本發(fā)明涉及一種地線電阻阻值檢測(cè)電路。

背景技術(shù)：

很多家用電器尤其是大電器像冰箱，洗衣機(jī)，空調(diào)等使用的電源線都是三芯的。實(shí)際上使用一般市電的電器只要有零線和火線兩根就可以正常工作了。多出來(lái)的這根線就是地線，也就是說(shuō)這些電器必須要接地。

接地技術(shù)的引入最初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而采取的保護(hù)性措施，目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過(guò)避雷針引入到大地，從而起到保護(hù)建筑物的作用。同時(shí)，接地也是保護(hù)人身安全的一種有效手段，當(dāng)某種原因引起的相線（如電線絕緣不良，線路老化等）和設(shè)備外殼碰觸時(shí)，設(shè)備的外殼就會(huì)有危險(xiǎn)電壓產(chǎn)生，由此生成的電流就會(huì)經(jīng)保護(hù)地線到大地，從而起到人身安全保護(hù)作用。

地線電阻是用來(lái)衡量接地狀態(tài)是否良好的一個(gè)重要參數(shù)，地線電阻大小直接體現(xiàn)了電氣裝置與“地”接觸的良好程度，也反映了接地網(wǎng)的規(guī)模。

但現(xiàn)有技術(shù)中，只通過(guò)檢測(cè)電路來(lái)判斷是否存在地線電阻，而對(duì)于地線電阻的阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)并不關(guān)注，無(wú)法滿足安規(guī)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可檢測(cè)、判斷地線電阻的阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)的地線電阻阻值檢測(cè)電路。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種地線電阻阻值檢測(cè)電路，包括用以采集相線對(duì)地信號(hào)的接地信號(hào)檢測(cè)電路，放大電路，整形電路，整流電路，以及用以讀取此整流電路的直流電壓值的MCU；所述接地信號(hào)檢測(cè)電路的各檢測(cè)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接相線、零線和地線電阻，所述接地信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端依次連接所述放大電路、所述整形電路、所述整流電路和所述MCU；所述MCU內(nèi)預(yù)設(shè)有所述整流電路的直流電壓值的標(biāo)準(zhǔn)值范圍。

所述接地信號(hào)檢測(cè)電路包括相線信號(hào)采集電路、濾波電路和安規(guī)認(rèn)證電阻，所述相線信號(hào)采集電路的各采樣輸入端分別對(duì)應(yīng)連接相線和零線，所述相線信號(hào)采集電路的輸出端連接所述濾波電路的輸入端，所述濾波電路的輸出端連接所述放大電路的輸入端；所述相線信號(hào)采集電路的參考電壓端通過(guò)電阻連接至所述地線電阻阻值檢測(cè)電路的電源地，所述安規(guī)認(rèn)證電阻連接于所述地線電阻阻值檢測(cè)電路的電源地與地線電阻之間。

所述相線信號(hào)采集電路包括由電阻R1、電阻R6和二極管D1構(gòu)成的第一相線信號(hào)采集電路，電阻R1的一端連接相線，電阻R1的另一端連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接地線，電阻R1與電阻R6的連接端即為所述第一相線信號(hào)采集電路的輸出端。

所述相線信號(hào)采集電路包括由電阻R3、電阻R5和二極管D2構(gòu)成的第二相線信號(hào)采集電路，電阻R3的一端連接相線，電阻R3的另一端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端連接二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極連接地線，電阻R3與電阻R5的連接端即為所述第二相線信號(hào)采集電路的輸出端。

所述安規(guī)認(rèn)證電阻包括相串聯(lián)的安規(guī)認(rèn)證電阻R8和安規(guī)認(rèn)證電阻R9。

采用上述方案后，本發(fā)明的地線電阻阻值檢測(cè)電路，通過(guò)接地信號(hào)檢測(cè)電路采集相線對(duì)地信號(hào)（正弦波信號(hào)），此正弦波信號(hào)經(jīng)放大電路放大后進(jìn)入整形電路進(jìn)行整形，得到脈沖信號(hào)，此脈沖信號(hào)經(jīng)整流電路整流后得到直流電壓，由MCU讀取整流電路的直流電壓值，若此直流電壓值落入MCU內(nèi)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，則MCU輸出一定頻率的脈沖信號(hào)，由此可判斷地線電阻的阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)；若MCU讀取的整流電路的直流電壓值不在MCU內(nèi)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，則MCU無(wú)輸出，由此可判斷地線電阻的阻值不在規(guī)定的范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的檢測(cè)電路，可檢測(cè)出地線電阻的阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，滿足安規(guī)要求，是一種較為理想的地線電阻阻值檢測(cè)電路。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，設(shè)有第一相線信號(hào)采集電路和第二相線信號(hào)采集電路，以保證在相線和地線對(duì)調(diào)的情況下也能采集到相線的信號(hào)，確保接地信號(hào)檢測(cè)電路有效。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，設(shè)置相串聯(lián)的兩個(gè)安規(guī)認(rèn)證電阻，以防止其中一個(gè)安規(guī)認(rèn)證電阻被擊穿時(shí)對(duì)地漏電流還能控制在安規(guī)要求的安全范圍內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明中相線信號(hào)采集電路的輸出波形示意圖；

圖3為本發(fā)明中整形電路的輸出波形圖；

圖4為本發(fā)明中MCU的輸出波形圖；

圖5為本發(fā)明中地線電阻阻值變大時(shí)相線信號(hào)采集電路輸出波形的變化示意圖；

圖6為本發(fā)明中地線電阻阻值變小時(shí)相線信號(hào)采集電路輸出波形的變化示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一種地線電阻阻值檢測(cè)電路，如圖1所示，包括用以采集相線對(duì)地信號(hào)的接地信號(hào)檢測(cè)電路1，放大電路2，整形電路3，整流電路4，以及用以讀取此整流電路4的直流電壓值的MCU 5。

接地信號(hào)檢測(cè)電路1包括相線信號(hào)采集電路、濾波電路和安規(guī)認(rèn)證電阻。

所述相線信號(hào)采集電路包括第一相線信號(hào)采集電路和第二相線信號(hào)采集電路。第一相線信號(hào)采集電路由電阻R1、電阻R6和二極管D1構(gòu)成，電阻R1的一端（第一相線信號(hào)采集電路的第一采集輸入端）連接A點(diǎn)，電阻R1的另一端連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極（第一相線信號(hào)采集電路的第二采集輸入端）連接B點(diǎn)，電阻R1與電阻R6的連接端C點(diǎn)即為所述第一相線信號(hào)采集電路的輸出端。第二相線信號(hào)采集電路由電阻R3、電阻R5和二極管D2構(gòu)成，電阻R3的一端（第二相線信號(hào)采集電路的第一采集輸入端）連接B點(diǎn)，電阻R3的另一端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端連接二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極（第二相線信號(hào)采集電路的第二采集輸入端）連接A點(diǎn)，電阻R3與電阻R5的連接端D點(diǎn)即為所述第二相線信號(hào)采集電路的輸出端。其中，A點(diǎn)為相線或地線，B點(diǎn)為地線或相線。即，當(dāng)A點(diǎn)為相線時(shí)，B點(diǎn)為地線；當(dāng)B點(diǎn)為相線時(shí)，A點(diǎn)為地線。

本發(fā)明中，只有一個(gè)相線信號(hào)采集電路也能完成相線信號(hào)采集工作，本發(fā)明設(shè)置兩個(gè)相線信號(hào)采集電路，以保證在相線和地線對(duì)調(diào)的情況下也能采集到相線的信號(hào)，確保接地信號(hào)檢測(cè)電路有效。

所述安規(guī)認(rèn)證電阻包括相串聯(lián)的安規(guī)認(rèn)證電阻R8、R9，電阻R5與電阻R6的連接端連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端連接地線電阻阻值檢測(cè)電路的電源地，安規(guī)認(rèn)證電阻R8、R9串聯(lián)后一端連接地線電阻阻值檢測(cè)電路的電源地，另一端連接地線電阻6的一端，地線電阻6的另一端連接大地。本發(fā)明中，安規(guī)認(rèn)證電阻可以只有一個(gè)，本發(fā)明設(shè)置相串聯(lián)的兩個(gè)安規(guī)認(rèn)證電阻，用以防止其中一個(gè)安規(guī)認(rèn)證電阻被擊穿時(shí)對(duì)地漏電流還能控制在安規(guī)要求的安全范圍內(nèi)。

所述濾波電路包括為第一相線信號(hào)采集電路的輸出信號(hào)濾波的第一濾波電路和為第二相線信號(hào)采集電路的輸出信號(hào)濾波的第二濾波電路，第一濾波電路由電阻R2和電容C1組成，第二濾波電路由電阻R4和電容C1組成，第一相線信號(hào)采集電路的輸出信號(hào)經(jīng)電阻R2連接至放大電路2的輸入端，第二相線信號(hào)采集電路的輸出信號(hào)經(jīng)電阻R4連接至放大電路2的輸入端。

電阻R2與電阻R4的連接端即為接地信號(hào)檢測(cè)電路1的輸出端，接地信號(hào)檢測(cè)電路1的輸出端依次連接放大電路2、整形電路3、整流電路4和MCU 5。

工作時(shí)，本發(fā)明的地線電阻阻值檢測(cè)電路，通過(guò)接地信號(hào)檢測(cè)電路1采集相線對(duì)地信號(hào)，此相線對(duì)地信號(hào)（C點(diǎn)信號(hào)或D點(diǎn)信號(hào)）為波形如圖2所示的正弦波信號(hào)，此正弦波信號(hào)經(jīng)放大電路2放大后進(jìn)入整形電路3進(jìn)行整形，得到波形如圖3所示的脈沖信號(hào)（E點(diǎn)信號(hào)），此脈沖信號(hào)經(jīng)整流電路4整流后得到直流電壓，由MCU 5讀取整流電路4的直流電壓值，若此直流電壓值落入MCU 5內(nèi)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，則MCU 5輸出波形如圖4所示的具有一定頻率的脈沖信號(hào)（F點(diǎn)信號(hào)），由此可判斷地線電阻6的阻值在規(guī)定的范圍內(nèi)；若MCU 5讀取的整流電路4的直流電壓值不在MCU 5內(nèi)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，則MCU 5無(wú)輸出，由此可判斷地線電阻6的阻值不在規(guī)定的范圍內(nèi)。

本發(fā)明中，MCU 5內(nèi)預(yù)設(shè)的整流電路4的直流電壓值的標(biāo)準(zhǔn)值范圍按照如下方式進(jìn)行設(shè)定：取地線電阻6的阻值為規(guī)定范圍內(nèi)的某一阻值（如4KΩ），則相線對(duì)地信號(hào)（C點(diǎn)信號(hào)或D點(diǎn)信號(hào)）為波形如圖5或圖6中的G-0V所示，MCU 5讀取G-0V最后經(jīng)過(guò)整流電路4輸出的直流電壓值并設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)值可設(shè)置正負(fù)偏差值，偏差范圍內(nèi)的電壓值皆符合要求，此偏差范圍內(nèi)的電壓值即為所述的標(biāo)準(zhǔn)值范圍。也可將地線電阻6的阻值取規(guī)定范圍內(nèi)的某兩個(gè)阻值，按照同樣的方式得到標(biāo)準(zhǔn)值的上限值和下限值，此上限值與下限值之間的區(qū)間值即為所述標(biāo)準(zhǔn)值范圍。

當(dāng)?shù)鼐€電阻6的阻值變大時(shí)，如圖5所示，0點(diǎn)上升，C點(diǎn)信號(hào)或E點(diǎn)信號(hào)的波形如圖5中的H-0V所示，此時(shí)E點(diǎn)信號(hào)的占空比變小，整流電路4輸出的直流電壓值降低。

當(dāng)?shù)鼐€電阻6的阻值變小時(shí)，如圖6所示，0點(diǎn)下降，C點(diǎn)信號(hào)或E點(diǎn)信號(hào)的波形如圖6中的H-0V所示，此時(shí)E點(diǎn)信號(hào)的占空比變大，整流電路4輸出的直流電壓值上升。

本發(fā)明中，通過(guò)設(shè)置安規(guī)認(rèn)證電阻R8、R9與電阻R1、電阻R6和二極管D1相配合或與電阻R3、電阻R5和二極管D2相配合后可以將波形H-0V的微弱變化轉(zhuǎn)化為如圖5、6中的漂移狀態(tài)，經(jīng)過(guò)放大電路2及整形電路3后，使E點(diǎn)信號(hào)的占空比產(chǎn)生明顯變化，提高檢測(cè)電路的靈敏度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的檢測(cè)電路，可檢測(cè)出地線電阻6的阻值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，滿足安規(guī)要求，是一種較為理想的地線電阻阻值檢測(cè)電路。