本发明涉及家用电路领域，具体地，涉及一种用电检测装置。
背景技术：
随着人们物质生活水平的不断提高和电器产品使用的日益普及，人们对电器的使用安全也越来越重视。因此带有保护功能的漏电检测装置应运而生。但在实际使用中，一方面，并不是每个使用者都会遵从“使用前进行测试”的使用要求，从而无法保证漏电断路器在使用前的功能是正常的；另一方面，即使人们对漏电保护器做了使用前测试，但在使用过程中，如果产品漏电保护功能丧失(例如一个带有漏电保护插头的电热水器，在带电使用过程因为某些部件的损坏而导致保护功能丧失)，当电器发生漏电时，漏电保护器就无法给出漏电的警示或者切断电源，从而可能就会导致人身伤害事故的发生。
再者，现有的螺线管式的漏电保护器无法适应用电器自动上电的功能要求。
因此，亟需一种能够同时具备漏电检测和自检功能的继电器式的用电检测装置。
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于提供一种用电检测装置和具有该用电检测装置的电连接设备。该用电检测装置能够同时实现漏电检测和自检的功能。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用电检测装置，包括：自检或漏电选择触发单元，用于选择漏电故障检测模式或自检模式；自检单元，用于在所述自检模式中周期性地产生模拟漏电信号； 以及漏电故障检测单元，用于在所述漏电故障检测模式中检测漏电故障，以及在所述自检模式中检测所述模拟漏电信号；其中，所述自检或漏电选择触发单元还用于在所述漏电故障时断开电源，以及根据所述漏电故障检测单元是否检测到所述模拟漏电信号来向所述自检单元发送自检结果；其中，所述自检单元还用于显示所述自检结果。
通过上述方式，根据本发明的用电检测装置能够同时实现漏电检测和自检的功能。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检或漏电选择触发单元包括第一可控硅，通过导通所述第一可控硅来选择所述漏电故障检测模式，以及通过断开所述第一可控硅来选择所述自检模式。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检或漏电选择触发单元包括第四晶体管和第五晶体管，通过断开所述第四晶体管和导通所述第五晶体管来选择所述漏电故障检测模式，以及通过导通所述第四晶体管和断开所述第五晶体管来选择所述自检模式。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检或漏电选择触发单元包括第四晶体管和光耦子开关，通过断开所述第四晶体管和导通所述光耦开关来选择所述漏电故障检测模式，以及通过导通所述第四晶体管和断开所述光耦开关来选择所述自检模式。
根据上述方式，通过用光耦开关来代替晶体管，提高了电路的可靠性。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检或漏电选择触发单元还包括第二可控硅，在所述所述漏电故障检测模式中通过导通所述第二可控硅来断开电源，以及在所述自检模式中通过所述第二可控硅的导通或断开来向所述自检单元发送所述自检结果。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检或漏电选择触发单元还包括第一故障显示单元，所述第一故障显示单元用于显示所述漏电故障。
通过这种方式，能够明确地向用户和维护人员指示电路的漏电 故障。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检单元包括：参考电压生成子单元，用于生成参考电压；周期设置子单元，用于生成周期变化的电压，所述周期变化的电压在所述周期的不同阶段分别大于和小于所述参考电压；比较器，用于比较所述参考电压和所述周期变化的电压；以及第一晶体管，用于根据所述比较的结果产生所述模拟漏电信号。
通过这种方式，自检单元能够周期性地生成模拟漏电信号。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述自检单元还包括第二故障显示单元，所述第二故障显示单元用于显示所述用电检测装置的故障。
通过这种方式，能够明确地向用户和维护人员指示用电检测装置的故障。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述漏电故障检测单元包括：检测线圈，用于检测漏电流或者所述模拟漏电信号；处理器，用于将所述检测线圈的检测结果发送给所述自检或漏电选择触发单元。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述用电检测装置还包括：电源单元，用于为所述用电检测装置供电；以及继电器保持单元，用于在上电后保持继电器开关的闭合。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述继电器保持单元包括复位开关、第二晶体管和第三晶体管，其中，通过闭合所述复位开关使得所述第二晶体管和所述第三晶体管保持闭合，以使得所述继电器开关保持闭合。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述继电器保持单元包括继电器电容、第二晶体管和第三晶体管，其中，在上电后通过所述继电器电容使得所述第二晶体管和所述第三晶体管保持闭合，以使得所述继电器开关保持闭合。
通过这种方式，能够实现无需手动闭合复位开关的电器的自动 上电。
在依据本发明的用电检测装置的一种实施方式中，所述继电器保持单元为与继电器联动的辅助开关。
通过这种方式，减少了电子元件的使用，提高了产品的使用寿命和可靠性能。
此外，本发明的第二方面提供了一种电连接设备，其具有根据本发明所述的用电检测装置。
综上，根据本发明的方案由继电器保持单元保证负载供电；由漏电故障检测单元监控供电电路运行状态；由自检单元监控相应电路的工作情况；由自检或故障选择触发单元做出漏电信号的最终处理，使得用电检测装置的安全系数大大提高。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中：
图1示出了根据本发明的一种实施方式的用电检测装置的逻辑框图；
图2示出了根据本发明的用电检测装置的第一实施例的电路结构示意图；
图3示出了根据本发明的用电检测装置的第二实施例的电路结构示意图；
图4示出了根据本发明的用电检测装置的第三实施例的电路结构示意图；以及
图5示出了根据本发明的用电检测装置的第四实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的 特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求进行限定。
图1示出了根据本发明的一种实施方式的用电检测装置的逻辑框图。
如图1所示，用电检测装置包括自检或漏电选择触发单元3、漏电故障检测单元4和自检单元5。
其中，自检或漏电选择触发单元3用于选择漏电故障检测模式或自检模式。当漏电信号为自检信号时，则通知漏电故障检测单元完成自检；当电路中的漏电信号为电路漏电故障信号时，则切断电源。
漏电故障检测单元4用于检测供电线上的漏电流，当漏电流大于或等于漏电流阈值时，则驱动开关元件来断开供电通路或完成自检。
自检单元5用于检测自检或漏电选择触发单元3以及漏电检测单元4的运行状况。
此外，用电检测装置还包括电源单元1和继电器保持单元2。
其中，电源单元1用于为用电检测装置供电。
继电器保持单元2用于在上电后保持继电器正常工作，从而确保为负载供电。
图2示出了根据本发明的用电检测装置的第一实施例的电路结构示意图。
如图2所示，继电器保持单元2至少包括：复位开关reset、第二晶体管q4、第三晶体管q5、电阻r18、继电器线圈以及继电器开关sw1。
自检或漏电选择触发单元3至少包括：第一可控硅q2、第二可控硅q3、第五晶体管q8以及第一故障显示单元d6-2。
漏电故障检测单元4至少包括：处理器ic1和检测线圈。
自检单元5至少包括：比较器ic2、第二故障显示单元d6-1、第 一晶体管q1、多个电阻r1-r8以及多个电容c1-c3。
下面描述检测漏电故障时各个单元的工作方式。
在检测漏电故障时，复位开关reset闭合后，第二晶体管q4导通，继而第三晶体管q5导通并且通过电阻r18保持自锁电路导通。此时，继电器线圈正常供电，继电器开关sw1闭合以使得负载接通，并且第一故障显示单元d6-2保持常亮。
当自检或漏电故障选择触发单元3选择漏电故障触发时，使得第一可控硅q2导通。
漏电故障检测单元4中的检测线圈检测电源的l和n线上是否有漏电流产生。而对于自检单元5，由于自检或漏电选择触发单元3选择漏电故障触发，则自检单元5不工作。
如果此时没有漏电流产生，则漏电故障检测单元4中的处理器ic1的引脚5输出低电平，以使得第二可控硅q3无法导通，则q2-d11-q3回路无法导通，从而继电器线圈不会被短路失压，负载供电正常。
而如果此时有达到漏电流阈值的漏电流产生，则漏电故障检测单元4中的检测线圈在接收漏电流后将感应电压输出至处理器ic1的引脚1和3，则引脚5输出高电平，第二可控硅q3导通，由于自检或故障选择触发单元3选择漏电故障触发，则q2-d11-q3回路形成，导致继电器线圈被短路失压，从而继电器开关sw1断开，负载供电被切断，第一故障显示单元d6-2熄灭。
下面描述电路自检时各个单元的工作方式。
在电路自检时，复位开关reset闭合后，第二晶体管q4导通，继而第三晶体管q5导通并且通过电阻r18保持自锁电路导通。此时，继电器线圈正常供电，继电器开关sw1闭合以使得负载接通，并且第一故障显示单元d6-2保持常亮。
自检或漏电故障选择触发单元3选择自检触发，即使得第一可控硅q2断开。
漏电故障检测单元4中的检测线圈检测电源的l和n线上是否 有模拟漏电流产生。而自检单元5会周期性地产生模拟漏电信号。
自检单元5包括周期设置子单元，该周期设置子单元包括串联连接的电阻r4和电容c2，周期设置子单元还耦接至比较器的输入端(正极)。比较器ic2上的电阻r4、电容c2通过电阻r1连接到n线，并且通过电阻r4给电容c2充电。
比较器ic2的正极耦接至电阻r4和电容c2之间，用于接收电容c2上的电压信号；而比较器ic2的负极耦接至由电阻r2、r3的组成的参考电压生成子单元，用于接收参考电压信号。周期调整组件与参考电压生成子单元均接收来自n线上的电压信号。
当电容c2(即比较器ic2的正极)上的电压高于r3(即比较器ic2的负极)上的电压时，比较器ic2的输出端翻转，以使得c点为高电平，从而形成c-r5-q1、c-r6-d6-1和c-r7-c3的回路，并且第二故障指示d6-1点亮。
c点通过电阻r5耦接至第一晶体管q1的基极，因此，c点一旦输出高电平，则第一晶体管q1导通，并且使得n-r8-q1-d1-l形成电流回路，给漏电故障检测单元4中的检测线圈引入了预设定的电流ic(该ic大于或等于漏电故障检测电流的阈值if)。
检测线圈接收ic漏电信号并产生感应电压，使得处理器ic1的引脚5上输出高电平信号，第二可控硅q3导通。此时，电容c2通过二极管d5和第二可控硅q3进行放电，使得比较器ic2的正极电压迅速降低。
当比较器ic2的正极电平低于负极电平时，比较器ic2的输出翻转，使得c点为低电平、第一晶体管q1被关断并且第二故障指示d6-1熄灭。此时，检测线圈没有检测到漏电信号，则处理器ic1的引脚5和第二可控硅q3的控制级为低电平；电容c2上的电荷被泄放，其电压下降，从而低于第二可控硅q3和二极管d5导通的阈值电压；c2放电的同时由于第一可控硅q2而截止，并且q2-d11-q3的回路无法形成，使得第二可控硅q3导通后不会维持，完成自检后截止。
自检单元会不断地重复上述的过程。
情形1：当用电检测装置正常工作时，复位开关reset闭合后，负载供电，则第一故障显示单元d6-2应该保持常亮。正常通电时，自检时的第二故障显示单元d6-1应该周期性闪烁。如果按下测试开关test，则形成l-r12-n的回路，电路产生故障电流，继电器线圈回路断开，即继电器开关sw1断开，负载断电，第一故障显示单元d6-2熄灭。多次重复后，则证明用电检测装置的功能是正常的。
情形2：当电路上电复位后，如果第一故障显示单元d6-2不能常亮或者第二故障指示单元d6-1不能周期性闪烁时，则故障显示单元异常，用电检测装置不能继续使用。
如果漏电故障检测单元4发生故障(例如电容c5短路、处理器ic1损坏等)而造成漏电保护功能丧失；或是预设定的电流值if变大导致自检单元产生的漏电流ic小于if，此时，处理器ic1的引脚5将输出低电平，即第二可控硅q3不导通(也可以是第二可控硅q3损坏，例如q3断路或q3触发脚短路)，此时第二故障指示单元d6-1持续亮起，以提示使用者该漏电保护器不能继续使用。
如果此时第二可控硅q3、二极管d5和d8没有损坏，则比较器ic2将通过电阻r7给电容c3充电，当电位达到设定值时，二极管d8和第二可控硅q3导通，比较器ic2将持续输出高电平，第一晶体管q1始终导通，因此，第二可控硅q3将持续导通。当电路由自检触发切换到漏电故障触发时，第一可控硅q2导通，并且q2-d11-q3回路导通，继电器线圈被短路失压，从而导致继电器开关sw1被断开，即断开了输入与输出的电力连接，使得产品无法继续使用，以保证用户安全。
如果第一可控硅q2短路，则在电路自检时形成q2-d11-q3回路，并且切断负载。
如果继电器线圈短路或断路，线圈中没有电流通过，则与线圈联动的继电器开关sw1断开。
如果光耦损坏(初、次级分别短路或断路)，则l-r23-光耦次级-d10-d6-2-n回路断开，第一故障显示单元d6-2熄灭。
如果第三晶体管q5发射极和集电极短路，则故障触发后q2-d11-q3形成回路并保持，继电器开关sw1断开。
如果第二晶体管q4发射极和集电极短路，则故障触发后q2-d11-q3形成回路并保持，继电器开关sw1断开。
此外，电容c20选择自动(上电后继电器开关sw1自动闭合)或手动(压下复位开关reset则继电器开关sw1闭合)上电功能。
对于自检或漏电故障选择触发单元3，当自检信号来时晶体管q8和q2断开、q3导通；当漏电故障来时晶体管q8、q2和q3都导通。
图3示出了根据本发明的用电检测装置的第二实施例的电路结构示意图。
与图2中示出的实施例相比，图3中的实施例将继电器保持电路由与继电器联动的辅助开关代替，减少了电子元件的使用，提高了产品的使用寿命和可靠性能。
此外，与图2中的实施例类似，当复位开关闭合后，继电器得电吸合，辅助开关k和继电器开关sw1闭合，继电器由辅助开关k自锁而正常供电，电路负载接通。
图3中的自检和漏电检测功能以及正常和故障情况参照图2中的实施例，在此不再赘述。
图4示出了根据本发明的用电检测装置的第三实施例的电路结构示意图。
如图4所示，继电器保持单元2至少包括：第二晶体管q4、第三晶体管q5、多个电阻r18-r20、继电器线圈、继电器开关sw1以及第一故障显示单元d6-2。
自检或漏电选择触发单元3至少包括：第四晶体管q7、第二可控硅q3、第五晶体管q8、复位开关reset以及电阻r23。
漏电故障检测单元4至少包括：处理器ic1和检测线圈。
自检单元5至少包括：比较器ic2、第二故障显示单元d6-1、第一晶体管q1、多个电阻r1-r8以及多个电容c1-c3。
参考图4，下面分别对自检或漏电故障选择触发单元3、漏电故 障检测单元4和自检单元5在检测漏电故障和自检情况下的工作方式进行阐述。
首先描述检测漏电故障时各个单元的工作方式。
复位开关reset闭合后，a-r18-q8-b-r20-r19-q5-d6-2回路形成，晶体管q8、q4和q5导通，继电器线圈正常供电，继电器开关sw1闭合负载接通，第一故障显示单元d6-2常亮。
自检或漏电故障选择触发单元3中选择故障触发，则第五晶体管q8导通，第四晶体管q7截止。
漏电故障检测单元4中的检测线圈检测电源的l、n线上是否有漏电流产生。
若此时没有漏电流产生，则处理器ic1的引脚5输出低电平，第二可控硅q3无法导通，从而继电器线圈工作正常，负载供电正常。
若此时有达到漏电流阈值的漏电流产生，则漏电故障检测单元4中的检测线圈接收漏电流后输出感应电压至处理器ic1的引脚1和3，从而引脚5输出高电平，使得第二可控硅q3导通，由于在自检或漏电故障选择触发单元3中选择故障触发，则a-r18-q8-b-q3回路形成并保持光耦导通，b点的电位迅速下降，并且晶体管q4和q5截止，导致继电器线圈供电回路断路，从而继电器开关sw1断开，负载供电被切断，第一故障显示单元d6-2熄灭。
下面描述电路自检时各个单元的工作方式。
复位开关reset闭合后，a-r18-q8-b-r20-r19-q5-d6-2回路形成，晶体管q8、q4和q5导通，继电器线圈正常供电，负载接通，第一故障显示单元d6-2常亮。
自检或故障选择触发单元3选择自检触发，则第四晶体管q7导通，第五晶体管q8截止。
漏电故障检测单元4中的检测线圈检测电源的l、n线上是否有漏电流产生。
自检单元5周期性地产生漏电信号。
自检单元5包括周期设置子单元，该周期设置子单元包括串联 连接的电阻r4和电容c2，周期设置子单元还耦接至比较器ic2的输入端(正极)。比较器ic2上的电阻r4、电容c2通过电阻r1连接到n线，通过电阻r4给电容c2充电。
比较器ic2的正极耦接至电阻r4和c2之间，用于接收电容c2上的电压信号，比较器ic2的负极耦接至由电阻r2、r3组成的参考电压生成子单元，用于接收参考电压信号。周期调整组件与参考电压生成子单元均接收来自n线上的电压信号。
当电容c2(即比较器ic2的正极)上的电压高于r3(即ic2的负极)上的电压时，ic2的输出翻转，c点出现高电平，d-r23-q7、c-r5-q1、c-r6-d6-1、c-r7-c3回路形成，第二故障指示点亮；q7导通而q8截止。自检或故障选择触发单元3选择自检触发完成。
c点通过电阻r5耦接至第一晶体管q1的基极，因此，c点一旦输出高电平，q1便导通，使得n-r18-q1-d1-l线形成电流回路，给漏电故障检测单元4中的检测线圈引入了预设定的电流ic(电流ic应大于或等于漏电故障检测电流的阈值if)。
检测线圈接收漏电信号并产生感应电压，使得ic1的引脚5上输出高电平信号，从而使得第二可控硅q3导通。此时，电容c2通过d5、q3进行放电，使得比较器ic2的正极电压迅速降低。
当比较器ic2的正极电平低于负极电平时，比较器ic2的输出端翻转，c点为低电平，第一晶体管q1被关断，第二故障指示熄灭。此时检测线圈没有检测到漏电信号，ic1的引脚5和q3的控制级为低电平；电容c2上的电荷被泄放，其电压下降，从而低于第二可控硅q3和二极管d5导通的阈值电压；电容c2放电的同时a-r18-r13-b-q3回路形成，使得q3导通后不会维持，完成自检后截止。自检单元重复上述过程。
情形1：当用电检测装置正常工作时，复位开关reset闭合后，负载供电，则第一故障显示单元d6-2应该保持常亮。正常通电时，自检时的第二故障显示单元d6-1应该周期性闪烁。如果按下测试开关test，则形成l-r11-n的回路，继电器线圈回路断开，即继电器开关 sw1断开，负载断电，第一故障显示单元d6-2熄灭。多次重复后，则证明用电检测装置的功能是正常的。
情形2：当电路上电复位后，如果第一故障显示单元d6-2不能常亮或者第二故障指示单元d6-1不能周期性闪烁时，则故障显示单元异常，用电检测装置不能继续使用。
如果漏电故障检测单元4发生故障(例如电容c5短路、处理器ic1损坏等)而造成漏电保护功能丧失；或是预设定的电流值if变大导致自检单元产生的漏电流ic小于if，此时，处理器ic1的引脚5将输出低电平，即第二可控硅q3不导通(也可以是第二可控硅q3损坏，例如q3断路或q3触发脚短路)，此时第二故障指示单元d6-1持续亮起，以提示使用者该漏电保护器不能继续使用。
如果此时第二可控硅q3、二极管d5和d8没有损坏，则比较器ic2将通过电阻r7给电容c3充电，当电位达到设定值时，二极管d8和第二可控硅q3导通，比较器ic2将持续输出高电平，第一晶体管q1始终导通，因此，第二可控硅q3将持续导通。当电路由自检触发切换到漏电故障触发时，a-r18-q8-b-q3回路导通，光耦导通，晶体管q4、q5截止，继电器线圈回路断开，从而导致继电器开关sw1被断开，即断开了输入与输出的电力连接，使得产品无法继续使用，以保证用户安全。
如果继电器线圈短路或断路，线圈中没有电流通过，则与线圈联动的继电器开关sw1断开；
如果第五晶体管q8损坏(短路或断路)，则晶体管q4或q5在q3自检导通时截止，继电器线圈回路断开；
如果第四晶体管q7损坏(短路或断路)，则晶体管q4或q5在q3自检导通时截止，继电器线圈回路断开；
如果光耦损坏(短路或断路)，则晶体管q4或q5在q3导通时至少一个截止，继电器回路断开；
如果晶体管q4、q5其中一个损坏(短路或断路)，由于q4、q5串联在继电器回路中，故障关断时，q4、q5电都会关断，则q4、 q5的损坏不会影响电路关断功能。
此外，电容c20选择自动(上电后继电器开关sw1自动闭合)或手动(压下复位开关reset则继电器开关sw1闭合)上电功能。
对于自检或漏电故障选择触发单元3，当自检单元发出自信号时，晶体管q7导通、q8断开、q3导通；当接到漏电故障时晶体管q7关闭、q2导通、q3导通。
图5示出了根据本发明的用电检测装置的第四实施例的电路结构示意图。
与在图4中示出的实施例相比，图5中示出的实施例将自检或故障选择触发单元中的第五晶体管q8用光耦开关u4代替，提高了电路的可靠性。
与图2中示出的实施例相似地，当复位开关闭合后，继电器得电吸合，电路负载接通。
图5中的自检和漏电检测以及正常和故障功能参照图4中的实施例。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域内的技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形和修改。