[发明专利]一种组合式电气火灾监控探测器

说明书

本发明公开了一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路、温度检测电路、计量电路、电压采样电路、电流采样电路和穿心式电流互感器，所述漏电检测电路主要由三极管、差分电路、保护电路、稳压二极管D1和滤波电容C2和C4组成，差分电路包括电阻R11、R14、R16和R17。本组合式电气火灾监控探测器，具备剩余电流和多路温度的采样计算，对线路中的电压和电流信号进行采样，并且能够同时实现线路中有功功率、功率因数、频率等多种电量信号的计算及显示；识别剩余电流和温度传感器的短路和断路功能；电流有效值采用富氏算法，可有效滤除直流分量等信号干扰，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及电气设备应用技术领域，具体是一种组合式电气火灾监控探测器。

背景技术

我公司在2010年就开始电气火灾产品的开发，并取得了国家3C认证，今年的销售中也取得了较高的成就。之前的产品只具备检测剩余电流或者温度的功能，不具备检测互感器和温度传感器短路和断路的功能，也不具备测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和有功电能等电气参数的功能。

现在，我们对产品进行改进和升级，研发组合式的电气火灾产品，同时具备监测多路剩余电流和温度的功能，还具备传感器的短路和断路检测的功能，对产品的可靠性和耐受苛刻环境的能力进行完善和升级；同时具备测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和有功电能等电气参数的功能；在下一步的研发工作中，我们还会添加故障记录功能，记录报警、故障的类型和线路，这样可以更方便的查找故障原因和地点，减小维护的工作量，减少维护成本，提高运行设备的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组合式电气火灾监控探测器，具备剩余电流和多路温度的采样计算，对线路中的电压和电流信号进行采样，并且能够同时实现线路中有功功率、功率因数、频率等多种电量信号的计算及显示；识别剩余电流和温度传感器的短路和断路功能；电流有效值采用富氏算法，可有效滤除直流分量等信号干扰，提高测量精度，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种组合式电气火灾监控探测器，包括漏电检测电路、温度检测电路、计量电路、电压采样电路、电流采样电路和穿心式电流互感器，所述漏电检测电路主要由三极管、差分电路、保护电路、稳压二极管D1和滤波电容（C2和C4）组成，差分电路包括电阻R11、R14、R16和R17，电阻R11、R14、R16和R17相互串联共同组成差分电路，差分电路的输入端并联电阻R15；所述三极管的发射极连接在差分电路的输入端上 ，三极管的发射极与差分电路的输入端之间串联电阻R56，三极管的发射极接入3.3V电压，其基极连接有电阻R41和电阻R57，电阻R41的ADK端之间串联在单片机的IO端口上，电阻R57的另一端接地；所述保护电路由两个阴极反串联的二极管（D3和D4）组成，二极管（D3和D4）的阳极端并联在差分电路上，差分电路的输出端与稳压二极管D1的阴极端相连接，稳压二极管D1的阳极端接地处理，稳压二极管D1的阴极端串联电阻R6；所述滤波电容（C2和C4）相互串联，并且并联在保护电路的两端，滤波电容（C2和C4）的公共端通过到导线接地；所述温度检测电路包括温度采样电路和运放单元，运放单元通过两组运算放大器（U1A和U1B组成），运算放大器U1A的输出端连接在运算放大器U1B的正极端，运算放大器U1B的输出端串联电阻R8；所述温度采样电路由电阻（R3、R5、R7和13）组成，温度采样电路连接在运算放大器U1A的正极和负极端，温度采样电路的输入端串联电阻（R3和R4），运放单元的输出端连接有二极管D2；所述计量电路的内部集成计量芯片，计量芯片的 OSCO和OSCI两路端口上连接有晶体石英振荡器，计量电路与电表的连接处，接入电压采样电路和电流采样电路；所述电压采样电路的内部设置电流式电压互感器，电压采样电路由四组相互并联的电流式电压互感器组成，四组穿心式电流互感器相并联，共同组成电流采样电路。

作为本发明进一步的方案：所述计量芯片型号为ATT7022，计量芯片上借入内核电源VDD，其输出电压为2.4V，计量芯片上通过SPI引脚与外部MCU连接。