專利名稱:一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，包括雷擊信號前置取樣電路、雷擊次數(shù)信號處理電路和雷擊強度信號處理電路，雷擊信號前置取樣電路分別與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接。本實用新型通過將雷擊信號前置取樣電路分別與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接，使其能夠監(jiān)測到防雷器所經(jīng)受的雷擊次數(shù)及每次雷擊的強度，可以大致判斷出該防雷器目前的劣化程度，預(yù)測出該防雷器余下的生命周期，本實用新型在雷電防護工程中有著十分重要的現(xiàn)實意義和廣泛地前景。
【專利說明】
一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，屬于雷電防護工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]信息時代的到來，給我們的生活生產(chǎn)帶來十分的便利，信息技術(shù)的普及也給我們的生產(chǎn)力帶來極大的提高。目前，信息技術(shù)設(shè)備已在人類的各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的電子信息設(shè)備因其集成度高、工作電壓低、運算速度快，其耐過電壓、過電流和抗雷電電磁脈沖的能力差，極易遭受雷電的危害，特別是雷電電磁脈沖造成的損害更為嚴重。因此，國際電工委員會將雷電災(zāi)害稱為“信息時代的公害”。為了消除這一公害，人們進行了深入的理論研究和廣泛的實踐探索，并從理論與實踐的結(jié)合上不斷完善電子信息系統(tǒng)的雷電防護的工程技術(shù)。防雷器是保護電子信息設(shè)備抗擊雷電脈沖的保護器，防雷器在抗擊不同的雷擊強度時會受到不同的損傷，影響其生命周期，造成性能劣化。通過防雷器的雷擊強度越大，防雷器所遭受的損傷就越大;防雷器抗擊雷擊次數(shù)越多，對防雷器的損傷就越多，防雷器的生命周期就會降低。當防雷器生命周期降低到一定程度時，由于防雷器性能的劣化，就起不到應(yīng)有的雷電保護作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供了一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，解決了如何使得防雷器所經(jīng)受的雷擊次數(shù)及每次雷擊的強度得到監(jiān)測的問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，包括雷擊信號前置取樣電路、雷擊次數(shù)信號處理電路和雷擊強度信號處理電路，雷擊信號前置取樣電路分別與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接。
[0005]優(yōu)選地，所述的雷擊信號前置取樣電路包括羅氏線圈互感器，羅氏線圈互感器與第一保護電路并接在整流橋BG2的輸入端，整流橋BG2的輸出正端與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接，整流橋BG2輸出負端接地。
[0006]優(yōu)選地，所述的第一保護電路包括壓敏電阻RVl、電容ClO，壓敏電阻RVl、電容ClO均并接在整流橋BG2的輸入端。
[0007]優(yōu)選地，所述的雷擊次數(shù)信號處理電路包括電阻R30，電阻R30的一端與整流橋BG2輸出正端連接，電阻R30的另一端接第二保護電路及三極管8050基極，第二保護電路的另一端接地;三極管8050發(fā)射極接地，三極管8050集電極接電阻R31和電阻R32，電阻R32的另一端接正電源+5V，電阻R31的另一端接電容C46和串聯(lián)的兩個施密特觸發(fā)器的反相輸入，電容C46另一端接地，串聯(lián)的兩個施密特觸發(fā)器反相輸出接作雷擊次數(shù)計數(shù)的CPU外部中斷輸入端。
[0008]優(yōu)選地，所述的第二保護電路為由電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路，電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路與電阻R30的另一端連接，電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路的另一端接地。
[0009]優(yōu)選地，所述的雷擊強度信號處理電路包括電阻Rll，電阻Rll的一端與整流橋BG2輸出正端連接，電阻Rll另一端接第三保護電路及電阻Rl，第三保護電路的另一端接地；電阻Rl的另一端接保值取樣電路，保值取樣電路接保護穩(wěn)壓管Zl負端和作AD處理的CPU，穩(wěn)壓管Zl正端接地。
[0010]優(yōu)選地，所述的保值取樣電路包括LF356放大器U1，電阻Rl的另一端接LF356放大器Ul正端輸入3腳，LF356放大器Ul正電源7腳接正電源+12V，LF356放大器Ul負電源4腳接負電源-12V，LF356放大器Ul負端輸入2腳接二極管Ql負端和電阻R4，LF356放大器Ul輸出6腳接二極管Ql正端和二極管Q2正端，二極管Q2負端接三極管9013集電極、接電容C3和電阻R2，電容C3的另一端接地，三極管9013發(fā)射極接地，三極管9013基極接電阻R3，電阻R3的另一端接控制信號復位的CPU輸出口 ；電阻R2的另一端接LF356放大器U2正端輸入3腳，LF356放大器U2正電源7腳接正電源+12V，LF356放大器U2負電源4腳接負電源-12V，LF356放大器U2負端輸入2腳接LF356放大器U2輸出和電阻R4的另一端，LF356放大器U2輸出同時接保護穩(wěn)壓管Zl負端和作AD處理的CPU。
[0011 ]優(yōu)選地，所述的與LF356放大器Ul連接的負電源-12V的另一端串聯(lián)電容Cl后接地，與LF356放大器Ul連接的正電源+12V的另一端串聯(lián)電容C2后接地，與LF356放大器U2連接的負電源-12V的另一端串聯(lián)電容C4后接地，與LF356放大器U2連接的正電源+12V的另一端串聯(lián)電容C5后接地。
[0012]優(yōu)選地，所述的第三保護電路為由電阻R16和電容C2的并聯(lián)回路，電阻R16和電容C2的并聯(lián)回路的一端與電阻Rl I的另一端連接，電阻Rl 6和電容C2的并聯(lián)回路的另一端接地。
[0013]本實用新型通過將雷擊信號前置取樣電路分別與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接，使其能夠監(jiān)測到防雷器所經(jīng)受的雷擊次數(shù)及每次雷擊的強度，可以大致判斷出該防雷器目前的劣化程度，預(yù)測出該防雷器余下的生命周期，本實用新型在雷電防護工程中有著十分重要的現(xiàn)實意義和廣泛地前景。
【附圖說明】

[0014]圖1為本實用新型雷擊信號前置取樣原理圖；
[0015]圖2為本實用新型雷擊次數(shù)信號處理原理圖；
[0016]圖3為本實用新型雷擊強度信號處理原理圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0018]本實用新型為一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其包括雷擊信號前置取樣、雷擊次數(shù)信號處理和雷擊強度信號處理，雷擊信號前置取樣電路分別與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接。經(jīng)處理后的信號送CPU，由CPU雷擊次數(shù)信號作脈沖計數(shù)和對雷擊強度信號作AD轉(zhuǎn)換，對數(shù)值處理，計算出雷擊計數(shù)的次數(shù)和對本次雷擊強度。CPU經(jīng)RS-485總線傳輸給上位機處理或報警。
[0019]如圖1所示，雷擊信號前置取樣電路包括羅氏線圈互感器，從羅氏線圈互感器取樣的感應(yīng)雷擊信號由壓敏電阻RVl和電容ClO并接在整流橋BG2輸入端。整流橋BG2的輸出正端與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接，整流橋BG2輸出負端接地。
[0020]如圖2所示，雷擊次數(shù)信號處理電路包括電阻R30，雷擊次數(shù)信號整流橋BG2輸出正端接電阻R30，整流橋BG2輸出負端接地，電阻R30另一端接由電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路及三極管8050基極，電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路的另一端接地;三極管8050發(fā)射極接地，三極管8050集電極接電阻R31和電阻R32，電阻R32的另一端接正電源+5V，電阻R31的另一端接電容C46和施密特觸發(fā)器反相輸入，電容C46另一端接地，施密特觸發(fā)器反相輸出接另一施密特觸發(fā)器反相輸入，其輸出接CPU外部中斷輸入端作雷擊次數(shù)計數(shù)。
[0021]如圖3所示，雷擊強度信號處理電路包括電阻Rll，雷擊強度信號整流橋BG2輸出正端接電阻Rll，電阻Rll另一端接由電阻R16和電容C2的并聯(lián)回路及電阻Rl，電阻R16和電容C2的并聯(lián)回路的另一端接地；電阻Rl的另一端接LF356放大器Ul正端輸入3腳，LF356放大器Ul正電源7腳接正電源+12V，LF356放大器Ul負電源4腳接負電源-12V，LF356放大器Ul負端輸入2腳接二極管Ql負端和電阻R4，LF356放大器Ul輸出6腳接二極管Ql正端和二極管Q2正端，二極管Q2負端接三極管9013集電極、接電容C3和電阻R2，電容C3的另一端接地，三極管9013發(fā)射極接地，三極管9013基極接電阻R3，電阻R3的另一端接CPU輸出口，CPU輸出口控制信號復位；電阻R2的另一端接LF356放大器U2正端輸入3腳，LF356放大器U2正電源7腳接正電源+12V，LF356放大器U2負電源4腳接負電源-12V，LF356放大器U2負端輸入2腳接LF356放大器U2輸出和電阻R4的另一端，LF356放大器U2輸出同時接保護穩(wěn)壓管Zl負端和送CPU作AD處理，穩(wěn)壓管Zl正端接地，CPU根據(jù)AD值計算出本次的雷擊強度同時通過電阻R3發(fā)出復位信號。
[0022]其中，壓敏電阻RVl、電容ClO組成第一保護電路；由電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路組成第二保護電路；由電阻Rl6和電容C2的并聯(lián)回路組成第三保護電路。
[0023]本實用新型中，信號取樣必須用羅氏線圈互感器;雷擊信號前置取樣必須用壓敏電阻RVl保護;雷擊信號前置取樣用整流橋BG2整流;雷擊次數(shù)信號處理用三極管8050作電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成TTL電平;雷擊次數(shù)信號處理用施密特觸發(fā)器作波形整形；由于雷擊信號幅度大，雷擊強度信號處理首先由Rll和R16分壓降幅把雷擊信號的幅值降下去；由于雷擊信號脈沖窄，CPU很難捕捉到，雷擊強度信號處理由放大器Ul和U2等組成的保值取樣電路，保持了最大雷擊信號的最大幅值，由CPU模數(shù)轉(zhuǎn)換計算出雷擊強度的電流大小;CPU通過三極管Ql輸出一個正脈沖復位放大器Ul和U2等組成的保值取樣電路的取樣值。
【主權(quán)項】
1.一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，包括雷擊信號前置取樣電路、雷擊次數(shù)信號處理電路和雷擊強度信號處理電路，雷擊信號前置取樣電路分別與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接，所述的雷擊信號前置取樣電路包括羅氏線圈互感器，羅氏線圈互感器與第一保護電路并接在整流橋BG2的輸入端，整流橋BG2的輸出正端與雷擊次數(shù)信號處理電路、雷擊強度信號處理電路連接，整流橋BG2輸出負端接地，所述的雷擊次數(shù)信號處理電路包括電阻R30，電阻R30的一端與整流橋BG2輸出正端連接，電阻R30的另一端接第二保護電路及三極管8050基極，第二保護電路的另一端接地；三極管8050發(fā)射極接地，三極管8050集電極接電阻R31和電阻R32，電阻R32的另一端接正電源+5V，電阻R31的另一端接電容C46和串聯(lián)的兩個施密特觸發(fā)器的反相輸入，電容C46另一端接地，串聯(lián)的兩個施密特觸發(fā)器反相輸出接作雷擊次數(shù)計數(shù)的CHJ外部中斷輸入端，所述的雷擊強度信號處理電路包括電阻Rll，電阻Rll的一端與整流橋BG2輸出正端連接，電阻Rll另一端接第三保護電路及電阻Rl，第三保護電路的另一端接地；電阻Rl的另一端接保值取樣電路，保值取樣電路接保護穩(wěn)壓管Zl負端和作AD處理的CPU，穩(wěn)壓管Zl正端接地。2.如權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，所述的第一保護電路包括壓敏電阻RVl、電容ClO，壓敏電阻RVl、電容ClO均并接在整流橋BG2的輸入端。3.如權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，所述的第二保護電路為由電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路，電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路與電阻R30的另一端連接，電阻R33和電容C45的并聯(lián)回路的另一端接地。4.如權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，所述的保值取樣電路包括LF356放大器Ul，電阻Rl的另一端接LF356放大器Ul正端輸入3腳，LF356放大器Ul正電源7腳接正電源+12V，LF356放大器Ul負電源4腳接負電源-12V，LF356放大器Ul負端輸入2腳接二極管Ql負端和電阻R4，LF356放大器Ul輸出6腳接二極管Ql正端和二極管Q2正端，二極管Q2負端接三極管9013集電極、接電容C3和電阻R2，電容C3的另一端接地，三極管9013發(fā)射極接地，三極管9013基極接電阻R3，電阻R3的另一端接控制信號復位的CHJ輸出口 ；電阻R2的另一端接LF356放大器U2正端輸入3腳，LF356放大器U2正電源7腳接正電源+12V，LF356放大器U2負電源4腳接負電源-12V，LF356放大器U2負端輸入2腳接LF356放大器U2輸出和電阻R4的另一端，LF356放大器U2輸出同時接保護穩(wěn)壓管Zl負端和作AD處理的CPU。5.如權(quán)利要求4所述的一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，所述的與LF356放大器Ul連接的負電源-12V的另一端串聯(lián)電容Cl后接地，與LF356放大器Ul連接的正電源+12V的另一端串聯(lián)電容C2后接地，與LF356放大器U2連接的負電源-12V的另一端串聯(lián)電容C4后接地，與LF356放大器U2連接的正電源+12V的另一端串聯(lián)電容C5后接地。6.如權(quán)利要求1所述的一種監(jiān)測防雷器雷擊次數(shù)及雷擊強度的檢測設(shè)備，其特征在于，所述的第三保護電路為由電阻R16和電容C2的并聯(lián)回路，電阻R16和電容C2的并聯(lián)回路的一端與電阻Rl I的另一端連接，電阻Rl 6和電容C2的并聯(lián)回路的另一端接地。
【文檔編號】G01R19/17GK205720407SQ201620305098
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】劉余平, 李正元, 毛協(xié)國, 伍先德, 龔靜, 陳偉
【申請人】上海臻和防雷電氣技術(shù)有限責任公司