專(zhuān)利名稱(chēng)：通用型開(kāi)關(guān)量采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)、儀器儀表領(lǐng)域，特別是涉及一種電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展，電力裝置的應(yīng)用日益廣泛。在電力自動(dòng)化裝置中，開(kāi)關(guān)量采集的應(yīng)用非常普遍?，F(xiàn)有技術(shù)中的開(kāi)關(guān)量采集電路通過(guò)中間繼電器采集開(kāi)關(guān)量，或者通過(guò)光電耦合器采集開(kāi)關(guān)量，存在實(shí)時(shí)性差或者容易出現(xiàn)故障的問(wèn)題，為此，中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN202586326中公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)量采集電路，如圖1所示，在電壓輸入端和電壓輸出端之間依次串接有開(kāi)關(guān)K、電阻Rl、電阻R2和光電耦合器的發(fā)光二極管，電源輸入端經(jīng)光電耦合器U的光敏二極管分別與微處理器MCU和電阻R4連接，所述電阻R4的另一端接地，該采集電路還包括電感器L和電阻R3，所述電感器L連接在電壓輸入端與開(kāi)關(guān)K之間，所述電阻R3的一端連接在電阻Rl與R2之間，其另一端與光電稱(chēng)合器的發(fā)光二極管負(fù)極端連接。該方案中公開(kāi)的開(kāi)關(guān)量采集電路，當(dāng)外部開(kāi)關(guān)量K接通時(shí)，電流由電源正極V+通過(guò)Rl限流后，經(jīng)R2到光電耦合器內(nèi)部發(fā)光二極管至電源負(fù)極V-，形成回路，點(diǎn)亮光電耦合器內(nèi)部發(fā)光二極管。光電耦合器內(nèi)部光敏二極管受光照后導(dǎo)通，信號(hào)送至MCU ;當(dāng)受到浪涌電壓和工頻干擾信號(hào)干擾時(shí)，電感器L可以抑制干擾信號(hào)的涌入，R3對(duì)反向浪涌電壓和工頻干擾信號(hào)的負(fù)半波進(jìn)行泄放。但是，在該公開(kāi)的開(kāi)關(guān)量采集電路，只適用直流電壓，此外，該開(kāi)光量采集電路的采集距離較短，一般在20米以內(nèi)，并且，當(dāng)受到到外部干擾或外部開(kāi)關(guān)量抖動(dòng)時(shí)容易造成檢測(cè)錯(cuò)誤。

實(shí)用新型內(nèi)容為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中的中間繼電器采集開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)性較差、返回值大且線圈易損壞，普通光電耦合器采集電路易損壞、去抖動(dòng)能力差、不適用于交流電源和采集距離短等 缺陷，本實(shí)用新型提供一種去抖動(dòng)能力強(qiáng)、交直流通用且采集距離遠(yuǎn)的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，在電壓正極和電壓負(fù)極之間依次串聯(lián)有外部開(kāi)關(guān)量K、電阻Rl和光電耦合器，所述光電耦合器的兩端并聯(lián)設(shè)置有電阻R2，輸入電源經(jīng)光電耦合器的光敏二極管與微處理器MCU連接，所述光電耦合器為雙極性光電耦合器，在所述雙極性光電稱(chēng)合器和微處理器MCU之間設(shè)置有濾波電路。在所述輸入電源和所述光電耦合器之間設(shè)置有電阻R3.[0007]所述電阻R3與所述微處理器MCU通過(guò)電阻R4連接。所述濾波電路包括濾波電容。所述雙極性光電耦合器的輸出端接地。所述微處理器MCU內(nèi)設(shè)置有去抖動(dòng)模塊。[0011]本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，包括電阻Rl、R2、光電耦合器以及微處理器，所述光電耦合器為雙極性光電耦合器，在所述雙極性光電耦合器和微處理器MCU之間設(shè)置有濾波電路，由于采用了雙極性光電耦合器，該電路可使用交流電源采集外部開(kāi)關(guān)量，當(dāng)受到浪涌電壓和工頻干擾信號(hào)干擾時(shí)，雙極性光電耦合器對(duì)正負(fù)極性干擾都能有效通過(guò)，而不會(huì)損壞元件。此外，通過(guò)濾波電路濾波后再與MCU連接，提高了線路的穩(wěn)定性，同時(shí)解決了中間繼電器采集開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)性較差、返回值大且線圈易損壞的缺陷，以及普通光電耦合器采集電路易損壞和去抖動(dòng)能力差的缺陷，提高了微機(jī)保護(hù)裝置開(kāi)關(guān)量采集電路對(duì)工頻干擾、浪涌、快速瞬變的抗干擾能力，此外，該電路適用于ACl 10V、220V，DCl 10V、220V供電的電路中，提高了裝置的通用性。2、本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，所述微處理器MCU內(nèi)設(shè)置有去抖動(dòng)模塊，采用軟件去抖動(dòng)的方式，提高了開(kāi)關(guān)量采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，防止了開(kāi)關(guān)量采集的抖動(dòng)現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用中沒(méi)有出現(xiàn)開(kāi)關(guān)誤判的的情況，并且將開(kāi)關(guān)量采集的距離提高到200米，解決了現(xiàn)有技術(shù)中開(kāi)關(guān)量采集電路采集距離短的問(wèn)題。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的開(kāi)關(guān)量采集電路；圖2是本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路。
具體實(shí)施方式
下面給出本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路的一個(gè)具體的實(shí)施方式，所述通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，如圖2所示，在電壓正極V+和電壓負(fù)極V-之間依次串聯(lián)有外部開(kāi)關(guān)量K、電阻Rl和光電耦合器U，所述光電耦合器U的兩端并聯(lián)設(shè)置有電阻R2，輸入電源Vcc經(jīng)光電稱(chēng)合器U的光敏二極管與微處理器MCU連接,所述光電稱(chēng)合器U為雙極性光電I禹合器，在所述雙極性光電耦合器和微處理器MCU之間設(shè)置有濾波電路，此處的濾波電路為RC濾波電容。在所述輸入電源Vcc和所述光電耦合器之間設(shè)置有電阻R3，所述電阻R3與所述微處理器MCU通過(guò)電阻R4連接，所述雙極性光電耦合器的輸出端接地。為了進(jìn)一步提高去抖動(dòng)能力，在所述微處理器MCU內(nèi)設(shè)置有去抖動(dòng)模塊。上述通用型開(kāi)關(guān)量采集電路的原理如下:當(dāng)外部開(kāi)關(guān)量K接通時(shí)，電流由電壓正極V+通過(guò)電阻Rl限流后，經(jīng)電阻R2和光電耦合器U內(nèi)部發(fā)光二極管至電壓負(fù)極V-，形成回路，點(diǎn)亮光電耦合器內(nèi)部發(fā)光二極管；光電耦合器內(nèi)部光敏二極管受光照后導(dǎo)通，信號(hào)經(jīng)Re濾波(電容C)后送至MCU ;由于采用了雙極性光電耦合器(如PC814)，該電路可使用交流電源或直流電源采集外部開(kāi)關(guān)量。當(dāng)受到浪涌電壓和工頻干擾信號(hào)干擾時(shí)，雙極性光電耦合器對(duì)正負(fù)極性干擾都能有效通過(guò)，而不會(huì)損壞元件。因此，本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路提高了對(duì)工頻干擾、浪涌、快速瞬變的抗干擾能力。此外，所述微處理器MCU內(nèi)設(shè)置有去抖動(dòng)模塊。采用軟件去抖動(dòng)的方式:軟件程序中定時(shí)掃描光電耦合器U與MCU的連接引腳，如果檢測(cè)到低電平，掃描程序啟動(dòng)MCU定時(shí)器(定時(shí)器設(shè)置為Ims中斷一次)開(kāi)始計(jì)數(shù)累加，當(dāng)累計(jì)到20ms后，程序認(rèn)定有開(kāi)入信號(hào)輸入給MCU，當(dāng)掃描程序檢測(cè)到MCU引腳高電平，程序認(rèn)定無(wú)開(kāi)入信號(hào)輸入。這樣，采用軟件去抖動(dòng)的方式，提高了開(kāi)關(guān)量采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。本實(shí)用新型所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，有效防止了開(kāi)關(guān)量采集的抖動(dòng)現(xiàn)象，并將開(kāi)關(guān)量采集的距離提高到200米，該電路適用于AC110V、220V，DC110V、220V供電的電路中，提高了裝置的通用性。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，在電壓正極和電壓負(fù)極之間依次串聯(lián)有外部開(kāi)關(guān)量K、電阻Rl和光電耦合器，所述光電耦合器的兩端并聯(lián)設(shè)置有電阻R2，輸入電源經(jīng)光電耦合器的光敏二極管與微處理器MCU連接，其特征在于:所述光電耦合器為雙極性光電耦合器，在所述雙極性光電耦合器和微處理器MCU之間設(shè)置有濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，其特征在于:在所述輸入電源和所述光電稱(chēng)合器之間設(shè)置有電阻R3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，其特征在于:所述電阻R3與所述微處理器MCU通過(guò)電阻R4連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，其特征在于:所述濾波電路包括濾波電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，其特征在于:所述雙極性光電耦合器的輸出端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，其特征在于:所述微處理器MCU內(nèi)設(shè)置有去抖動(dòng)模塊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，在電壓正極和電壓負(fù)極之間依次串聯(lián)有外部開(kāi)關(guān)量K、電阻R1和光電耦合器，所述光電耦合器的兩端并聯(lián)設(shè)置有電阻R2，輸入電源經(jīng)光電耦合器的光敏二極管與微處理器MCU連接，所述光電耦合器為雙極性光電耦合器，在所述雙極性光電耦合器和微處理器MCU之間設(shè)置有濾波電路。解決了現(xiàn)有技術(shù)中的中間繼電器采集開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)性較差、返回值大且線圈易損壞，普通光電耦合器采集電路易損壞、去抖動(dòng)能力差、不適用于交流電源和采集距離短等技術(shù)問(wèn)題，提供了一種去抖動(dòng)能力強(qiáng)、交直流通用且采集距離遠(yuǎn)的通用型開(kāi)關(guān)量采集電路，適用于AC110V、220V，DC110V、220V供電的電路中。
文檔編號(hào)H02H9/04GK203056577SQ20132007816
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者郭鋒 申請(qǐng)人:浙江南瑞電力自動(dòng)化有限公司