[实用新型]一种采用接触式与非接触式传感器

权利要求书

1.一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：接触式金属探头的一端插入连接在平板电容型电场传感器中连接，电场传感器上下两端分别连接非接触式导线；接触式导线和验电器地相连接，接触探头连接接触式导线和验电器地；

所述平板电容型电场传感器为环形，中间设有环形空间，环形空间内通过固定螺栓与接触式金属探头进行固定连接，接触探头连接接触式导线和验电器地输出电压，为接触式传感器提供检测信号；平板电容型电场传感器的感应电压通过连接在平板电容型电场传感器上下两端的非接触式导线为非接触式传感器提供检测信号；

所述接触式金属探头和平板电容型电场传感器结合，其中两个传感器独立工作，接触探头接触带电物体，接触式金属探头与验电器地之间的杂散电容分得一个电压；平板电容型电场传感器在电场环境下的感应电压通过接触式导线输出。

2.根据权利要求1所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：包括信号采集模块、接触式信号调理电路、非接触式信号调理电路、信号处理电路、声光报警电路、蓝牙发送模块以及手机监测部分；采集接触式与非接触式传感器输出的两路信号。

3.根据权利要求2所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：所述信号采集模块分别由接触式金属探头采集接触式验电的信号，平板电容型电场传感器采集非接触式验电的信号。

4.根据权利要求2所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：所述接触式信号调理电路包括限流保护电路、电流缩放模块电路以及稳压滤波电路；

所述非接触式信号调理电路包括降压电路、信号跟随器电路、滤波电路以及整流

电路，用于平板电容型电场传感器输出的感应电压信号的调理；

所述信号处理电路采用一个单片机同时接受两路传感器信号调理电路输出的电压信号；

所述蓝牙发送模块采用基于BLE技术的蓝牙芯片4.0，将处理器输出的数据通过无线方式发送至手机端；

所述手机监测是通过一个手机客户端App与验电器建立蓝牙连接，验电器将接触式与非接触式验电结果的数据通过蓝牙发送至手机，由手机客户端App解析后分别显示，并输出震动和语音提示。

5.根据权利要求1所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：所述接触式金属探头与验电器地之间杂散电容分得的电压经过限流保护电路，电流缩放电路和稳压滤波电路后输出至单片机MCU的ADC1端口；平板电容型电场传感器（2）感应电压经过降压电路、滤波电路、整流电路后输出至单片机MCU的ADC2端口；单片机对ADC1端口和ADC2端口输入信号经过AD转换后，再经过程序判断，输出相应的声光报警信号。

6.根据权利要求2所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：所述非接触式信号调理电路，由电阻R1和电阻R2组成电阻分压和阻抗匹配电路，电阻R1和电阻R2分别为51MΩ和10MΩ的大电阻，二者采用大电阻以对平板电容型电场传感器进行阻抗匹配，同时二者的比值形成1/6.1的分压比，将传感器输出电压降至单片机可读取的范围；运放U1为电压跟随器电路，通过增大输入电阻，降低输出电阻来提高电路带载能力；电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2和运放U2组成有源二阶低通滤波电路，以滤除传感器接收到的高频电磁干扰信号；剩余电路为精密整流电路，整流微弱的电压信号，读取单片机的信号。

7.根据权利要求2所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：所述接触式信号调理电路，R13为1MΩ的大电阻，限制电流保护后续电路；电阻R14、电阻R15、三极管Q1组成电流缩放模块，当接触探头接触到带电体，三极管Q1会周期性导通；电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C3和电容C4组成了稳压滤波电路，使得周期通断的三极管Q1输出的电压能够稳定输出，ADC2端口得到稳定电压。

8.根据权利要求2所述的一种采用接触式与非接触式传感器，其特征是：所述声光报警电路，采用四个LED灯进行光报警，位于验电器外壳底部，组成环形报警LED灯；报警电路中LED灯与蜂鸣器均采用三极管进行驱动；蓝牙发送模块电路中电阻R30和电阻R31组成的分压电路，输出电压AD作为参考电压，供蓝牙芯片监测剩余电量， R32和KEY组成电压上拉电路，当KEY按下，蓝牙模块重启；U1为蓝牙芯片，TXD1和RXD1分别连接至单片机的发送端口TXD和接收端口RXD，供数据的传送。