專利名稱：漏電感應(yīng)自動報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于報警裝置技術(shù)領(lǐng)域。
電對人類的進步發(fā)晨起了巨大的推動作用，但由于人們在用電中的安全現(xiàn)念淡薄，電的使用不當(dāng)或設(shè)備設(shè)施絕緣性能下降，產(chǎn)生靜電或漏電嚴重，造成人身傷亡、設(shè)備損壞，以及電氣引發(fā)火災(zāi)，給人們的生命財產(chǎn)帶來巨大的損害和損失，政府和職能部門對預(yù)防用電事故的發(fā)生都非常重視，采取了很多行政措施和質(zhì)量管理措施，取得了很大的成績，但仍不能從根本上消除隱患，事故還是層出不窮。實踐證明必須采用科學(xué)技術(shù)進步來對隱患進行預(yù)防。有一種防火漏電電流動作報警器在市場銷售，被消防部門所重視。但該產(chǎn)品有不足之處，它是在用電保險絲的限流原理上開發(fā)和擴展其功能，這就決定了它1、因它承擔(dān)了設(shè)備的安全負載從單相2千瓦到三相每相17.5千瓦，額定負載電流從10A到200A，負載一重，功能件就粗大，體積亦就大，不能單獨地在一般中、小型謾備上安裝，也不適合惡劣環(huán)境。2、承接的功能多，只適合于群體管理，不適合于單性能單機安裝。3、由于它只適合于群體管理，因而一臺設(shè)備出現(xiàn)隱患，必然全部停電檢查，影響面大。4、功能多、體積大，其造價亦就高，其售價4000元/臺，一般單機想安裝，見此價格就會有所考慮。
針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種當(dāng)設(shè)備一出現(xiàn)高壓靜電和漏電時，能立即感應(yīng)并自動報警的裝置。這種報警器不承擔(dān)設(shè)備的安全負載，電路簡單，自耗功率小，體積小、重量輕。適用范圍廣；它不與被監(jiān)測設(shè)備的負載發(fā)生聯(lián)系；使用絕對安全；造價低。有實質(zhì)性特點和進步。
本實用新型是用如下方式實現(xiàn)的是它具有外殼6，該外殼6與底板1連接定位，二者之間有密封墊7，在底板1上裝有電鈴3；外殼6是六面體，其頂面裝有電源指示燈4、報警紅燈5，其底面有電源輸入孔12，其側(cè)面有工作開關(guān)8、限壓監(jiān)測開關(guān)9，還有探頭10；在外殼6內(nèi)具有整體電路，該整體電路由電源變壓電路I、整流濾波電路II、整流電路III、降壓穩(wěn)壓電路IV、直流單極放大電路V、耦合放大電路VI、訊號報警電路VII組成；上述電源變壓電路I包括有變壓器B；上述整流濾波電路II由橋式整流器PT1、濾波電容C2、C3、指示燈L組成；橋式整流器PT1由二極管D5、D6、D7、D8組成，與變壓器B的副邊繞組0-12V連接；上述整流電路III包括有橋式整流器PT2，由二極管D1、D2、D3、D4組成，與變壓器B的副邊繞組0-36V連接；上述降壓穩(wěn)壓電路IV由電阻R1、二極管D9、D10、電容C4組成，與直流單極放大電路V、耦合放大電路VI、訊號報警電路VII聯(lián)接；上述直流單極放大電路由三極管BG1、電阻R2、R3、開關(guān)K1組成，還有探頭10；該電路與耦合放大電路VI相聯(lián)；上述耦合放大電路VI由三極管BG2、BG3、電阻R4、R5、R6、R7、R8、電容C5、C6、二極管D11組成；該電路與訊號報警電路VII相聯(lián)；上述訊號報警電路VII由二極管KP1、開關(guān)K2、繼電器J、電鈴3、報警紅燈5組成，該電路與整流電路III、整流濾波電路II相聯(lián)。
本實用新型有如下優(yōu)點1.本產(chǎn)品的元器件采用進口或國產(chǎn)的高可靠產(chǎn)品，再加專項篩選，質(zhì)量可靠，線路采用變壓、穩(wěn)壓、自控措施，參數(shù)穩(wěn)定、可靠性好。2.探頭對靜電和漏電反應(yīng)極為敏感，只要大于0.7V的訊號輸入，監(jiān)測系統(tǒng)即全自動發(fā)出報警。3.報警采用紅光和鈴聲，給人的感覺很直觀，適合于各類工作場所，同時對聾、啞、盲人的工作場地亦很適用。4.電路塊采用塑料封裝，防潮性好，適合于各種工作環(huán)境的用電設(shè)備單機安裝。5.不承擔(dān)用電設(shè)備的安全負載，自成體系工作，低壓安全，在監(jiān)測時整個線路處于截止、休眠狀態(tài)，不會因防漏電而帶來新的不安全隱患。6.報警不限時，須操作人員控制，靜電漏電限壓值可根據(jù)用戶要求而調(diào)整。7.產(chǎn)品體積小、重量輕，操作簡便。造型美觀、功耗小于10W。8.產(chǎn)品成本低，僅幾十元到幾百元一臺，是產(chǎn)銷雙方共同受益的實惠產(chǎn)品。
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型整體電路方框圖。
圖3是本實用新型整體電路圖。
參照圖1、圖2、圖3，本實用新型的電路控制按工作性質(zhì)用虛線劃為7個部份，其工作原理按其區(qū)城描述如下I區(qū)域電源變壓電路由E型變壓器完成。目前，用電設(shè)備上采用的負載是交流220V、380V，因報警器是隨用電設(shè)備而安裝，采用與設(shè)備共用電源，較為方便，報警工作電鈴是36VAC電壓，工作塊是直流12V，從上述四點來看，宜采用E型變壓結(jié)構(gòu)對線路工作的穩(wěn)定性要好。工作經(jīng)過是初級接上0-220V或0-380V，次級0-12極上便降壓為AC12V0-36極上便降壓為AC36V。II區(qū)域整流濾波電路是為線路提供直流12V電源，原理是利用二極管的P-n結(jié)特性，將交流電變?yōu)橹绷麟?，其電流運動方向是變壓器輸出次級12端上為正半周期內(nèi)，12端為正，O端為負，D6、D7導(dǎo)通，D5、D8截止，電流由12點-D6-R-D7，回到O端。變壓器次級O端為負半周期內(nèi)，O端為負，D5、D8導(dǎo)通，D6，D7截止，電流方向是O點-D8-R1-D5，回到12點端上，對于負載R1來說，無論交流是正、是負，都有電流通過，因此，輸出為直流。C2、C3是濾波電容，由于電容的充放電的功能，在負載R1的兩端上可得到波紋較小而平滑的直流電壓。III區(qū)域；整流電路是為報警電鈴提供AC36V電源。原理同II區(qū)域，但這里處理較為特別用變壓器輸出次級O端與36端直接連接電鈴，電鈴只發(fā)出嘶啞的聲音，為解決這個問題將輸出次級O端和36端接入橋式整流III區(qū)域內(nèi)以獲得直流36V的正電壓，將正電壓端接到電鈴的一端上，電鈴的另一端接到變壓器輸出次級O端上，形成Ac電壓回路處理的效果是電鈴發(fā)聲宏亮，不再嘶啞。IV區(qū)域降壓穩(wěn)壓電路有R1、D9、D10、C4四個元器件器件，其工作原理是R1是降壓電阻，將整流的正電壓調(diào)整到適當(dāng)?shù)碾妷禾峁┙o線路正常工作。D9的作用是解決直流放大電路V VI區(qū)域BG1、BG3的輸入端和輸出端初始電位為零，只有當(dāng)信號輸入時，輸入端與輸出端的電位才隨之發(fā)生變化，構(gòu)成直流正12V的回路而使線路正常工作。D10是穩(wěn)壓管，它是在制造半導(dǎo)體二極管的P-n結(jié)特性時用特殊工藝使之具備雪崩和齊納擊穿特性的二極管，連接在線路中，當(dāng)電路電壓波動時，它的限流電阻和動態(tài)電阻特性能穩(wěn)定線路，使流過的電流和輸出電壓基本不變。C4是輸出端電容，作用是改善脈沖電流負載下的動態(tài)性能，提供短時間的脈沖電流，配合D10進行工作。V區(qū)域直流單級放大電路，在這里作觸發(fā)開關(guān)使用，由BG1、R2、R3和K1組成，BG1的工作原理是因它是NPN三極管當(dāng)Eb＝0時，Vbe≈0，基極電流Ib也近似等于零，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)Vbe接到大于0.7V的啟始電壓時，三極管由截止立即轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通，其連接方式為共發(fā)射極法。BG1還有一個重要的特性是反相作用，基極電壓對發(fā)射極電壓或外加電壓增大，則集電極電壓對發(fā)射極電壓減小，前者減小則后者增大。利用這個特性，選取適當(dāng)?shù)腘PN管，則解決了探頭在工作時碰到的高電壓而不燒壞線路的關(guān)鍵。R2是BG1的基極偏流電阻，作用是調(diào)整基極電流。R8是限壓電阻，控制一定的啟始電壓，而使BG1在一定的限壓范圍內(nèi)處于截止?fàn)顟B(tài)。K1是換向開關(guān)，是改變自測靈敏度和限壓監(jiān)測的接線作用。VI區(qū)域耦合放大電路，有BG2、BG3、R4、R5、R6、R7、R8、C5、C6、D11組成，BG2、BG3者是采用共集電極接法BG2仍然是作第二級截止，導(dǎo)通開關(guān)使用，R4是偏流電阻，R5是分流電阻，在一定范圍內(nèi)限制BG2導(dǎo)通。C5是隔直電容，使直流電壓不能通過，但它具有放電數(shù)值越大，惰性亦越大的特性，這里把它作為控制可控硅管通斷的時間抑制。BG3是將外加電壓訊號經(jīng)調(diào)節(jié)進行放大，輸出給KP1的觸發(fā)電壓電流。R6是偏流電阻。R7是BG3集電極電阻，作用將BG3放大了的電流Δic在R7的作用下變成電壓，放大器的輸出電壓正是由此而得到的，協(xié)同BG3的實現(xiàn)電壓放大。R8是回差電阻，起控制回差電壓作用。C6是旁路電容，由于回差電阻削弱了電路的正反饋作用，影響到電路的轉(zhuǎn)換速度，因此在需要快速轉(zhuǎn)換，又要回差電壓小時，并一小電容對回差電阻起傍路作用。VII區(qū)域訊號報警電路有KP1、K2、繼電器、電鈴、紅燈組成。KP1的工作原理是采用半導(dǎo)體技術(shù)制成PNPN四層材料結(jié)構(gòu)。首先，可以把這四層結(jié)構(gòu)可看成是二個相接的三極管，一個是NPN型，一個是PNP型，一管的集電極接到另一管的基極，當(dāng)A接正電位，C接負電位，加正向電壓時，KP1將通過電流，其電壓落在J2上，當(dāng)外加電壓較小，由于J2反向，通過電流較小，處于截止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)控制極的外加電壓大于1V時，可立即使J1變成導(dǎo)通，將A極正電壓加到N1P2N2管的N1上，使三極管飽和導(dǎo)通，所以KP1又變成了一只二極管，控制極上的觸發(fā)電壓電流大小，則又控制了可控硅通斷的時間，KP1是較好的無觸點開關(guān)。K2是手控電壓電流的通斷開關(guān)。繼電器的作用是報警的電壓一接通，它立即吸合，將被切斷的電鈴電壓線接通，使其在紅光報警時同時發(fā)出鈴聲報警。電鈴和紅燈是起報警信號作用。在開展監(jiān)測工作時，其線路工作如下接通電源
指示燈亮，合上K2，打開限壓監(jiān)測開關(guān)K1，整個線路隨BG1處于截止休眠狀態(tài)，如限壓監(jiān)測頭收到一個大于0.7V的靜電或漏電防范值時，BG1立即由截止?fàn)顟B(tài)迅即變成導(dǎo)通狀態(tài)，IB電流，Ic電流流向Ie，流向Ic的另一部份電流則形成BG2的IB電流，使BG2由截止?fàn)顟B(tài)迅即變成導(dǎo)通狀態(tài)，Ie電流匯同C5的放電電流經(jīng)偏流電阻R6的調(diào)整處理，到達BG3基極使BG3由截止變成放大工作狀態(tài)，由BG3將放大的電壓電流經(jīng)發(fā)射極輸送到KP1的控制極，使KP1的陽極和陰極接通。電鈴和紅燈得到正電壓電流迅即進行報警工作。本實用新型依據(jù)其性能設(shè)計為三個品種1.L-1型屬固定安裝型。電源與設(shè)備設(shè)施共用，可接
變壓直流流12V工作，線路板和元器件可用塑料注封，適合于各種環(huán)境的設(shè)備，設(shè)施單機安裝，固定孔2、固定孔11用于固定本實用新型。2.L-2型屬手握攜帶型，電源為直流18V，工作為直流12V，它有辨別電源火線與零線之功能，高壓靜電和漏電嚴重時，除用紅光報警外，還配有“漏電嚴重、請?zhí)岣呔琛钡恼Z句作報警，造型小巧，可隨身放于口袋，抽測各種用電設(shè)備、設(shè)施，便于電業(yè)作業(yè)人員作隨身工具。3.L-3型屬固定安裝型，電源為
變壓12V直流工作，線路板，元器不用塑料注封，除用紅光和電鈴進行報警外，還另加切斷設(shè)備用電功能，適合于居民住房和小用電場作靜電和漏電測試使用。同樣用固定孔2、固定孔11用于固定本實用新型。
權(quán)利要求1.一種漏電感應(yīng)自動報警器，其特征在于它具有外殼[6]，該外殼[6]與底板[1]連接定位，二者之間有密封墊[7]，在底板[7]上裝有電鈴[3]；外殼[6]是六面體，其頂面裝有電源指示燈[4]、報警紅燈[5]，其底面有電源輸入孔[12]，其側(cè)面有工作開關(guān)[8]、限壓監(jiān)測開關(guān)[9]，還有探頭[10]；在外殼[6]內(nèi)具有整體電路，該整體電路由電源變壓電路I、整流濾波電路II、整流電路III、降壓穩(wěn)壓電路IV、直流單極放大電路V、耦合放大電路VI、訊號報警電路VII組成；上述電源變壓電路I包括有變壓器(B)；上述整流濾波電路II由橋式整流器(PT1)、濾波電容(C2(C3)、指示燈(L)組成；橋式整流器(PT1)由二極管(D5)(D6)(D7)(D8)組成，與變壓器(B)的副邊繞組0-12V連接；上述整流電路III包括有橋式整流器(PT2)，由二極管(D1)(D2)(D3)(D4)組成，與變壓器(B)的副邊繞組0-36V連接；上述降壓穩(wěn)壓電路IV由電阻(R1)、二極管(D9)(D10)、電容(C4)組成，與直流單極放大電路V、耦合放大電路VI、訊號報警電路VII聯(lián)接；上述直流單極放大電路由三極管(BG1)、電阻(R2)(R3)、開關(guān)(K1)組成，還有探頭[10]；該電路與耦合放大電路VI相聯(lián)；上述耦合放大電路VI由三極管(BG2)(BG3)、電阻(R4)(R5)(R6)(R7)(R8)、電容(C5)(C6)、二極管(D11)組成；該電路與訊號報警電路VII相聯(lián)；上述訊號報警電路VII由二極管(KP1)、開關(guān)(K2)、繼電器(J)、電鈴[3]、報警紅燈[5]組成，該電路與整流電路III、整流濾波電路II相聯(lián)。
專利摘要一種漏電感應(yīng)自動報警器，屬于報警裝置技術(shù)領(lǐng)域。由外殼內(nèi)的電源變壓、整流濾波、整流、降壓穩(wěn)壓、直流單極放大、耦合放大、訊號報警共7個區(qū)域電路構(gòu)成整體電路。目的是解決設(shè)備漏電即自動報警問題,當(dāng)設(shè)備一出現(xiàn)高壓靜電和漏電時,能立即感應(yīng)并通過電鈴、紅燈報警。這種報警器不承擔(dān)設(shè)備的安全負載,電路簡單,自耗功率小、體積小,重量輕,適用范圍廣;它不與被監(jiān)測設(shè)備的負載發(fā)生聯(lián)系;使用絕對安全,造價低。
文檔編號G08B5/22GK2293092SQ97208240
公開日1998年9月30日 申請日期1997年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月27日
發(fā)明者劉堅成 申請人:劉堅成