[实用新型]开尔文接地报警电路

说明书

技术领域

本实用新型属于报警电路技术领域，尤其涉及一种开尔文接地报警电路。

背景技术

在精密测量系统中通常采用开尔文连接即四线连接，四线指的是信号线和地线各两根，即信号force线、信号sense线、地force线、地sense线，这样做的目的是分开电流路径和测量路径，以免路径上的电阻影响测量准确性。当信号线或地sense线没有连接恰当时，系统轻则精度下降但仍可以工作，重则系统无法工作。所以对信号线和地线的开尔文连接的检测非常重要。当前的开尔文报警传统方式通常是通过比较电路来实现的，通过比较sense线与force线上的电压差，如果差别大则判断这时他们并没有相连，或者连接上有较大电阻。但这种方法只适用于信号线的检测，并不适用于地线的检测。当操作员忘记连接sense线时，信号线的force线和sense线在电路中是有一些连接关系的，所以比较器仍然可以做出正确的判断，但地线的force线和sense线在内部几乎是无任何关系的，所以会被认为完全悬空，此时比较器的比较结果是不受控的，对于开尔文连接检测的结果也就没有意义。

实用新型内容

实用新型目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种开尔文接地报警电路，可即时产生报警，可及时避免系统工作在不正常状态下，进而避免了时间的浪费和设备的损坏。

技术方案：为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种开尔文接地报警电路，包括限压电路，运算放大器，比较器和报警电路；所述的限压电路，运算放大器，比较器和报警电路依次串联，其中，比较器为双比较器并联入电路。

所述的限压电路由2个二极管和1个串联电阻组成，二极管其中一个正向接+15V电源，另一个反向接-15V电源。

所述的二极管型号均为1N4148，电阻为10KΩ串在信号输入路径上。

所述的运算放大器的型号为LF356，以跟随器的形式连接，当3脚输入端悬空时，6脚输出正满偏或者负满偏两者之中的一个电压。

所述的比较器采用双比较器，分别为上限比较器和下限比较器，型号均为LM393，由正负15V供电，前级过来的信号同时接入上限比较器的负端和下限比较器的正端；上限比较器的正端接上限电压，下限比较器的负端接下限电压。

所述的报警电路包括三极管和发光二极管，前级输入通过20KΩ电阻连接三极管的基极，三极管的发射极与二极管和500Ω电阻均相连；在3.3V的输出端与前级输入之前串联有20KΩ电阻和5.5KΩ电阻，3.3V的输出端通过200Ω电阻连接二极管，3.3V的输出端通过4.7KΩ电阻连接500Ω电阻；前级输入通过20KΩ电阻、5.5KΩ电阻、4.7KΩ电阻连接500Ω电阻；500Ω电阻连接至处理器。

有益效果：与现有的技术相比，本实用新型的开尔文接地报警电路，利用运算放大器输入悬空则会满偏的特性，将满偏的电压送至比较器做比较，比较器则可通过该电压得出一个确定的比较结果，非常符合接地开尔文检测的需要。当由于误操作使得地sense线没有连接时，本电路可即使产生报警，可及时避免系统工作在不正常状态下，进而避免了时间的浪费和设备的损坏。

附图说明

图1是开尔文接地报警电路的结构示意图；

图2是存储器深度扩展示意图；

图3是转换电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，开尔文接地报警电路，包括限压电路，运算放大器，比较器和报警电路；限压电路，运算放大器，比较器和报警电路依次串联。

限压电路由两个二极管和一个串联电阻来实现，二极管型号均为1N4148，电阻在此选择10KΩ串在信号输入路径上，二极管其中一个正向接+15V电源，另一个反向接-15V电源(如图2)。该电路的作用是当输入信号过大时保护后级电路不受损坏。1N4148的管压降约为0.4V，如果输入电压超过+14.6V则上面二极管导通，超过-14.6V则下面二极管导通，电阻上会产生压降，最终到达后级的电压被限制在正负15V范围内。

运算放大器选用LF356，该放大器优点是速度较快。放大器由正负15V供电，所以输入必须被限制在正负15V范围内，这就是限压电路的意义所在。该放大器以跟随器的形式连接，即2脚和6脚短路，当3脚输入端悬空时，6脚将输出正满偏或者负满偏两者之中的一个电压。