專利名稱：：電壓監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種電壓監(jiān)測裝置。
背景技術：
：在核反應堆保護系統(tǒng)、控制系統(tǒng)即監(jiān)測系統(tǒng)中，經常需要對電壓進行監(jiān)測，以在被監(jiān)測的電壓達到一定值時，發(fā)出保護信號或報警信號。例如，在反應堆保護通道中，常常需要電壓監(jiān)測裝置，以對被監(jiān)測電壓參數進行監(jiān)測，當監(jiān)測到超過某一定值時以發(fā)出保護信號。又如在控制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)中，常需要電壓監(jiān)測裝置，以對被監(jiān)測電壓參數進行監(jiān)測，當監(jiān)測到超過某一定值時給出控制信號、告警信號，以對設備提供保護和及時通知工作人員。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種電壓監(jiān)測裝置，以實現對電壓進行監(jiān)測。本實用新型進一步可以在信號比較器所接收的輸入電壓為可變信號時，對輸入電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回輸入電壓變化前的狀態(tài)。本實用新型進一步還可以對輸入電壓施加偏壓，以實現對不同的電壓進行監(jiān)測。本實用新型進一步還可以對接入的電路進行連續(xù)性監(jiān)測以及設置告警的初始狀態(tài)。本實用新型提供的電壓監(jiān)測裝置，包括信號比較器，用于接收輸入的兩路電壓并進行比較，輸出高電平或低電平信號；狀態(tài)顯示單元，連接信號比較器，用于根據信號比較器輸出的高電平或低電平進行不同的顯示。其中，所述的狀態(tài)顯示單元包括控制單元，用于接收信號比較器輸出的高電平或低電平，并輸出不同電壓信號；顯示單元，用于接收控制單元傳送過來的電壓信號，進行不同的顯示。其中，所述的控制單元為繼電器控制器，用于接收信號比較器輸出的高電平或低電平，并輸出高電壓或低電壓；所述的顯示單元為包含告警燈的繼電器，用于根據接收的繼電器控制器輸出的高電壓或低電壓使繼電器處于導通狀態(tài)或釋放狀態(tài)，以控制告警燈亮或滅。其中，進一步包括滯后作用單元，連接狀態(tài)顯示單元和信號比較器的輸入端，用于當信號比較器所接收的輸入電壓為可變信號時，對輸入電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回輸入電壓變化前的狀態(tài)。其中，所述滯后作用單元包括滯后作用方向單元，用于控制在信號比較器所接收的其中一路輸入電壓在增大或減小時啟動滯后作用執(zhí)行單元；滯后作用執(zhí)行單元，連接滯后作用方向單元，在接收到滯后作用方向單元的啟動信號后，對電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回電壓變化前的狀態(tài)。其中，進一步包括偏置電壓單元，連接在信號比較器的一路或兩路輸入端，用于對輸入信號比較器的電壓輸入偏壓。其中進一步包括安全裝置單元，連接在信號比較器的一路或兩路輸入端，用于監(jiān)測連接信號比較器的輸入電路的連續(xù)性。其中，進一步包括狀態(tài)顯示初始化單元，連接在信號比較器的一路或兩路輸入端，用于初始化狀態(tài)顯示單元的顯示狀態(tài)。由上可以看出，本實用新型提供的電壓監(jiān)測裝置，可以實現將一變量電壓同一個可調節(jié)的定值電壓進行比較監(jiān)測。并且，加入偏壓，可實現對兩個帶偏置或不帶偏置的電壓之間進行比較監(jiān)測。本實用新型還可以有安全裝置，對輸入信號的電路連續(xù)性進行檢查，以及可設定輸入信號斷開時使閾值繼電器處于要求的狀態(tài)(吸合或釋放)。本實用新型還進一步可設置滯后作用電路，從而對電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回電壓變化前的狀態(tài)。圖l是電壓監(jiān)測裝置原理圖；圖2是信號比較器電路圖；圖3是狀態(tài)顯示單元電路圖；圖4是偏置電壓單元電路圖；圖5是安全裝置單元及狀態(tài)顯示初始化單元電路圖；圖6是滯后作用單元電路圖；圖7是第一實施例輸入電壓變化示意圖；圖8是第二實施例輸入電壓變化示意圖；圖9是第三實施例輸入電壓變化示意圖；圖IO是第四實施例輸入電壓變化示意圖；圖11是第五實施例輸入電壓變化示意圖；圖12是第六實施例輸入電壓變化示意圖；圖13是第七實施例輸入電壓變化示意圖；圖14是第八實施例輸入電壓變化示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。如圖1示出了本實用新型電壓監(jiān)測裝置原理圖，包括信號比較器、狀態(tài)顯示單元、滯后作用單元，還可包括偏置電壓單元、安全裝置單元及狀態(tài)顯示初始化單元。其中，信號比較器的輸出與狀態(tài)顯示單元相連，滯后作用單元連接在狀態(tài)顯示單元和信號比較器的輸入端，偏置電壓單元和安全裝置單元分別連接在信號比較器的一路或兩路輸入端。信號比較器接收輸入的兩路電壓并進行比較，輸出高電平或低電平信號作為比較結果；狀態(tài)顯示單元，根據信號比較器輸出的高電平或低電平進行不同的顯示。當信號比較器所接收的輸入電壓為變化信號時，滯后作用單元對電壓輸入進行滯后作用，使顯示單元延時返回輸入電壓變化前的狀態(tài)。另外，可通過偏置電壓單元對信號比較器的輸入電壓輸入偏壓。通過安全裝置單元監(jiān)測信號比較器的輸入的電路的連續(xù)性，還可預先通過狀態(tài)顯示初始化單元輸入臨時電壓，以初始化狀態(tài)顯示單元的顯示狀態(tài)。圖2示出了信號比較器電路圖，由圖可見，由信號比較器中的放大器A1作為差動比較器，對輸入的兩路電壓進行比較，輸出信號S等于放大器增益G乘以輸入信號E1和E2的差，即S-G(E2-E1)，設定為E2輸入電壓等于或高于El輸入電壓時，輸出信號為正且趨向18V，E2輸入電壓低于El輸入電壓時，輸出信號為負且趨向0。其中，電容器C3用來限制放大器的頻帶減少在輸出信號上干擾的影響。網絡R26-3和R26-4用來濾波輸入信號。如圖l所示，狀態(tài)顯示單元包括控制單元，用于接收信號比較器輸出的高電平或低電平，并輸出不同電壓信號；顯示單元，連接控制單元，用于接收控制單元的不同電壓并據此進行不同顯示?？刂茊卧衫^電器控制器實現，如圖3示出的實施例中由一穩(wěn)壓二極管D7來實現，所述的顯示單元由包含告警燈的繼電器來實現。采用穩(wěn)壓二極管的原因是當輸入信號E2低于輸入信號El時，比較器輸出趨向O,但不等于0。因此，采用穩(wěn)壓二極管D7作為比較器輸出信號的開關來運行。這樣只要比較器輸出信號變?yōu)榈陀诜€(wěn)壓二極管電壓時，二極管被截止，晶體管Q2的基極通過電阻器R20所施偏壓為0，晶體管Q2被截止，繼電器處于釋放狀態(tài)和告警燈斷開熄滅。當輸入信號E2變?yōu)榈扔诨虺^信號El時，比較器輸出趨向+18V，穩(wěn)壓二極管導通和晶體管Q2的基極由在電阻器R20兩端上電壓降施加偏壓，晶體管Q2導通，繼電器處于接通狀態(tài)和告警燈點亮狀態(tài)。其中，電容器C4和電阻器R21用來實現繼電器的延時。穩(wěn)壓二極管D4用來保護晶體管以防當繼電器狀態(tài)改變時由繼電器線圏輸出的過電壓。分壓橋R27-R28用來傳送一個繼電器狀態(tài)的邏輯輸出，輸出l表示處于釋放狀態(tài)，輸出0表示處于接通狀態(tài)(l-大約7V)。如4示出的偏置電壓單元，設置在搭接片El和Dl的位置與設定點和電位計P1偏壓大小有關。其中，偏置電壓可能是零，正向的或反向的，例如當置搭接片E1和D1于位置0-1位置時為零偏壓，分別置搭接片El和Dl于位置0-3、0-2位置時為正向輸入E2偏壓，分別置搭接片El和Dl于位置0-2、0-3位置時為反向輸入信號El的偏壓。如圖5示出了安全裝置單元及狀態(tài)顯示初始化單元，設置在特性化插件上的定位搭接片Bl，允許檢查輸入信號E1或E2其中l(wèi)個的連續(xù)性和在這個信號漸弱的情況下，設定繼電器處于預定報警狀態(tài)，或釋方文或接通狀態(tài)?？刹捎玫?種情況設定繼電器的預定狀態(tài)--檢查信號E1和繼電器處于釋放狀態(tài)報警。搭接片Bl設置于3-1。在信號El漸弱時，通過電阻器R30，比較器反向輸入端接收十10.24V。當反向輸入比正向輸入大時，輸出趨向0，繼電器轉換到釋放狀態(tài)。--檢查信號El和繼電器處于接通狀態(tài)報警。搭接片Bl設置于3-2。在信號El消失時，通過電阻器R30，比較器反向輸入返回至0V。當正向輸入大于反向輸入，輸出為正，繼電器轉換到接通狀態(tài)。--檢查信號E2和繼電器處于釋放狀態(tài)報警。搭接片Bl設置于4-2。在信號E2漸弱時，通過電阻器R35,比較器正向輸入返回至0V。當反向輸入大于正向輸入，輸出趨向O，繼電器轉換到釋放狀態(tài)。--檢查信號E2，和繼電器處于接通狀態(tài)報警。搭接片Bl置于4-1。在信號E2漸弱時，通過電阻器R35比較器正向輸入端接收十10.24V。當正向輸入比反向輸入大，輸出為正，繼電器轉換到接通狀態(tài)。如圖l所示，滯后作用單元包括滯后作用方向單元，用于控制在信號比較器所接收的其中一路輸入電壓在增大或減小時啟動滯后作用執(zhí)行單元；滯后作用執(zhí)行單元，連接滯后作用方向單元，在接收到滯后作用方向單元的啟動信號后，對電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回電壓變化前的狀態(tài)。下面參加圖6示出的滯后作用單元電路進行詳細說明。由圖6可見，電位計P3輸出的滯后電位H是通過一邊的電阻器R12+R13和另一邊的R11+R14,分別施加到比較器Al的2個輸入端.并與輸入信號E1和E2相加。其中，由電位計P3輸出的滯后電位計最小值由電阻器R2設定，滯后作用可在信號增大或在信號減小時的任何一種運行，其滯后作用的方向單元由焊接在特性化插件上的搭接片Al和Cl的位置來確定?？煞譃闊o滯后、有滯后的情況，下面進行說明a)無滯后的運行設置搭接片Al于3-2和Cl于2-1或Al于3-1，Cl不連，當2個輸入信號E1、E2保持相互很接近時，調整滯后作用到適合繼電器時間間隔限度的最小值。無滯后作用時，當兩輸入信號E1、E2間打破平衡，有無限小的偏差時，比較器Al的高靈敏性引起繼電器狀態(tài)變化。b)有滯后的運行如下表l，示出了有滯后運行的幾種情況。其中，表l中輸入信號項的基準值和變量指的是用于作為監(jiān)控基準的電壓，變量指的是所監(jiān)控的電壓。滯后作用方向是對變量電壓增加或減少時所作用的滯后。繼電器的狀態(tài)是輸入的變量信號達到閾值時繼電器時的狀態(tài)。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表1下面，對上述的8種情況進一步詳細說明1、高闞值、在信號增大時，有滯后作用，信號E2相對于信號El被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-1。搭接片Cl不連。參考圖7所示進行說明只要信號E2是低于信號E1，放大器A1輸出為0，晶體管Q2被截止，繼電器處于釋放狀態(tài)。晶體管Q3導通，在放大器正向輸入的H2點上顯示0，因此抵消在正向輸入上的滯后作用。故在放大器輸入端為正向輸入-E2;反向輸入-El+H(H-滯后作用電位)。為使繼電器轉換到接通狀態(tài)，信號E2必須變?yōu)榈扔贓l+H。當信號E2變?yōu)榈扔贓l+H時，放大器輸出為正的，晶體管Q2導通和繼電器轉換到接通狀態(tài)。晶體管Q3被截止，和滯后作用電位在H點被恢復。即繼電器接通后，在正向輸入端上存在一個超過反向輸入端電位H值的電位(即E2-E1+H)。而若此后為使繼電器返回到釋放狀態(tài)，信號E2必須減少滯后作用電位計的H值，因而有E2+H-E1+H，即E2-E1，即在E2=E1時繼電器返回到釋放狀態(tài)。2、高閾值、當信號減小時，有滯后作用，信號E2相對于信號El被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-2。搭接片Cl置于位置2-l。參考圖8所示進行說明只要信號E2低于信號El，繼電器處于釋放狀態(tài)。晶體管Q3導通，晶體管Q4和Q5被截止。故在放大器輸入端上為正向輸入E2+H;反向輸入El+H。為使繼電器轉換到接通狀態(tài)，信號E2+H必須等于El+H即E2=E1。當信號E2變?yōu)榈扔贓l時，晶體管Q3截止，晶體管Q4和Q5導通，并在放大器反向輸入的Hl點上顯示0。因此在這個輸入上的滯后作用電位被抵消。即在繼電器接通后，在正向輸入上存在1個超過反向輸入電壓H值的電位。為使繼電器返回到釋放狀態(tài)，施加到正向輸入端上的信號E2必須減少H值，因而有E2=E1-H，即在E2=E1-H時繼電器返回釋放狀態(tài)。3、高閾值、當信號減小時，有滯后作用，信號El相對于信號E2被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-1。搭接片Cl不連。參考圖9所示進行說明只要信號E1低于信號E2，放大器輸出為正，晶體管Q2導通和繼電器處于接通狀態(tài)。晶體管Q3被截止。故在放大器輸入端上有正向輸入E2+H;反向輸入El+H。為使繼電器轉換到釋放狀態(tài)，信號El+H必須變?yōu)榈扔贖2+H,即E1=E2。當信號E1變?yōu)榈扔贓2時，放大器輸出變?yōu)樨?，Q2截止，繼電器返回到釋放狀態(tài)。晶體管Q3導通，在放大器正向輸入的H2點上顯示0，并抵消在這個輸入上的滯后作用電位。即在繼電器釋放后，在反向輸入上會存在一個超過正向輸入電位H值的電位。為使繼電器再轉換到接通狀態(tài)，信號E1必須減少H值，因而有E1=E2-H，即在E1=E2-H時繼電器返回接通狀態(tài)。4、高閾值、當信號增大時，有滯后作用，信號El相對于信號E2被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-2。搭接片Cl置于位置2-l。參考圖10所示進行說明只要信號E1低于信號E2，繼電器處于接通狀態(tài)。晶體管Q3被截止，晶體管Q4和05導通，和在放大器反向輸入的Hl點上顯示0。因此在這個輸入上的滯后作用電位被抵消。在放大器輸入端上存在正向輸入E2+H;反向輸入El。為使繼電器轉換到釋放狀態(tài)，信號El必須變?yōu)榈扔贓2+H。當信號El等于E2+H時，晶體管Q3導通和晶體管Q4和Q5截止。繼電器轉換到釋放狀態(tài)，此時滯后電位在H1點被恢復，在反向輸入端上，存在1個超過正向輸入電位H值的電位。為使繼電器返回到接通狀態(tài)，信號E1必須被減少H值，因而我們有El+H-E2+H，即E1=E2時繼電器返回接通狀態(tài)。5、低閾值、當信號減小時，有滯后作用，信號El相對于信號E2被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-1。搭接片Cl不連。參考圖11所示進行說明只要信號E1超過信號E2，晶體管Q2被截止，繼電器處于釋放狀態(tài)。晶體管03導通，在正輸入的H2點上顯示0。在放大器輸入端上存在正向輸入-E2反向輸入-E1+H。為使繼電器轉換到接通狀態(tài)，信號El+H必須變?yōu)榈扔贓2，因而E1=E2-H。當信號El變?yōu)榈扔贓2-H時，晶體管Q2導通和繼電器轉換到接通狀態(tài)，此時晶體管Q3截止，滯后作用電位在H2點被恢復，在正向輸入端上存在1個超過反向輸入電位H值的電位。為使繼電器返回到釋放狀態(tài)，信號El必須被增加H值的滯后電位，故El+H-E2+H,即E1=E2時繼電器返回釋放狀態(tài)。6、低閾值、當信號增加時，有滯后作用，信號E1相對信號E2被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-2。搭接片Cl置于位置2-l。參考圖12所示進行說明只要信號El超過信號E2，繼電器就處于釋放狀態(tài)。晶體管Q3導通和晶體管Q4和Q5被截止。此時在放大器輸入端上存在正向輸入E2+H反向輸入El+H。為使繼電器轉換到接通狀態(tài)，信號El+H必須等于信號E2+H，即E1=E2。當信號E1是變?yōu)榈扔贓2時，繼電器轉換到接通狀態(tài)，此時晶體管Q3截止。晶體管Q4和Q5導通以及在反向輸入的Hl點上顯示0。因此在這個輸入上的滯后作用電位被抵消，在反向輸入上產生1個j氐于正向輸入電4立H值的電4立。為使繼電器返回到釋放狀態(tài)，信號El必須被增加H值，即E1=E2+H,在此刻時繼電器返回釋放狀態(tài)。7、低閾值、當信號增大時，有滯后作用，信號E2相對于信號El被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-1。搭接片Cl不連。參考圖13所示進行說明只要信號E2超過信號El，晶體管Q2導通和繼電器處于接通狀態(tài)。晶體管Q3被截止，在放大器輸入端上存在正向輸入-E2+H反向輸入-El+H。為使繼電器轉換到釋放狀態(tài)，信號E2+H必須變?yōu)榈扔贓l+H,即E2=E1。當信號E2等于E1時，晶體管Q2截止，繼電器返回到釋放狀態(tài)。晶體管Q3導通，在正向輸入的H2點上顯示0，在正向輸入上產生1個低于反向輸入電位H值的電位。為使繼電器返回到接通狀態(tài)，信號E2必須增加H值，因而我們有E2=E1+H，在此刻時繼電器返回接通狀態(tài)。8、低閾值、當信號減小時，有滯后作用，信號E2相對于信號El被認為是可變的。此時，搭接片Al置于位置3-2。搭接片Cl置于位置2-l。參考圖14所示進行說明只要信號E2超過信號E1，繼電器處于接通狀態(tài)。晶體管Q3被截止。晶體管Q4和Q5導通和在反向輸入的H1點上顯示0。于是在這個輸入端上的滯后作用電位被抵消。在放大器輸入端上存在正向輸入-E2+H反向輸入-El。為使繼電器轉換到釋放狀態(tài)，信號E2必須變?yōu)榈扔贓l-H。當信號E2等于信號E1-H時，晶體管Q2截止，繼電器返回到釋放狀態(tài)。晶體管Q3導通。晶體管Q4和Q5截止。滯后作用電位在Hl點被恢復，在反向輸入上產生1個超過正向輸入電位H值的電位。為使繼電器返回到接通狀態(tài)，信號E2必須增加H值。因而我們有E2+H-E1+H，即E2=E1，在此刻時繼電器返回接通狀態(tài)。以上詳細介紹了本實用新型電壓監(jiān)測裝置，由上可以看出，本實用新型可以對輸入的電壓進行監(jiān)測，并且可以加入偏置電壓，從而可以對輸入的不同電壓均進行監(jiān)測，即可實現將一個變量電壓同一個可調的定值電壓之間進行比較監(jiān)測。并且，本實用新型的滯后作用電路可以實現不同方向的滯后。并且本實用新型提供的安全裝置可以對輸入信號進行電路連續(xù)性檢查，輸入信號斷開時可以^吏閾值繼電器處于要求的初始狀態(tài)。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。權利要求1.一種電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，包括信號比較器，用于接收輸入的兩路電壓并進行比較，輸出高電平或低電平信號；狀態(tài)顯示單元，連接信號比較器，用于根據信號比較器輸出的高電平或低電平進行不同的顯示。2.根據權利要求1所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的狀態(tài)顯示單元包括控制單元，用于接收信號比較器輸出的高電平或低電平，并輸出不同電壓信號；顯示單元，用于接收控制單元傳送過來的電壓信號，進行不同的顯示。3.根據權利要求2所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，所述的控制單元為繼電器控制器，用于接收信號比較器輸出的高電平或低電平，并輸出高電壓或4氐電壓；所述的顯示單元為包含告警燈的繼電器，用于根據接收的繼電器控制器輸出的高電壓或低電壓使繼電器處于導通狀態(tài)或釋放狀態(tài)，以控制告警燈亮或滅。4.根據權利要求1所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，進一步包括滯后作用單元，連接狀態(tài)顯示單元和信號比較器的輸入端，用于當信號比較器所接收的輸入電壓為可變信號時，對輸入電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回輸入電壓變化前的狀態(tài)。5.根據權利要求4所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，所述滯后作用單元包括滯后作用方向單元，用于控制在信號比較器所接收的其中一路輸入電壓在增大或減小時啟動滯后作用執(zhí)^f于單元；滯后作用執(zhí)行單元，連接滯后作用方向單元，在接收到滯后作用方向單元的啟動信號后，對電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回電壓變化前的狀態(tài)。6.根據權利要求1所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，進一步包括偏置電壓單元，連接在信號比較器的一路或兩路輸入端，用于對輸入信號比較器的電壓輸入偏壓。7.根據權利要求1所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，進一步包括安全裝置單元，連接在信號比較器的一路或兩路輸入端，用于監(jiān)測連接信號比較器的輸入電路的連續(xù)性。8.根據權利要求1所述的電壓監(jiān)測裝置，其特征在于，進一步包括狀態(tài)顯示初始化單元，連接在信號比較器的一路或兩路輸入端，用于初始化狀態(tài)顯示單元的顯示狀態(tài)。專利摘要本實用新型提供了一種電壓監(jiān)測裝置，包括信號比較器，用于接收輸入的兩路電壓并進行比較，輸出高電平或低電平信號；狀態(tài)顯示單元，連接信號比較器，用于根據信號比較器輸出的高電平或低電平進行不同的顯示。使用本實用新型，可實現對電壓進行監(jiān)測。進一步可以在信號比較器所接收的輸入電壓為可變信號時，對輸入電壓變化進行滯后作用，使顯示單元延時返回輸入電壓變化前的狀態(tài)，還可以對輸入電壓施加偏壓，以實現對不同的電壓進行監(jiān)測，還可以對接入的電路進行連續(xù)性監(jiān)測以及設置告警的初始狀態(tài)。文檔編號G01R19/165GK201054012SQ200720154789公開日2008年4月30日申請日期2007年5月17日優(yōu)先權日2007年5月17日發(fā)明者黎宏塊申請人:中科華核電技術研究院有限公司北京分公司