专利名称：一种漏电流检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电カ电子技术领域，尤其涉及ー种漏电流检测方法及其装置。
背景技术：
为了保证用电安全，电カ电子技术领域中使用的电气设备都需求进行漏电流检測。所谓漏电流，是指当导体与电气设备的电路接触时，流经导体的传导电流。如果漏电流过大将会造成用电安全事故。目前，常用的漏电流检测方法为使漏电流检测电路穿过ー个磁芯，并在该磁芯的绕组上加正反方向的脉冲电压，进而采样磁芯正反方向饱和的时间差，最后通过该时间差推算该漏电流检测线路上的漏电流大小。这种检测方法不但操作繁琐，而且通过采样磁芯正反方向饱和的时间差来推算出漏电流的值存在较大误差，同时这种常用方法的检测装置电路很复杂。

发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种漏电流检测方法及其装置，用于对用电设备进行漏电流检测，通过实施本发明方案，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提高检测精度和可靠性。ー种漏电流检测方法，包括设置漏电流检测电路，其中，所述漏电流检测电路包括电压脉冲发生器、漏电流互感器、滤波放大电路和检测电阻R，所述电压脉冲发生器两端分别与所述漏电流互感器两端连接，所述检测电阻R—端接地，另一端与所述电压脉冲发生器的输入端以及所述滤波放大电路的输入端连接；当有漏电流穿越所述漏电流互感器时，測量所述滤波放大电路的输出端电压；以及根据所述输出端电压计算漏电流。优选的，所述电压脉冲发生器包括第一电阻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、第一比较器Ul-Α、第二比较器Ul-Β、第一运算放大器U2-A、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2，其中，所述电压脉冲发生器的输入端与所述第一比较器Ul-A的反相输入端以及所述第ニ比较器Ul-B的同相输入端连接；所述第一电阻Rl—端接地，另一端与所述第一比较器Ul-A的同相输入端、所述第ニ比较器Ul-B的反相输入端以及所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6另一端与所述电压脉冲发生器输出端连接；所述第二电阻R2 —端与所述第一比较器Ul-A的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的同相输入端以及所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4另一端接地； 所述第三电阻R3 —端与所述第二比较器Ul-B的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的反相输入端以及所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5另一端与所述电压脉冲发生器输出端连接；
所述第一运算放大器U2-A的输出端与所述NPN型三极管Ql以及所述PNP型三极管Q2的基极连接；所述电压脉冲发生器输出端与所述NPN型三极管Ql的发射极以及所述PNP型三极管Q2的发射极连接，所述NPN型三极管Ql的集电极接正电压，所述PNP型三极管Q2的集电极接负电压；所述电压脉冲发生器为所述漏电流互感器提供幅值相等的正负脉冲电压。优选的，所述漏电流互感器使用具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，且在所述磁芯上设置有绕组。优选的，所述漏电流互感器的绕组匝数为N，所述滤波放大电路的放大倍数为A，所述检测电阻R的阻值为K，所述输出端电压的大小为V，所述漏电流的大小为I，其中，所述根据所述输出端电压计算漏电流包括根据所述漏电流互感器的绕组匝数N、所述滤波放大电路的放大倍数A、所述检测电阻R的阻值K以及所述输出端电压的大小V计算所述漏电流的大小I，其中，I= (NXV) +(KXA)。
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ー种漏电流检测装置包括漏电流检测电路、測量単元及计算单元。漏电流检测电路包括电压脉冲发生器、漏电流互感器、滤波放大电路和检测电阻R，所述电压脉冲发生器两端分别与所述漏电流互感器两端连接，所述检测电阻R—端接地，另一端与所述电压脉冲发生器的输入端以及所述滤波放大电路的输入端连接。测量单元用于测量所述滤波放大电路的输出端电压。计算单元用于根据所述输出端电压计算漏电流。优选的，所述电压脉冲发生器包括第一电阻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、第一比较器Ul-Α、第二比较器Ul-Β、第一运算放大器U2-A、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2，其中，所述电压脉冲发生器的输入端与所述第一比较器Ul-A的反相输入端以及所述第ニ比较器Ul-B的同相输入端连接；所述第一电阻Rl—端接地，另一端与所述第一比较器Ul-A的同相输入端、所述第ニ比较器Ul-B的反相输入端以及所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6另一端与所述电压脉冲发生器的输出端连接；所述第二电阻R2的一端与所述第一比较器Ul-A的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的同相输入端以及所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4另ー端接地；所述第三电阻R3的一端与所述第二比较器Ul-B的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的反相输入端以及所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5另ー端与所述电压脉冲发生器的输出端连接；所述第一运算放大器U2-A的输出端与所述NPN型三极管Ql以及所述PNP型三极管Q2的基极连接；所述电压脉冲发生器的输出端与所述NPN型三极管Ql的发射极以及所述PNP型三极管Q2的发射极连接，所述NPN型三极管Ql的集电极接正电压，所述PNP型三极管Q2的集电极接负电压。优选的，所述漏电流互感器使用具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，且在所述磁芯上设置有绕组。
优选的，所述漏电流互感器的绕组匝数为N，所述滤波放大电路的放大倍数为A，所述检测电阻R的阻值为K，所述输出端电压的大小为V，所述漏电流的大小为I，其中，所述计算单元进ー步包括计算子単元，用于根据所述漏电流互感器的绕组匝数N、所述滤波放大电路的放大倍数A、所述检测电阻R的阻值K以及所述输出端电压的大小V计算所述漏电流的大小I，其中，I= (NXV) +(KXA)。优选的，所述滤波放大电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电容Cl、第二电容C2以及第二运算放大器U2-B，其中，所述第七电阻R7的一端与所述滤波放大电路的输入端连接，另一端与所述第一电容Cl的一端以及所述第八电阻R8的一端连接，所述第一电容Cl的另一端与所述滤波放大电路的输出端连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第二运算放大器U2-B的同相输入端以及所述第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述第九电阻R9的一端接地，另一端与所述第二运算放大器U2-B的反相输入端以及所述第十电阻RlO的一端连接，所述第十电阻RlO的另一端与所述滤波放大电路的输出端连接，所述第二运算放大器U2-B的输出端也与所述滤波放 大电路的输出端连接。从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点通过设置漏电流检测电路，当有漏电流穿越所述漏电流互感器吋，測量所述滤波放大电路的输出端电压，井根据所述输出端电压计算漏电流。使用所述方法检测漏电流，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提高检测精度和可靠性。


图I为本发明第一实施例的漏电流检测方法流程图；图2为本发明第一实施例的漏电流检测电路结构图；图3为本发明第二实施例的漏电流检测电路结构图；图4为本发明第三实施例的漏电流检测装置结构图；图5为本发明第四实施例的漏电流检测装置结构图。
具体实施例方式下面将结合本发明中的说明书附图，对发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供了一种漏电流检测方法，用于对用电设备进行漏电流检测，通过实施本发明方案，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提高检测精度和可靠性。本发明实施例还提供与漏电流检测方法相关的漏电流检测装置，下面将分别对其进行详细说明。本发明第一实施例将对ー种漏电流检测方法进行详细说明，本发明实施例所描述的漏电流检测方法适用于所有用电设备，且尤其适用于光伏逆变器。所述漏电流检测方法的具体流程请參见图1，包括以下步骤步骤101、设置漏电流检测电路。
在本步骤中，首先设置漏电流检测电路。其中，漏电流检测电路的具体结构如图2所示，漏电流检测电路包括电压脉冲发生器20、漏电流互感器21、滤波放大电路22和检测电阻R。其中，漏电流互感器21使用具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，磁芯上设置绕组，所述绕组匝数不作具体限定。由于漏电流互感器21不分输入、输出端，因此电压脉冲发生器20两端任意分别与漏电流互感器21两端连接，为漏电流互感器21提供幅值相等的正负脉冲电压。检测电阻R—端接地，另一端与电压脉冲发生器20的输入端以及滤波放大电路22的输入端连接。漏电流检测电路正常工作时，还需将待检测电路穿过漏电流互感器21的磁芯，使得漏电流能够穿越漏电流互感器21。本实施例不对待检测电路作具体限定。步骤102、当有漏电流穿越漏电流互感器21时，測量滤波放大电路22的输出端电 压。步骤101中已经提到，如图2所示，漏电流互感器21使用了具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，电压脉冲发生器20为漏电流互感器21提供幅值相等的正负脉冲电压。基于这些特性，漏电流互感器21只在较短时间内工作于饱和区，漏电流互感器21大部时间工作于非饱和区，若穿过磁芯的所有电流的矢量和为零，则磁芯中不存在磁通量变化，相反，若穿过磁芯的所有电流的矢量和不为零，则磁芯能够感应出现磁通量变化，这时，漏电流互感器21绕组中会产生感应电流，即绕组中有感应电流分量存在，此时，在检测电阻R的非接地端通过滤波放大电路22的滤波作用，以采样检测电阻R上的电压并取平均值，将该平均值作为滤波放大电路22的输入端，因此在滤波放大电路22的输出端得到ー个电压值。在本步骤中，测量滤波放大电路22的输出端电压，其中具体的測量操作可由技术人员通过读电压表执行，也可由微控制単元自动执行，在这里不作具体限定。其中，滤波放大电路22输出端电压用于计算待检测电路上的漏电流。步骤103、根据输出端电压计算漏电流。在步骤102測量得到滤波放大电路22的输出端电压后，就能够根据输出端电压计算漏电流。优选地，其中ー种根据输出端电压计算漏电流的方法如下假设漏电流互感器21的绕组匝数为N，滤波放大电路22的放大倍数为A，检测电阻R的阻值为K，输出端电压的大小为V，漏电流的大小为I，此处漏电流为穿越磁芯的漏电流矢量和，上以各參数的关系式为V = IXKXA^-N,由此出漏电流的计算式为I = (NXV) + (KXA)。本步骤103的计算操作可以在测量得到输出端电压后由技术人员执行，优选地，若采用ー个独立的计算单元用于执行上述计算操作，还能够实时输出漏电流大小。在本实施例中，通过设置漏电流检测电路，当有漏电流穿越漏电流互感器21时，测量滤波放大电路22的输出端电压，井根据输出端电压计算漏电流。使用这种方法检测漏电流，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提高检测精度和可靠性。请參阅图3，所示为本发明第二实施例的漏电流检测电路结构图，本发明第二实施例用于对图2所示的将对第一实施例的漏电流检测电路结构图进行补充说明，其中，在本实施例中将对第一实施例的电压脉冲发生器20进行详细说明，但是，本实施例仅是电压脉冲发生器20的ー个优选实施例，并不限定电压脉冲发生器20只有本实施例的实现形式。电压脉冲发生器20的具体结构请參见图3，包括第一电阻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、第一比较器Ul-Α、第二比较器Ul-Β、第一运算放大器U2-A、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2。其中，电压脉冲发生器20中各部件的连接关系如下电压脉冲发生器20的输入端与第一比较器Ul-A的反相输入端以及第ニ比较器Ul-B的同相输入端连接；第一电阻Rl —端接地，另一端与第一比较器Ul-A的同相输入端、第二比较器Ul-B的反相输入端以及第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6另一端与电压脉冲发生器20的输出端连接；第ニ电阻R2 —端与第一比较器Ul-A的输出端连接，另一端与第一运算放大器U2-A的同相输入端以及第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4另一端接地；第三电阻R3 —端与第二比较器Ul-B的输出端连接，另一端与第一运算放大器U2-A的 反相输入端以及第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5另一端与电压脉冲发生器20的输出端连接；第一运算放大器U2-A的输出端与NPN型三极管Ql以及PNP型三极管Q2的基极连接；电压脉冲发生器20的输出端与NPN型三极管Ql的发射极以及PNP型三极管Q2的发射极连接，NPN型三极管Ql的集电极接正电压，PNP型三极管Q2的集电极接负电压。优选地,上述正电压为+15伏，负电压为-12伏。第一运算放大器U2-A所接的正电压也为+15伏，负电压也为-12伏。而第一比较器Ul-A以及第二比较器Ul-B所接的正电压均为+15伏，负电压均为-10伏。除此之外，本实施例中漏电流检测电路的其他结构均与图2所示的第二实施例的漏电流检测电路结构一致，在此就不再赘述。在本实施例补充说明了电压脉冲发生器20的具体结构前提下，以下说明电压脉冲发生器20、漏电流互感器21以及检测电阻R联合工作的过程。上面已经提到，第一比较器Ul-A的同相、反相输入端分别和第二比较器Ul-B的反相、同相输入端连接。初始化状态下第一比较器Ul-A和第二比较器Ul-B输出不确定，例如当第一比较器Ul-A输出高阻态时，第一运算放大器U2-A的同相输入端为O伏，第二比较器Ul-B的输出被拉低为-10伏，此时NPN型三极管Ql导通，通过第一运算放大器U2-A、第三电阻R3和第五电阻R5组成负反馈电路，使NPN型三极管Ql以及PNP型三极管Q2中点电压为一定值，例如设为U，电压U加到漏电流互感器21上。当检测电阻R的非接地端的电压值(即电压脉冲发生器20的输入端电压值)超过第一电阻Rl与第六电阻R6之间的分压值时，第一比较器Ul-A和第二比较器Ul-B同时翻转,此时第一比较器Ul-A输出-10伏,第二比较器Ul-B输出高阻态，再通过对第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5的合理取值，能够使得PNP型三极管Q2导通，同时使得NPN型三极管Ql以及PNP型三极管Q2中点电压值为-U。基于上述原理，由电压脉冲发生器20、漏电流互感器21以及检测电阻R组成的电路中，电压脉冲发生器20实质为一个自激脉冲电压电路，把幅值相等的正负脉冲电压加到漏电流互感器21的绕组上。下面再对漏电流互感器21自身的工作原理进行说明。当电压脉冲发生器20提供的幅值相等的正负脉冲电压加在漏电流互感器21上后，由于漏电流互感器21的磁芯磁导率高，因此漏电流互感器21的阻抗较大，磁化电流较小，近似为零，漏电流互感器21相当于开路；但经过若干时间，漏电流互感器21的磁芯饱和，这时磁芯磁导率较小，因此漏电流互感器21的阻抗近似为零，漏电流互感器21相当于短路，流过检测电阻R的电流迅速増加，直到达到第一比较器Ul-A和第二比较器Ul-B的翻转电平。基于上述原理，漏电流互感器21只在较短时间工作于饱和区，漏电流互感器21大部时间工作于非饱和区时，若穿过磁芯的所有电流的矢量和为零，则磁芯中不存在磁通量变化，相反，若穿过磁环的所有电流的矢量和不为零，则磁芯能够感应出现磁通量变化,漏电流互感器21的绕组中会产生感应电流，即绕组中有一感应电流分量存在，此时，在检测电阻R的非接地端通过滤波放大电路22滤波取平均值后感应电流分量不为零，因此在滤波放大电路22的输出端就能得到ー个电压值。井根据测量该电压值计算漏电流。
在本实施例中，通过设置漏电流检测电路，当有漏电流穿越漏电流互感器21时，测量滤波放大电路22的输出端电压，井根据输出端电压计算漏电流。使用这种方法检测漏电流，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提高检测精度和可靠性。下面的本发明第三实施例将对ー种漏电流检测装置进行详细说明，漏电流检测装置中包含一个或多个单元用于实现前述方法的ー个或多个步骤。因此，对前述方法中各步骤的描述适用于漏电流检测装置中相应的单元。请參阅图4，所示为本发明第三实施例的漏电流检测装置结构图，如图4所示，漏电流检测装置包括漏电流检测电路40、测量单元41以及计算单元42。漏电流检测电路40与图2所示第一实施例的漏电流检测电路结构一致，包括电压脉冲发生器400、漏电流互感器401、滤波放大电路402和检测电阻R，井分别与图2所示的电压脉冲发生器20、漏电流互感器21、滤波放大电路22和检测电阻R相同。其中，电压脉冲发生器400两端分别与漏电流互感器401两端连接，检测电阻R —端接地，另一端与电压脉冲发生器400的输入端以及滤波放大电路402的输入端连接。关于漏电流检测电路40的详细说明请參见图2所示的第一实施例对漏电流检测电路的相关记载，这里不再赘述。测量单元41，与漏电流检测电路40通信连接，用于当有漏电流穿越漏电流互感器401时，测量滤波放大电路402的输出端电压。漏电流互感器401使用了具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，电压脉冲发生器400为漏电流互感器401提供幅值相等的正负脉冲电压。漏电流互感器401只在较短时间内工作于饱和区，漏电流互感器401大部时间エ作于非饱和区，若穿过磁芯的所有电流的矢量和为零，则磁芯中不存在磁通量变化，相反，若穿过磁芯的所有电流的矢量和不为零，则磁芯能够感应出现磁通量变化，这时，漏电流互感器401绕组中会产生感应电流，即绕组中有一感应电流分量存在，此时，在检测电阻R的非接地端通过滤波放大电路402的滤波作用，以采样检测电阻R上的电压并取平均值，将该平均值作为滤波放大电路402的输入端，因此在滤波放大电路402的输出端得到一个电压值。测量单元41测量滤波放大电路402的输出端电压。其中，输出端电压用于计算待检测电路上的漏电流。计算单元42，与测量单元41通信连接，用于根据测量单元41所測量得到的滤波放大电路402的输出端电压计算漏电流。优选地，计算单元42进ー步包括计算子単元421，用于根据漏电流互感器401的绕组匝数N、滤波放大电路402的放大倍数A、检测电阻R的阻值K以及输出端电压的大小V计算漏电流的大小I。举例来说，假设漏电流互感器401的绕组匝数为N，滤波放大电路402的放大倍数为A，检测电阻R的阻值为K，输出端电压的大小为V，漏电流的大小为I，此处漏电流为穿越磁芯的漏电流矢量和，上以各參数的关系式为V = IXKXA^-N,由此出漏电流的计算式为I = (NXV) + (KXA)。
通过上述的计算操作，能够实时输出漏电流大小。在本实施例中，通过设置漏电流检测电路40，当有漏电流穿越漏电流互感器401时，測量単元41测量滤波放大电路402的输出端电压，计算单元42根据输出端电压计算漏电流。使用这种方法检测漏电流，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提闻检测精度和可Φ性。请參阅图5，所示为本发明第四实施例的漏电流检测装置结构图。本发明的第四实施例将对图4所示的第三实施例的漏电流检测装置进行补充说明，本实施例所述漏电流检测装置中包含一个或多个单元用于实现前述方法的ー个或多个步骤。因此，对前述方法中各步骤的描述适用于漏电流检测装置中相应的单元。本实施例所述的漏电流检测装置的具体结构请參见图5，如图5所示，漏电流检测装置包括漏电流检测电路50、测量单元51以及计算单元52。 漏电流检测电路50与图4所示第三实施例的漏电流检测电路40结构一致，包括电压脉冲发生器500、漏电流互感器501、滤波放大电路502和检测电阻R。关于漏电流检测电路50的详细说明请參见图4所示第三实施例对漏电流检测电路40的相关记载，这里不再赘述。测量单元51，与漏电流检测电路50通信连接，用于当有漏电流穿越漏电流互感器501时，測量滤波放大电路502的输出端电压。关于测量単元51的详细说明请參见图4所示的第三实施例对测量単元41的相关记载，这里不再赘述。计算单元52，与测量单元51通信连接，用于根据输出端电压计算漏电流。优选地，计算单元52进ー步包括计算子単元521，用于根据漏电流互感器501的绕组匝数N、滤波放大电路502的放大倍数A、检测电阻R的阻值K以及输出端电压的大小V计算漏电流I的大小。关于计算单元52和计算子単元521的详细说明请參见图4所示的第三实施例对计算单元42和计算子単元421的相关记载，这里不再赘述。在本实施例中将对电压脉冲发生器500以及滤波放大电路502进行详细说明，但是，本实施例仅是电压脉冲发生器500以及滤波放大电路502的ー个优选实施例，并不限定电压脉冲发生器500以及滤波放大电路502只有本实施例的实现形式。电压脉冲发生器500包括第一电阻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、第一比较器Ul-Α、第二比较器Ul-Β、第一运算放大器U2-A、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2。其中，电压脉冲发生器500中各部件的连接关系对应于图3所示的第二实施例中电压脉冲发生器20中各部件的连接关系，请參阅相关记载，这里不再赘述。另外，漏电流检测电路50的工作原理请參阅图3所示第二实施例中对漏电流检测电路工作原理的相关记载，这里也不再赘述。滤波放大电路502包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第ー电容Cl、第二电容C2以及第二运算放大器U2-B。
其中,第七电阻R7的一端与滤波放大电路502输入端连接,另一端与第一电容Cl的一端以及第八电阻R8的一端连接；第ー电容Cl的另一端与滤波放大电路502输出端连接；第八电阻R8的另一端与第二运算放大器U2-B的同相输入端以及第ニ电容C2的一端连接；第二电容C2的另一端接地；第九电阻R9的一端接地，另一端与第二运算放大器U2-B的反相输入端以及第十电阻RlO的一端连接；第十电阻RlO的另一端与滤波放大电路502的输出端连接；第二运算放大器U2-B的输出端也与滤波放大电路502的输出端连接。在本实施例中，通过设置漏电流检测电路50，当有漏电流穿越漏电流互感器501时，測量単元51测量滤波放大电路502的输出端电压，计算単元52根据输出端电压计算漏电流。使用这种方法检测漏电流，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提闻检测精度和可Φ性。以上对本发明所提供的一种漏电流检测方法及其装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种漏电流检测方法，其特征在于，包括 设置漏电流检测电路，其中，所述漏电流检测电路包括电压脉冲发生器、漏电流互感器、滤波放大电路和检测电阻R，所述电压脉冲发生器两端分别与所述漏电流互感器两端连接，所述检测电阻R—端接地，另一端与所述电压脉冲发生器的输入端以及所述滤波放大电路的输入端连接； 当有漏电流穿越所述漏电流互感器时，測量所述滤波放大电路的输出端电压； 根据所述输出端电压计算漏电流。
2.根据权利要求I所述的漏电流检测方法，其特征在于，所述电压脉冲发生器包括第ー 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、第一比较器Ul-Α、第二比较器Ul-Β、第一运算放大器U2-A、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2，其中， 所述电压脉冲发生器的输入端与所述第一比较器Ul-A的反相输入端以及所述第二比较器Ul-B的同相输入端连接； 所述第一电阻Rl—端接地，另一端与所述第一比较器Ul-A的同相输入端、所述第二比较器Ul-B的反相输入端以及所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6另一端与所述电压脉冲发生器输出端连接； 所述第二电阻R2 —端与所述第一比较器Ul-A的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的同相输入端以及所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4另一端接地； 所述第三电阻R3 —端与所述第二比较器Ul-B的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的反相输入端以及所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5另一端与所述电压脉冲发生器输出端连接； 所述第一运算放大器U2-A的输出端与所述NPN型三极管Ql以及所述PNP型三极管Q2的基极连接； 所述电压脉冲发生器输出端与所述NPN型三极管Ql的发射极以及所述PNP型三极管Q2的发射极连接，所述NPN型三极管Ql的集电极接正电压，所述PNP型三极管Q2的集电极接负电压； 所述电压脉冲发生器为所述漏电流互感器提供幅值相等的正负脉冲电压。
3.根据权利要求I所述的漏电流检测方法，其特征在于，所述漏电流互感器使用具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，且在所述磁芯上设置有绕组。
4.根据权利要求I、2或3所述的漏电流检测方法，其特征在于，所述漏电流互感器的绕组匝数为N，所述滤波放大电路的放大倍数为A，所述检测电阻R的阻值为K，所述输出端电压的大小为V，所述漏电流的大小为I，其中，所述根据所述输出端电压计算漏电流包括 根据所述漏电流互感器的绕组匝数N、所述滤波放大电路的放大倍数A、所述检测电阻R的阻值K以及所述输出端电压的大小V计算所述漏电流的大小I，其中，I =(NXV) + (KXA)。
5.一种漏电流检测装置，其特征在于，包括 漏电流检测电路，其中，所述漏电流检测电路包括电压脉冲发生器、漏电流互感器、滤波放大电路和检测电阻R，所述电压脉冲发生器两端分别与所述漏电流互感器两端连接，所述检测电阻R—端接地，另一端与所述电压脉冲发生器的输入端以及所述滤波放大电路的输入端连接； 测量单元，用于测量所述滤波放大电路的输出端电压； 计算单元，用于根据所述输出端电压计算漏电流。
6.根据权利要求5所述的漏电流检测装置，其特征在于，所述电压脉冲发生器包括第ー电阻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、第一比较器Ul-Α、第二比较器Ul-B、第一运算放大器U2-A、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2，其中， 所述电压脉冲发生器的输入端与所述第一比较器Ul-A的反相输入端以及所述第二比较器Ul-B的同相输入端连接； 所述第一电阻Rl—端接地，另一端与所述第一比较器Ul-A的同相输入端、所述第二比较器Ul-B的反相输入端以及所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6另一端与所述电压脉冲发生器的输出端连接； 所述第二电阻R2的一端与所述第一比较器Ul-A的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的同相输入端以及所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4另一端接地； 所述第三电阻R3的一端与所述第二比较器Ul-B的输出端连接，另一端与所述第一运算放大器U2-A的反相输入端以及所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5另一端与所述电压脉冲发生器的输出端连接； 所述第一运算放大器U2-A的输出端与所述NPN型三极管Ql以及所述PNP型三极管Q2的基极连接； 所述电压脉冲发生器的输出端与所述NPN型三极管Ql的发射极以及所述PNP型三极管Q2的发射极连接，所述NPN型三极管Ql的集电极接正电压，所述PNP型三极管Q2的集电极接负电压。
7.根据权利要求5所述的漏电流检测装置，其特征在于，所述漏电流互感器使用具有高磁导率矩形磁滞回线特性的磁芯，且在所述磁芯上设置有绕组。
8.根据权利要求5、6或7所述的漏电流检测装置，其特征在于，所述漏电流互感器的绕组匝数为N，所述滤波放大电路的放大倍数为A，所述检测电阻R的阻值为K，所述输出端电压的大小为V，所述漏电流的大小为I，其中，所述计算単元进ー步包括 计算子単元，用于根据所述漏电流互感器的绕组匝数N、所述滤波放大电路的放大倍数A、所述检测电阻R的阻值K以及所述输出端电压的大小V计算所述漏电流的大小I，其中，I = (NXV) + (KXA)。
9.根据权利要求5至7任一项所述的漏电流检测装置，其特征在于，所述滤波放大电路包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电容Cl、第二电容C2以及第二运算放大器U2-B，其中，所述第七电阻R7的一端与所述滤波放大电路的输入端连接，另一端与所述第一电容Cl的一端以及所述第八电阻R8的一端连接，所述第一电容Cl的另一端与所述滤波放大电路的输出端连接，所述第八电阻R8的另一端与所述第二运算放大器U2-B的同相输入端以及所述第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述第九电阻R9的一端接地，另一端与所述第二运算放大器U2-B的反相输入端以及所述第十电阻RlO的一端连接，所述第十电阻RlO的另一端与所述滤波放大电路的输出端连接，所述第二运算放大器U2-B的输出端也与所述滤波放大电路的输出端连接。
全文摘要
本发明实施例公开了一种漏电流检测方法及其装置，用于对用电设备进行漏电流检测。本发明实施例提供的漏电流检测方法包括设置漏电流检测电路，其中，漏电流检测电路包括电压脉冲发生器、漏电流互感器、滤波放大电路和检测电阻R，电压脉冲发生器两端分别与漏电流互感器两端连接，检测电阻R一端接地，另一端与电压脉冲发生器的输入端以及滤波放大电路的输入端连接；当有漏电流穿越漏电流互感器时，测量滤波放大电路的输出端电压；根据输出端电压计算漏电流。通过实施本发明方案，能够使得对用电设备进行漏电流检测时操作简单，而且还能提高检精度和可靠性。
文档编号G01R31/02GK102680851SQ20121017345
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者唐益宏, 张震 申请人:深圳市英威腾电气股份有限公司