漏电模拟试跳装置及系统的制作方法

本发明涉及电器检测技术领域，尤其是涉及一种漏电模拟试跳装置及系统。

背景技术：

随着经济技术的发展，对漏电断路器提出更高的要求。

图1示出了现有的漏电断路器模拟试跳电路的示意图，其中，p1是漏电互感器试跳线圈接口，电阻r1是限流电阻，电路接ac220v电源，通过试跳控制按键s1控制电路，按下试跳按键s1闭合，电路形成回路，交流信号通过漏电互感器试跳线圈产生感应信号。

由图1可知，现有的漏电断路器模拟试跳电路，由于电路直接取电ac220v作电源信号，危险性大，稳定性较差；此外，该电路对元器件试跳控制按键s1提出更高更严苛的安全要求，增加了检测成本，同时人手直接操作存在较大安全风险。

综上，现有的漏电断路器模拟试跳电路存在安全性低、稳定性差的技术问题，不能适应漏电断路器向安全可靠性，稳定性更高的方向发展的要求，导致用户使用体验度不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种漏电模拟试跳装置及系统，以缓解或部分缓解现有技术中存在的安全性低、稳定性差的技术问题，能够提高电路的安全系数以及稳定性，有利于改善用户使用体验度。

第一方面，本发明实施例提供了一种漏电模拟试跳装置，包括：试跳控制按键电路、微控制器、漏电试跳电路；所述试跳控制按键电路、所述漏电试跳电路分别与所述微控制器相连接；

所述试跳控制按键电路用于控制模拟漏电试跳的发生；

所述微控制器用于向所述漏电试跳电路输出漏电模拟交流信号；

所述漏电试跳电路用于接收微控制器输出的漏电模拟交流信号，并传输至漏电互感器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述试跳控制按键电路包括试跳按键sw1，所述试跳按键sw1的一端接地，所述试跳按键sw1的另一端连接所述微控制器的第一i/o端口。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述漏电试跳电路具有第一测试端口test1、第二测试端口test2和外部接口j1，所述第一测试端口test1与所述微控制器的第二i/o端口相连接；所述第二测试端口test2与所述微控制器的第三i/o端口相连接；所述外部接口j1用于连接漏电互感器。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述外部接口j1具有第一插孔1和第二插孔2，分别用于连接漏电互感器的试跳线圈的两端。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述漏电试跳电路包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、放大器芯片，所述放大器芯片包括第一运算放大器u3a、第二运算放大器u3d；

所述电阻r1的一端连接所述第一测试端口test1，所述电阻r1的另一端接地；

所述电阻r2的一端连接所述第二测试端口test2，所述电阻r2的另一端接地；

所述电阻r3的一端连接所述第一运算放大器u3a的输出端，所述电阻r3的另一端连接所述外部接口j1的第二插孔2；

所述第一运算放大器u3a的同相输入端连接所述第一测试端口test1，所述第一运算放大器u3a的反相输入端连接所述第一运算放大器u3a的输出端；

所述第二运算放大器u3d的同相输入端连接所述第二测试端口test1，所述第二运算放大器u3d的反相输入端连接所述第二运算放大器u3d的输出端，所述第二运算放大器u3d的输出端连接所述外部接口j1的第一插孔1。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述微控制器包括：第一可编程定时器、第二可编程定时器，所述第一可编程定时器用于向所述第一测试端口test1输出第一脉冲信号，所述第二可编程定时器用于向所述第二测试端口test2输出第二脉冲信号，且所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的电平状态相反。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述微控制器是r7f0c901单片机。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述放大器芯片采用tp1564a放大器芯片。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该装置还包括：与所述微控制器相连接的供电电源，所述供电电源用于为所述漏电模拟试跳装置提供工作电流。

第二方面，本发明实施例还提供一种漏电模拟试跳系统，包括：漏电互感器和如第一方面及其可能的实施方式中任一项所述的漏电模拟试跳装置，所述漏电互感器与所述漏电模拟试跳装置相连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种漏电模拟试跳装置及系统，其中，该漏电模拟试跳装置包括：试跳控制按键电路、微控制器、漏电试跳电路；试跳控制按键电路、漏电试跳电路分别与微控制器相连接；试跳控制按键电路用于控制模拟漏电试跳的发生；微控制器用于向漏电试跳电路输出漏电模拟交流信号；漏电试跳电路用于接收微控制器输出的漏电模拟交流信号，并传输至漏电互感器。因此，本发明实施例提供的技术方案，可以缓解现有的漏电断路器模拟试跳电路存在安全性低、稳定性差的技术问题，不能适应漏电断路器向安全可靠性、稳定性更高的方向发展的要求，导致用户使用体验度不高，能够提高电路的安全系数以及稳定性，有利于改善用户使用体验度。具体的，该装置包括一种直接通过电路内部电源信号模拟漏电发生的试跳检测电路，无需外接高压电源，提高了安全可靠性，同时对电路元器件要求低，元器件适用较宽泛，降低了成本，并降低了操作风险。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的漏电断路器模拟试跳电路的示意图；

图2为本发明实施例提供的漏电模拟试跳装置的示意图；

图3为图2中的试跳控制按键电路的示意图；

图4为图2中的漏电试跳电路的示意图；

图5为本发明实施例提供的漏电模拟试跳装置的具体结构图；

图6为本发明实施例提供的漏电模拟试跳系统的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本发明的目的之一在于设计一个直接通过电路内部电源信号模拟漏电发生的试跳检测电路。

目前，现有的漏电断路器模拟试跳电路，由于电路直接取电ac220v作电源信号，危险性大，稳定性较差；此外，该电路对元器件试跳控制按键s1提出更高更严苛的安全要求，增加了检测成本，同时人手直接操作存在较大安全风险，基于此，本发明实施例提供的一种漏电模拟试跳装置及系统，可以缓解或部分缓解现有技术中存在的安全性低、稳定性差的技术问题，能够提高电路的安全系数以及稳定性，有利于改善用户使用体验度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种漏电模拟试跳装置进行详细介绍。

实施例一：

如图2、图3、图4和图5所示，本发明实施例提供了一种漏电模拟试跳装置，包括：试跳控制按键电路100、微控制器200、漏电试跳电路300；所述试跳控制按键电路、所述漏电试跳电路分别与所述微控制器相连接；

所述试跳控制按键电路作为发生装置，用于控制模拟漏电试跳的发生；

具体的，当试跳控制按键电路导通后，漏电试跳的模拟才能发生；

当试跳控制按键电路导通后，所述微控制器用于向所述漏电试跳电路输出漏电模拟交流信号；

微控制器可以通过与其连接的供电电源输出的电源信号来实现漏电模拟交流信号的模拟，具体的，微控制器通过内部的定时器定时输出电源信号，产生的脉冲信号作为漏电模拟交流信号。

所述漏电试跳电路用于接收微控制器输出的漏电模拟交流信号，并传输至漏电互感器，以使漏电互感器试跳线圈产生漏电感应信号，从而达到漏电模拟试跳的目的。

上述的漏电模拟交流信号为脉冲信号，也称为方波信号，这里的脉冲信号可以理解为微控制器内部输出的直流电源信号；具体的，微控制器每隔10ms通过5v直流电源发出脉冲宽度为10ms的电源信号，此时脉冲信号处于高电平1，当未输出电源信号时，脉冲信号处于低电平0，从而能够实现交流电的模拟；

通过装置内部电路的电源信号模拟漏电发生的试跳检测，即从单片机内部发生的电源信号来模拟漏电信号，通过漏电互感器试跳线圈产生漏电感应信号，达到模拟漏电试跳的目的。

本发明实施例提供的漏电模拟试跳装置包括：试跳控制按键电路、微控制器、漏电试跳电路；试跳控制按键电路、漏电试跳电路分别与微控制器相连接；试跳控制按键电路用于控制模拟漏电试跳的发生；微控制器用于向漏电试跳电路输出漏电模拟交流信号；漏电试跳电路用于接收微控制器输出的漏电模拟交流信号，并传输至漏电互感器。因此，本发明实施例提供的技术方案，可以缓解现有的漏电断路器模拟试跳电路存在安全性低、稳定性差的技术问题，不能适应漏电断路器向安全可靠性、稳定性更高的方向发展的要求，导致用户使用体验度不高，能够提高电路的安全系数以及稳定性，有利于改善用户使用体验度。具体的，该装置包括一种直接通过电路内部电源信号模拟漏电发生的试跳检测电路，无需外接高压电源，提高了安全可靠性，同时对电路元器件要求低，元器件适用较宽泛，降低了成本，并降低了操作风险。

进一步的，所述试跳控制按键电路包括试跳按键sw1，sw1也称为轻触开关，所述试跳按键sw1的一端接地，所述试跳按键sw1的另一端(图中为key_test)连接所述微控制器的第一i/o端口。

本实施例中，sw1是普通常见规格的按键开关，相比于现有技术中电路的对安全性要求极高的开关，该轻触开关sw1的要求低，成本低，有利于降低检测成本。

在一个实施例中，微控制器端口默认一直向试跳按键发信号，试跳按键断开时，端口为0，闭合形成回路，端口为1，微控制器检测0、1信号来判别按键开闭；

具体的，微控制器为r7f0c901单片机，单片机通过与试跳按键sw1连接的第一i/o端口向试跳按键sw1持续输出开关高电平信号1，试跳按键sw1断开时，第一i/o端口向单片机返回信号为0，按键闭合形成回路，第一i/o端口向单片机返回信号为1，单片机检测第一i/o端口返回的信号0，1信号来判别试跳按键的判别按键开启、闭合，从而判断试跳控制按键电路的导通与否，1表示按键闭合，电路导通，0表示按键开启，电路未导通。

需要说明的是，微控制器也可以是plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)或者mcs-51系列中的8031单片机。

在另一实施例中，该装置还包括：设置在所述试跳按键处的开关传感器，所述开关传感器与所述微控制器相连接，所述检测传感器用于检测试跳按键的状态信息(即按键的开启或闭合状态)，并将所述状态信息发送至所述微控制器；微控制器根据接收到的状态信息判断按键的开启或闭合。

具体的，当微控制器检测到试跳按键闭合后，输出脉冲信号至漏电试跳试跳电路。

该另一实施例，开关传感器可以是压力传感器或者位置传感器。

进一步的，所述漏电试跳电路具有第一测试端口test1、第二测试端口test2和外部接口j1，所述第一测试端口test1与所述微控制器的第二i/o端口相连接；所述第二测试端口test2与所述微控制器的第三i/o端口相连接；所述外部接口j1用于连接漏电互感器。

图4中，test1端与test2端分别连接单片机i/o信号接收口(第二i/o端口、第三i/o端口)；电阻r1、电阻r2是偏置电阻连接到地，提供运放输入端的偏置电流；电阻r3为限流电阻；u3a、u3d是运算放大器；j1是漏电互感器外部接口。

具体的，所述外部接口j1具有第一插孔1和第二插孔2，分别用于连接漏电互感器的试跳线圈的两端。

进一步的，所述漏电试跳电路包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、放大器芯片，所述放大器芯片包括第一运算放大器u3a、第二运算放大器u3d；

所述电阻r1的一端连接所述第一测试端口test1，所述电阻r1的另一端接地；

所述电阻r2的一端连接所述第二测试端口test2，所述电阻r2的另一端接地；

所述电阻r3的一端连接所述第一运算放大器u3a的输出端(即引脚1)，所述电阻r3的另一端连接所述外部接口j1的第二插孔2；

所述第一运算放大器u3a的同相输入端(引脚3)连接所述第一测试端口test1，所述第一运算放大器u3a的反相输入端(引脚2)连接所述第一运算放大器u3a的输出端(引脚1)，所述第一运算放大器u3a的正极端(引脚4)用于连接供电电源，所述第一运算放大器u3a的负极端(引脚11)用于接地；

所述第二运算放大器u3d的同相输入端(引脚12)连接所述第二测试端口test1，所述第二运算放大器u3d的反相输入端(引脚13)连接所述第二运算放大器u3d的输出端(引脚14)，所述第二运算放大器u3d的输出端连接所述外部接口j1的第一插孔1；

考虑到第一运算放大器和第二运算放大器为同一个放大器芯片的两个模块，因此，第二运算放大器和第一运算放大器共用同一个供电电源。所以图中并未示出第二运算放大器u3d的正极端，所述第二运算放大器u3d的负极端的连接关系。

当然，当第二运算放大器u3d独立使用时，第二运算放大器u3d的正极端用于连接供电电源，所述第二运算放大器u3d的负极端用于接地。

具体的，上述的放大器芯片采用tp1564a放大器芯片。

需要指出的是，在第二运算放大器的输出端与所述外部接口j1的第一插孔1之间也可以设置一个限流电阻。

进一步的，所述微控制器包括：第一可编程定时器、第二可编程定时器，所述第一可编程定时器用于向所述漏电试跳电路的所述第一测试端口test1输出第一脉冲信号，所述第二可编程定时器用于向所述漏电试跳电路的所述第二测试端口test2输出第二脉冲信号，且所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的电平状态相反；即test1信号为“1”时，test2信号为“0”，test1信号为“0”时，test2信号为“1”。

进一步的，该装置还包括与所述微控制器相连接的供电电源(未示于图中)，所述供电电源用于为所述漏电模拟试跳装置提供工作电流。

具体的，所述供电电源是5v直流电源，例如可以为单片机、运放芯片提供工作电流。

本发明实施例提供的漏电模拟试跳装置直接处理从微控制器内部发生的电源信号来模拟漏电信号，通过插入外部接口的漏电互感器试跳线圈产生漏电感应信号，达到模拟漏电试跳的目的。

实施例二：

如图6所示，本发明实施例提供了一种漏电模拟试跳系统，包括：漏电互感器600和如实施例一所述的漏电模拟试跳装置700，所述漏电互感器与所述漏电模拟试跳装置相连接。

具体的，所述漏电互感器的试跳线圈与所述漏电模拟试跳装置的外部接口j1相连接。

本发明实施例提供的漏电模拟试跳系统，通过控制漏电试跳按键sw1来控制模拟漏电试跳，单片机检测到试跳按键闭合，漏电试跳电路test1、test2端口接收单片机发生的脉冲信号，test1信号“1”时，test2信号为“0”，test1信号为“0”时，test2信号为“1”，信号分别经过运放与限流电阻r3，通过漏电互感器试跳线圈形成回路，漏电互感器试跳线圈识别“0”、“1”高低周期变化的信号，模拟交流信号，漏电互感器试跳线圈产生漏电感应信号，达到漏电模拟试跳的目的。

本发明实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述装置实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述装置实施例中相应内容。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本发明实施例提供的漏电模拟试跳系统，与上述实施例提供的漏电模拟试跳装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。