(dǎo)線構(gòu)成一個電感量很小的電感L，即在電流回路中串接一個小電感，該電感對50HZ的工作頻率信號影響極小，但當(dāng)幾十KHZ的高頻信號流過時就會產(chǎn)生一個較強(qiáng)的信號，再將該高頻信號放大，濾去50HZ信號后即可將該信號作為檢測電流回路是否短接的檢測信號，當(dāng)電流回路被從外部短路時，這個檢測用的高頻信號也被短路；檢測信號降低，再經(jīng)裝置中設(shè)置的整流濾波回路整流后然后送入電壓比較回路后與一個標(biāo)準(zhǔn)電平比較。當(dāng)回路被短接時，比較回路輸出高電平，所接的模擬開關(guān)閉合。該專利目的是解決U型環(huán)竊電問題，并對竊電者進(jìn)行懲罰，但是該專利在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的問題，主要是該專利將高頻信號直接加在電源回路中，這樣會對供電電源造成一定的污染。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種與被檢測線路無接觸、不會對供電電源造成污染且檢測準(zhǔn)確、可靠的非接觸式U型環(huán)短路竊電檢測裝置。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案如下一種電度表用非接觸式U型環(huán)短路竊電檢測裝置，包括檢測電路、檢測信號處理電路，其特征在于所述檢測電路由檢測信號產(chǎn)生電路和檢測傳感器構(gòu)成，所述檢測傳感器由一磁環(huán)以及繞在所述磁環(huán)上的檢測線圈構(gòu)成，所述檢測線圈一端與檢測信號產(chǎn)生電路的輸出端相連，另一端與檢測信號處理電路輸入端相連，被測導(dǎo)線穿過上述磁環(huán)且與上述磁環(huán)非接觸連接。
所述檢測信號產(chǎn)生電路為一高頻正弦波振蕩電路，其所產(chǎn)生的正弦波振蕩信號是一個連續(xù)等幅直流正弦波檢測信號，該信號通過磁環(huán)上的檢測線圈進(jìn)入檢測信號處理電路的輸入端，再依次經(jīng)過檢測信號處理電路的高通濾波電路、檢波電路、放大電路、電壓比較電路、COMS電平變換電路的濾波、檢波、放大、電壓比較處理后，由COMS電平變換電路輸出一個COMS電平的邏輯信號。
本實(shí)用新型特點(diǎn)是應(yīng)用磁感應(yīng)原理檢測電路是否短路，被檢電路穿過磁環(huán)與檢測電路無任何電路連接，由于檢測線圈與被檢導(dǎo)線構(gòu)成一個變壓器結(jié)構(gòu)，檢測導(dǎo)線與檢測線圈的匝數(shù)比懸殊，且供電傳輸導(dǎo)線中是強(qiáng)電，感應(yīng)信號是弱電，因而，供電傳輸導(dǎo)線中的感應(yīng)信號可忽略不計(jì)，不會對供電電源造成污染，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、檢測效果好，有利于推廣應(yīng)用。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型檢測信號產(chǎn)生電路電路圖；圖3是本實(shí)用檢測信號處理電路電路圖；圖4是本實(shí)用新型原理示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型中被測導(dǎo)線5穿過磁環(huán)1，磁環(huán)1上繞有檢測線圈2，檢測線圈2兩端分別與檢測信號產(chǎn)生電路3的輸出端和檢測信號處理電路4的輸入端相連，所述檢測信號產(chǎn)生電路3是由三極管BG1、偏置電阻R1、負(fù)載電阻R3、電感L及電容C1、C2構(gòu)成的電容三點(diǎn)式振蕩電路，振蕩電路輸出端通過檢測線圈2與檢測信號處理電路4的輸入端相連接，從檢測線圈2傳來的檢測信號經(jīng)過電容C3、C4送入運(yùn)放A1的同相輸入端，所述運(yùn)放A1的同相輸入端與電容C3、C4、R4連接，R4另一端接地，R7一端與電容C3、C4中點(diǎn)連接，另一端接A1輸出端，連接在運(yùn)放A1反相輸入端與接地端之間的電阻R5及跨接在運(yùn)放A1輸出端與反相輸入端之間的R6調(diào)節(jié)運(yùn)放A1的電壓放大倍數(shù)，上述器件共同構(gòu)成一個二階高通濾波電路，檢測信號經(jīng)檢測信號處理電路4的高通濾波電路6濾波后，由運(yùn)放A1輸出端經(jīng)耦合電容C5、二極管D1送入運(yùn)放A2，所述二極管D1與電阻R8、R9、電容C6構(gòu)成檢波電路7，所述運(yùn)放A2與電阻R10、R11構(gòu)成放大電路8，檢測信號經(jīng)檢波、放大后，從運(yùn)放A2輸出端送入由運(yùn)放A3、電阻R12、R13構(gòu)成的電壓比較電路9，檢測信號與參考電壓比較，電壓比較電路9輸出的信號經(jīng)CMOS電平變換電路10變換成相應(yīng)的高電平或低電平輸出。
由于實(shí)施例中的正弦波振蕩電路3、高通濾波電路6、檢波電路7、放大電路8、電壓比較電路9、CMOS電平變換電路10都是最基本、最常見的電路，因此只作了簡要說明。另外，上述電路在實(shí)際應(yīng)用中都有很多，本實(shí)用新型在此不再一一舉例，不管采用哪一種電路，只要與本實(shí)用新型磁感應(yīng)檢測裝置結(jié)構(gòu)相同，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本實(shí)用新型的檢測原理如下如圖4所示通過磁環(huán)1的供電傳輸導(dǎo)線5和磁感應(yīng)檢測傳感器構(gòu)成一個變壓器結(jié)構(gòu)，其等效電路如圖4所示，其中r1為檢測線圈直流電阻，r2’為穿過磁環(huán)附近的供電傳輸導(dǎo)線構(gòu)成的部分線圈的直流電阻，rm為變壓器的勵磁電阻，x1為檢測線圈的漏電抗，x2’為穿過磁環(huán)的供電傳輸導(dǎo)線構(gòu)成的線圈的等效漏電抗，xm變壓器的勵磁電抗，z’fz為等效負(fù)載阻抗。從圖4中可以得到檢測電路的檢測信號產(chǎn)生電路3輸出的連續(xù)的等幅正弦波檢測信號Vs被磁感應(yīng)檢測傳感器等效電路的總阻抗和檢測信號處理電路4輸入阻抗所分壓Vi＝Vs-VL。短路不發(fā)生時，由于穿過磁環(huán)1的供電傳輸導(dǎo)線5構(gòu)成的線圈等效阻抗Z’fz非常大，等效漏電抗X2’也較大，導(dǎo)致磁感應(yīng)檢測傳感器等效電路的總阻抗很大，其分壓VL很大，使檢測信號處理電路4得到的信號Vi較小。短路發(fā)生時，穿過磁環(huán)1的供電傳輸導(dǎo)線5構(gòu)成的線圈等效阻抗減小，Z’fz趨于0值，同時，等效漏電抗X2’也減小，導(dǎo)致磁感應(yīng)檢測傳感器等效電路的總阻抗減小，其分壓VL下降很多，使送入檢測信號處理電路4的被檢信號增大，從而檢測信號處理電路4輸出一個CMOS高電平，表示檢測到短路發(fā)生，若無短路發(fā)生，則檢測信號處理電路4輸出一個CMOS低電平。由此本實(shí)用新型根據(jù)檢測信號的變化可判斷出供電傳輸導(dǎo)線是否被短路。檢測信號處理電路輸出的CMOS電平邏輯信號還可作為觸發(fā)其他保護(hù)電路動作的信號源。
由于在本實(shí)用新型中，供電傳輸導(dǎo)線只穿過磁環(huán)1而不在磁環(huán)1上多繞幾圈，能夠有效的防止檢測信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生的檢測信號通過磁感應(yīng)檢測傳感器在供電傳輸導(dǎo)線5上產(chǎn)生感應(yīng)信號污染供電電源。由于檢測線圈2與被檢導(dǎo)線5構(gòu)成一個變壓器結(jié)構(gòu)，檢測導(dǎo)線5與檢測線圈2的匝數(shù)比懸殊，且供電傳輸導(dǎo)線中是強(qiáng)電，感應(yīng)信號是弱電，因而供電傳輸導(dǎo)線中的感應(yīng)信號可忽略不計(jì)，不會對供電電源造成污染。
權(quán)利要求1.一種電度表用非接觸式U型環(huán)短路竊電檢測裝置，包括檢測電路、檢測信號處理電路(4)，其特征在于所述檢測電路由檢測信號產(chǎn)生電路(3)和檢測傳感器構(gòu)成，所述檢測傳感器由一磁環(huán)(1)以及繞在所述磁環(huán)(1)上的檢測線圈(2)構(gòu)成，所述檢測線圈(2)一端與檢測信號產(chǎn)生電路(3)的輸出端相連，另一端與檢測信號處理電路(4)輸入端相連，被測導(dǎo)線(5)穿過上述磁環(huán)(1)且與上述磁環(huán)(1)非接觸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電度表用非接觸式U型環(huán)短路竊電檢測裝置，其特征在于所述檢測信號產(chǎn)生電路(3)為一高頻正弦波振蕩電路，其所產(chǎn)生的正弦波振蕩信號是一個連續(xù)等幅直流正弦波檢測信號，該信號通過磁環(huán)(1)上的檢測線圈(2)進(jìn)入檢測信號處理電路(4)的輸入端，再依次經(jīng)過檢測信號處理電路(4)的高通濾波電路(6)、檢波電路(7)、放大電路(8)、電壓比較電路(9)、COMS電平變換電路(10)的濾波、檢波、放大、電壓比較處理后，由COMS電平變換電路(10)輸出一個COMS電平的邏輯信號。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防竊電裝置，特別是一種用于電度表的非接觸式U型環(huán)短路竊電檢測裝置，包括檢測電路、檢測信號處理電路，其特征在于所述檢測電路由檢測信號產(chǎn)生電路和檢測傳感器構(gòu)成，所述檢測傳感器由一磁環(huán)以及繞在所述磁環(huán)上的檢測線圈構(gòu)成，所述檢測線圈一端與激勵電路的輸出端相連，另一端與檢測信號處理電路輸入端相連，被測導(dǎo)線穿過上述磁環(huán)且與上述磁環(huán)非接觸連接。本實(shí)用新型特點(diǎn)是應(yīng)用磁感應(yīng)原理檢測電路是否短路，被檢電路穿過磁環(huán)與檢測電路無任何電路連接，且不會對供電電源造成污染，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，檢測效果好，有利于推廣應(yīng)用。
文檔編號G01R11/24GK2660542SQ20032011655
公開日2004年12月1日 申請日期2003年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月30日
發(fā)明者楊澤林 申請人:楊澤林