专利名称：智能室内市电线路故障诊断仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够快速可靠地诊断出室内市电线路故障的装置。
背景技术：
目前，室内市电线路的故障诊断方式可分为接触式和非接触式两种，其中接触式市电线路故障诊断仪通常使用的就是试电笔。它的一端与被检测线路直接接触，接触端与带电线路之间构成一个回路，通过检测试电笔一段与大地之间是否有电流来检验线路是否存在故障。接触式市电线路故障诊断仪通用的弊病是操作时必须与带电线路直接接触，这样操作会存在一定的安全隐患，而且在有些情况下，线路隐藏在墙体或者封闭体内部，这给诊断带来了较大的困难，操作起来相当比方便。鉴于接触式市电线路线路故障诊断仪存在以上的一些缺点，非接触式室内市电线路故障诊断仪受到了广泛的关注。但是现有的非接触式室内市电线路故障诊断仪普遍存在诊断结果重复性不好、可靠性不高、造价高的缺点，而且，此类市电线路故障诊断仪的通用性都不强，不利于推广和使用。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种可靠性高，而且在诊断过程中自动调整报警阀值，从而实现对电压等级为110V-380V的被测线路的诊断，并给出报警提示的智能室内市电线路故障诊断仪。本实用新型目的的实现方式为，智能室内市电线路故障诊断仪，平行板电容器两信号端分接多路模拟开关芯片ICl的13脚、1脚，自检信号端接2脚，多路模拟开关芯片ICl 的14、15脚分接差分放大芯片IC2的2、3脚，多路模拟开关芯片IC2的7脚通过由三个运算放大器IC6A组成的二阶有源滤波接单片机IC3的4脚，单片机IC3的13、14、15、16脚分接蜂鸣报警芯片IC4的4、5、6、7脚，电源芯片IC5的5、8脚接差分放大芯片IC2的7脚，多路模拟开关芯片ICl的16脚。本实用新型采用平行板电容器做为传感单元，实现非接触诊断；通过平行板电容器感应带电线路附近的电场，从而在两极板之间产生电压。该电压信号经过放大，滤波，整流等处理后进入单片机，由单片机自带的AD模块将将电压信号转换变成数字信号，并由单片机对得到的数据进行分析，判断该设备是否有电，即是否存在故障，并给出报警提示。单片机作为核心处理器件，数据运算速度快、转换精度高，而且能够方便地针对不同的电压等级(110V-380V)，自动选择合适的报警阀值，使用范围广。本实用新型可靠性高，而且在诊断过程中自动调整报警阀值，从而实现对电压等级为110V-380V的被测线路的诊断。
图1为本实用新型原理框图，图2为本实用新型电原理图，图3为本实用新型的电源电路图，图4为本实用新型具体工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细的描述。参照图1，本实用新型由平行板电容器电路，多路模拟开关电路，差分放大电路，二阶有源滤波、整流电路、单片机和报警电路组成。使用电压等级为110V-380V。参照图2，本实用新型的平行板电容器两信号端分接多路模拟开关芯片 ICl (CD4053BC)的13脚、1脚，自检信号端接2脚，多路模拟开关芯片ICl的14、15脚分接差分放大芯片IC2(AD620AN)的2、3脚，差分放大芯片IC2的2脚通过由三个运算放大器 IC6A(LM358)组成的二阶有源滤波整流电路，接单片机IC3 (C8051F330)的3脚，单片机IC3 的13、14、15、16脚分接蜂鸣报警芯片IC4(ISD1700)的4、5、6、7脚。参照图3，P4给电源芯片IC5(TC7660)供电，电源芯片IC5(TC7660)的5、8脚接差分放大芯片IC2的7脚，多路模拟开关芯片ICl (⑶405;3BC)的16脚，为差分放大芯片IC2、 多路模拟开关芯片ICl提供9V的电压。平行板电容器采用两块厚度为3mm的铝铁合金圆板，中间夹一厚度为5mm的绝缘性能强的塑料板。平行板电容器置于塑料壳内，外壳表面有一电源开关、一直径3mm的红色发光二极管、扬声器和电池槽。参照图4，本实用新型的工作流程分为五个阶段自检、预检、循环检测、比较、报
Sfc目。具体工作流程如下自检方法是，打开电源开关后，电源指示灯亮，说明电源工作正常，本实用新型自动进入自检阶段。多路模拟开关芯片ICl (⑶4053BC)的1脚和13脚接收平行板电容器两极板之间所产生的电压信号，经差分放大芯片IC2(AD620AN)通过电阻R17改变放大电路的放大倍数。运放电路由三个运算放大器IC6A组成，前一个运算放大器与相应电阻、二极管构成一个等比例放大电路；第二个运算放大器与前置信号组成一加法电路，可以通过改变电阻的值来改变整流电路的放大倍数，经过滤波、运放、整流后的信号输入单片机IC3的4脚，由单片机对检测到的值进行判断若该值不在预期设定范围 (1.0-1.5)内，则自检未通过。若自检通过，则自动进入预检环节。多路模拟开关芯片ICl (⑶405!3BC)的1脚和13脚接收平行板电容器两极板之间所产生的电压信号，经差分放大芯片IC2(AD620AN)通过电阻R17改变放大电路的放大倍数。运放电路由三个运算放大器IC6A组成，前一个运算放大器与相应电阻、二极管构成一个等比例放大电路；第二个运算放大器与前置信号组成一加法电路，可以通过改变电阻的值来改变整流电路的放大倍数，经过滤波、运放、整流后的信号输入单片机IC3的4脚。单片机将检测到的当前值X存入，根据该值的大小合理地设置自动选定的阀值Z。单片机在预检完成后，给出”滴滴滴”声提示“开始诊断”，并进入循环阶段。通过计算当前位置的值Y， 并与当前值X比较，当两者差值Y-X小于设定的自动选定阀值Z，即Y-X < Z时，则判断被测线路存在故障，由蜂鸣报警芯片IC4(ISD1700)发出报警提示。
权利要求1.智能室内市电线路故障诊断仪，其特征在于平行板电容器两信号端分接多路模拟开关芯片ICl的13脚、1脚，自检信号端接2脚，多路模拟开关芯片ICl的14、15脚分接差分放大芯片IC2的2、3脚，多路模拟开关芯片IC2的7脚通过由三个运算放大器IC6A组成的二阶有源滤波接单片机IC3的4脚，单片机IC3的13、14、15、16脚分接蜂鸣报警芯片IC4 的 4、5、6、7 脚，电源芯片IC5的5、8脚接差分放大芯片IC2的7脚，多路模拟开关芯片ICl的16脚。
2.根据权利要求1所述的智能室内市电线路故障诊断仪，其特征在于平行板电容器采用两块厚度为3mm的铝铁合金圆板，中间夹一厚度为5mm的绝缘性能强的塑料板。
3.根据权利要求1所述的智能室内市电线路故障诊断仪，其特征在于平行板电容器置于塑料壳内，外壳表面有一电源开关、一红色发光二极管、扬声器和电池槽。
专利摘要本实用新型涉及一种智能室内市电线路故障诊断仪。由平行板电容器电路，多路模拟开关电路，差分放大电路，二阶有源滤波、整流电路、单片机和报警电路组成。使用电压等级为110V-380V。本实用新型采用自制平行板电容器感应线路附近的电场，在两极板之间产生电压信号，实现非接触诊断。该信号经过放大、滤波、整流处理后进入单片机，由单片机自带的AD模块将其转换成数字信号，并对得到的结果进行是否有电，即是否存在故障的判断，报警阀值由单片机根据测量值的大小自动合理调整，诊断结果由报警电路给出相应的指示。本实用新型可靠性高，而且在诊断过程中自动调整报警阀值，从而实现对电压等级为110V-380V的被测线路的诊断。
文档编号G01R31/08GK201955428SQ20112003475
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者李恺 申请人:李恺