CN105277834A - 一种检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种检测电路,用于检测直流电路中两点间的通断,包括:直流电源、用于限流的第一电阻、电压采样电路和电压比较器,其中,电压采样电路,将对第一电阻两端的电压或第一电阻远离直流电源的正极的一端进行采样的结果输出至电压比较器的正相输入端;电压比较器将所述结果与输入自身的反相输入端的参考电压相连进行比较,并输出用于指示被测器件两端的状态为导通或断开的相应信号。实现了对直流电路中两点间的通断进行检测,并且由于用于限流的第一电阻具有隔离直流电路和检测电路的功能,无须采用辅助触点等机械装置,不会出现因装置的动作速度慢及易受腐蚀带来的误检问题,提高了检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术,尤其涉及一种检测电路。
背景技术
在现代电力电子技术向着大功率、高电压等级方向飞速发展下,故障检测技术显得愈发重要。直流电路中两点通断的检测技术就是一种重要的故障检测技术。直流电路中相关的故障检测包括接触器、保险、开关管等两端口器件以及线缆两个端口之间通断的检测等。
在电路两点间存在较高的直流电压时,需要考虑检测电路与主电路(被测器件所在的直流电路)的电气隔离问题。主电路中的被测器件没有辅助触点,为了实现检测电路与主电路的隔离,则通常需要在被测器件上增加辅助触点。辅助触点与被测器件之间通过机械联动装置来保持通断状态一致(或相反)并实现检测电路与主电路的电气隔离。若主电路中的被测器件具有辅助触点,则通常利用被测器件上的辅助触点来检测被测器件上的主触点的通断。下面以接触器的常闭触点作为辅助触点来检测接触器的主触点的通断状态为例的检测电路如图1所示。
图1中的虚线框内为被测器件,其为连接在主电路(直流电路)中的接触器,包括主触点、常开触点、常闭触点和公共端。图1中的检测电路包括:运算放大器U和确保该运算放大器正常工作的第一电阻R1和第二电阻R2。该检测电路的连接关系为:第一电阻R1的第一端与接触器的公共端相连,第二端与运算放大器U的正相输入端相连;第二电阻R2的第一端与工作电压VCC相连,第二端与运算放大器的正相输入端相连;运算放大器U的反相输入端与自身的输出端相连,同时运算放大器U的输出端输出的检测信号Uo。
在图1中的检测电路的工作原理为:在主触点处于导通状态时,输入运算放大器U正相输入端的电压(即检测信号Uo)大于0(也即高电平),进而该运算放大器U输出端输出的电压也会大于0,也即为高电平信号;在主触点处于断开状态时,输入运算放大器U正相输入端的电压为0(也即零电平),进而该运算放大器U输出端输出的电压会近似为0。也就是说利用输出的检测信号电平的高低来检测主触点的通断。
上述检测电路实现了直流电路中两点通断的检测。但由于需要使用被测器件固有的辅助触点或为被测器件增加辅助触点,而辅助触点为机械联动装置,动作速度较慢,并且易受盐雾腐蚀和积灰的影响而与主触点或被测器件的实际导通与否的状态不一致,因此会存在误检测的问题。也就是说,上述现有的检测电路存在检测结果准确性不高的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种检测电路,用以解决现有技术中需要使用辅助触点以及由此带来的检测结果准性不高的问题。
本发明实施例提供了一种检测电路,用于检测直流电路中两点间的通断,所述检测电路包括:直流电源、第一电阻、电压采样电路和电压比较器,其中:
直流电源,其正极与所述第一电阻的第一端相连,其负极与检测电流输出端相连,用于产生检测电流;
第一电阻,其第二端与检测电流输入端相连,用于限制检测电路中的电流;
电压采样电路,其第一输入端与所述第一电阻的第一端相连,其第二输入端与所述第一电阻的第二端相连,其输出端与所述电压比较器的正相输入端相连,用于对所述第一电阻两端的电压进行采样;或者其第二输入端与所述第一电阻的第二端相连,其输出端与所述电压比较器的正相输入端相连,用于对所述第一电阻的第二端的电位进行采样;
电压比较器,其反相输入端与参考电压相连,用于将电压采样电路输出的采样电压与所述参考电压进行比较,在所述电压采样电路对所述第一电阻的两端的电压进行采样时,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的高电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的低电平信号;在所述电压采样电路对所述第一电阻的第二端的电位进行采样时,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的低电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的高电平信号。
通过本发明实施例的方案,在被测器件两端断开时,检测电路不能形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻两端的电压为0,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个低电平的输出信号;在被测器件两端导通时,检测电路形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻两端的电压为正值,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个高电平的输出信号;或者,在被测器件两端断开时,检测电路不能形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻远离直流电源正极的第二端的电位为直流电源的电压,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个高电平的输出信号;在被测器件两端导通时,检测电路形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻两端的远离直流电源正极的第二端的电位为0,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个低电平的输出信号;因此,可以实现对直流电路中两点间的通断进行检测;同时由于具有限流作用的高阻值的第一电阻具有隔离所述直流电路和检测电路的功能,因而无须采用辅助触点等机械装置,也就不会出现因机械联动装置的动作速度慢以及易受腐蚀带来的误检问题,进而提高了检测结果的准确性。
在第一种可能的实现方式中,所述检测电路还包括:耐压二极管,其阳极与所述第一电阻的第二端相连,阴极与所述检测电流输入端相连。
通过这种可能的实现方式,由于耐压二极管具有耐高压、电流小、具有反相阻断能力的特点,因此,在所述直流电路中存在较高的直流电压时,耐压二极管的反向阻断能力可以将检测电路与该直流电路进行进一步隔离,防止了直流电路的高压串入检测电路的可能,对检测电路提供了进一步的防护,进而提高了检测结果的可靠性和准确性。
结合上述提供的一种检测电路或第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,在对所述第一电阻两端的电压进行采样时,所述电压采样电路包括差分放大电路;在对所述第一电阻的第二端的电位进行采样时,所述电压采样电路包括正相比例放大电路或反相比例放大电路。
结合上述提供的一种检测电路或第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述电压比较器为滞回电压比较器。
通过这种可能的实现方式,由于滞回电压比较器可实现比较信号的滞回特性,因此,提高了检测电路的可靠性和准确性。
结合上述提供的一种检测电路,在第四种可能的实现方式中,电压变换器,其输入端与直流电源的正极相连,输出端与所述电压比较器的反相输入端相连,用于将直流电源输出的电压变换为参考电压。
通过这种可能的实现方式,使得检测电路使用一路直流电源即可完成检测功能。
结合第二种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述差分放大电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第一运算放大器,其中:
第二电阻,其第一端与第一电阻的第一端相连,其第二端与第一运算放大器的正相输入端相连;
第一运算放大器,其反相输入端与第三电阻的第一端相连,其输出端与电压比较器的正相输入端相连;
第三电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一电阻的第二端相连;
第四电阻,其第一端与第一运算放大器的正相输入端相连,其第二端接地;
第一电容,其阳极与第四电阻的第一端相连,其阴极接地;
第五电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器的输出端相连;
第二电容,其阳极与第一运算放大器的输出端相连,其阴极与第一运算放大器的反相输入端相连。
结合第二种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述正相比例电路包括第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一电容和第一运算放大器,其中:
第二电阻,其第一端与第一电阻的第二端相连,其第二端与第一运算放大器的正相输入端相连;
第三电阻,其第一端接地,其第二端与第一运算放大器的反相输入端相连;
第五电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器的输出端相连;
第一电容,其阳极与第一运算放大器的输出端相连,其阴极与第一运算放大器的反相输入端相连。
结合第二种可能的实现方式,在第七种可能的实现方式中,所述反相比例放大电路包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一电容、第二电容、第四电容、第五电容、第一运算放大器和第二运算放大器,其中:
第三电阻,其第一端与第一电阻的第二端相连,其第二端与第一运算放大器的反相输入端相连;
第四电阻,其第一端接地,其第二端与第一运算放大器的正相输入端相连;
第五电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器的输出端相连;
第一电容,其阳极与第一运算放大器的正相输入端相连,其阴极接地;
第十二电阻,其第一端与第一运算放大器的输出端相连,其第二端与第二运算放大器的反相输入端相连;
第十一电阻,其第一端与第二运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第二运算放大器的输出端相连;
第十三电阻,其第一端接地,其第二端与第二运算放大器的正相输入端相连;
第五电容,其阴极接地,其阳极与第二运算放大器的正相输入端相连;
第四电容,其阳极与第二运算放大器的输出端相连,其阴极与第二运算放大器的反相输入端相连。
结合第三种可能的实现方式,在第八种可能的实现方式中所述滞回电压比较器包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三电容和电压比较器,其中:
第六电阻,其第一端与滞回电压比较器的正相输入端相连,其第二端与电压比较器的正相输入端相连;
第七电阻,其第一端与参考电压相连,其第二端与电压比较器的反相输入端相连;
第八电阻,其第一端与电压比较器的正相输入端相连,其第二端与电压比较器的输出端相连;
第九电阻,其第一端与电压比较器的反相输入端相连,其第二端接地;
第十电阻,其第一端与电压比较器的输出端相连,其第二端与电压比较器的工作电压相连;
第三电容,其阳极与电压比较器的反相输入端相连,其阴极接地。
附图说明
图1为本发明背景技术中的检测电路示意;
图2为本发明实施例一中的检测电路的结构示意图;
图3为本发明实施例二中的检测电路图之一;
图4为本发明实施例二中的检测电路图之二;
图5为本发明实施例二中的检测电路图之三。
具体实施方式
为了解决现有技术中需要使用辅助触点以及由此带来的检测结果准性不高的问题,本发明实施例提供了一种检测电路。
下面结合说明书附图,对本发明实施例进行详细描述。
实施例一
本发明实施例一提供了一种检测电路,用于检测直流电路中两点间的通断,其结构示意图如图2所示,所述检测电路包括:直流电源11、第一电阻12、电压采样电路13和电压比较器14,其中:
直流电源11,其正极与所述第一电阻的第一端相连,其负极与检测电流输出端相连,用于产生检测电流;
第一电阻12,其第二端与检测电流输入端相连,用于限制检测电路中的电流;将检测电路中的电流限制在设定数值以下,所述设定数值可以根据经验值确定。
所述第一电阻即为用于限制电流的电阻,由于其阻值较大,可使电路中的检测电流限制在一定数值以下,防止了主电路(也即所述被测器件所在的直流电路)侧可能的高压对检测电路的破坏,起到了隔离直流电路和检测电路的功能。
电压采样电路13,其第一输入端与所述第一电阻的第一端相连,其第二输入端与所述第一电阻的第二端相连,其输出端与所述电压比较器的正相输入端相连,用于对所述第一电阻12两端的电压进行采样;或者其第二输入端与所述第一电阻的第二端相连,其输出端与所述电压比较器的正相输入端相连,用于对所述第一电阻的第二端的电位进行采样;
电压比较器14,其反相输入端与参考电压Vref相连,用于将电压采样电路输出的采样电压与所述参考电压进行比较,在所述电压采样电路对所述第一电阻的两端的电压进行采样时,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的高电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的低电平信号;在所述电压采样电路对所述第一电阻的第二端的电位进行采样时,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的低电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的高电平信号。
实际对被测器件两端的通断状态进行检测时,所述检测电流输入端连接所述直流电路中的被测器件的电流流入端;所述检测电流输出端连接所述被测器件的电流流出端;
较优的,所述检测电路还包括了耐压二极管15,其阳极与所述第一电阻的第二端相连,阴极与检测电流输入端相连。图3中标记该耐压二极管为D。由于耐压二极管具有耐高压、电流小的特点,因此,在所述直流电路中存在较高的直流电压时,耐压二极管的反向阻断能力可以将检测电路与该直流电路进行进一步隔离,防止了直流电路的高压串入检测电路的可能,对检测电路提供了进一步的防护,进而提高了检测结果的可靠性和准确性。
在本发明实施例一的方案中,在被测器件两端断开时,检测电路不能形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻两端的电压为0,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个低电平的输出信号;在被测器件两端导通时,检测电路形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻两端的电压为正值,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个高电平的输出信号;或者,在被测器件两端断开时,检测电路不能形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻远离直流电源正极的第二端的电位为直流电源的电压,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个高电平的输出信号;在被测器件两端导通时,检测电路形成闭合的回路,此时,电压采样电路采集到第一电阻两端的远离直流电源正极的第二端的电压为0,电压比较器将其与参考电压相比较,得到一个低电平的输出信号;因此,可以实现对直流电路中两点间的通断进行检测;同时由于具有限流作用的高阻值的第一电阻具有隔离所述直流电路和检测电路的功能,因而无须采用辅助触点等机械装置,也就不会出现因机械联动装置的动作速度慢以及易受腐蚀带来的误检问题,进而提高了检测结果的准确性。
为了进一步说明本发明实施例一的方案,下面通过实施例二中的具体电路来详细地说明本发明实施例一的方案。
实施例二
在本发明实施例二中,电压采样电路13在对所述第一电阻两端的电压进行采样时,包括差分放大电路;电压采样电路13在对所述第一电阻的第二端的电位进行采样时,包括正相比例放大电路或反相比例放大电路。
常用的电压比较器有过零电压比较器、具有滞回特性的过零比较器、滞回电压比较器,双限电压比较器,可以采用上述电压比较器中的任一种来实现本发明中的电压比较器的功能。考虑到滞回电压比较器可实现比较信号的滞回特性,可提高检测电路的可靠性和准确性,因此,在本发明实例二中,所述电压比较器采用滞回电压比较器。
下面分别对电压采样电路13为差分放大电路、正相比例放大电路或反相比例放大电路时的检测电路进行说明。
如图3所示,为所述电压采样电路13为差分放大电路时,所述电压比较器14为滞回电压比较器时的检测电路图;
在图3中,二极管D构成耐压二极管15;直流电源DC构成直流电源11,第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2和第一运算放大器U1连接成的电路构成差分放大电路,第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第三电容C3和电压比较器U3连接成的电路构成滞回电压比较器;其中,构成所述差分放大电路的各元件间的连接关系如下:
第二电阻R2,其第一端与第一电阻的第一端相连,其第二端与第一运算放大器U1的正相输入端相连;
第一运算放大器U1,其反相输入端与第三电阻R3的第一端相连,其输出端与滞回电压比较器的正相输入端相连;
第三电阻R3,其第一端与第一运算放大器U1的反相输入端相连,其第二端与第一电阻R1的第二端相连;
第四电阻R4,其第一端与第一运算放大器U1的正相输入端相连,其第二端接地(GND);
第一电容C1,其阳极与第四电阻的第一端相连,其阴极接地;
第五电阻R5,其第一端与第一运算放大器U1的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器U1的输出端相连;
第二电容C2,其阳极与第一运算放大器U1的输出端相连,其阴极与第一运算放大器U1的反相输入端相连。
所述电压比较器U3,通过阻容网络连接成正反馈的形式,加入回差来消除干扰的影响。
构成所述滞回电压比较器的各元件间的连接关系如下:
第六电阻R6,其第一端与滞回电压比较器的正相输入端相连,其第二端与电压比较器U3的正相输入端相连;
第七电阻R7,其第一端与参考电压Vref相连,其第二端与电压比较器U3的反相输入端相连;
第八电阻R8,其第一端与电压比较器U3的正相输入端相连,其第二端与电压比较器U3的输出端相连;
第九电阻R9,其第一端与电压比较器U3的反相输入端相连,其第二端接地;
第十电阻R10,其第一端与电压比较器U3的输出端相连,其第二端与电压比较器U3的工作电压VCC相连;所述工作电压VCC是第一运算放大器U1和电压比较器U3共用的;
第三电容C3,其阳极与电压比较器U3的反相输入端相连,其阴极接地。
本发明实施例二中的检测电路可以用来检测绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT)、场效应晶体管(MOS)管等功率半导体器件、直流接触器、直流保险等低压器件和线缆等两端子电路或器件的通断;
下面以检测电路的检测电流输入端和检测电流输出端连接保险M或者直流接触器时,分别以对保险M和直流接触器的通断进行检测为例对本发明实施例二中图3所示的电路的工作原理进行说明。
对保险M的通断进行检测的原理如下:
当保险M正常工作时,其两端压(M1和M2)差为零,即M1和M2(正常工作时电流从M1流入保险,从M2流出保险)同电位点,此时检测电路回路导通,有电流流过第一电阻R1,此时第一电阻R1两端有较大的电压差(Uab约等于直流电源DC的电压),此时第一运算放大器U1输出端的输出电压值UO1为一较大的电压值,电压值UO1与电压比较器U3反相输入端的电压值(电压比较器U3反相输入端的输入的参考电压Vref为一正电压,可根据需要灵活配置)比较后,电压比较器U3输出高电平信号,即检测输出信号UO2为高电平。
当保险因为过流等原因熔断时,保险M的两端M1和M2之间开路,此时检测回路开路,无电流流过第一电阻R1,此时第一电阻R1两端电压为零,第一运算放大器U1输出端的输出电压值UO1为零,经过电压比较器U3后,得到一个低电平的输出信号UO2,即检测输出信号UO2为低电平。
对直流接触器的通断进行检测的原理如下:
当给出直流接触器的导通信号后,如果测得检测输出信号Uo2为高电平信号,则表明接触器正常导通;如果测得检测输出信号Uo2为低电平信号,表明接触器未正常导通。当给出直流接触器的关断信号后,如果测得检测输出信号Uo2为高电平信号,则表明接触器未正常关断,如果测得检测输出信号Uo2为低电平信号,表明接触器正常关断。对开关管的通断的进行检测的原理与对直流接触器的通断进行检测的原理类似。
同时,采用本发明实施例二的检测电路,其检测策略与检测对象所在的主电路是否通电无关,不论检测电路是否通电,均能够正常工作。当所述主电路通电的电压较高时,保险M的两端M1和M2之间的高电压差由耐压二极管D来阻断,从而保护了检测电路免受高压损坏。
在本发明实施例二中,还可把检测输出信号上传至控制***,从而能够实现对保险M状态的实时监测,进而在保险两端开路时及时做出相应的保护动作。
如图4所示,为所述电压采样电路13为正相比例放大电路时,所述电压比较器为滞回电压比较器时的检测电路图;
图4与图3的差别为:图4中的电压采样电路13为正相比例放大电路,图3中的电压采样电路为差分放大电路。下面对构成所述正相比例放大电路的元件第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第一电容C1和第一运算放大器U1的连接关系进行说明:
第二电阻R2,其第一端与第一电阻R1的第二端相连,其第二端与第一运算放大器U1的正相输入端相连;
第三电阻R3,其第一端接地,其第二端与第一运算放大器U1的反相输入端相连;
第五电阻R5,其第一端与第一运算放大器U1的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器U1的输出端相连;
第一电容C1,其阳极与第一运算放大器U1的输出端相连,阴极与第一运算放大器U1的反相输入端相连。
如图5所示,为所述电压采样电路13为反相比例放大电路时,所述电压比较器为滞回电压比较器时的检测电路图;
图5与图3的差别为:图5中的电压采样电路13为反相比例放大电路,图3中的电压采样电路为差分放大电路。下面对构成所述反相比例放大电路的元件第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一电容C1、第二电容C2、第四电容C4、第五电容C5、第一运算放大器U1和第二运算放大器U2的连接关系进行说明:
第三电阻R3,其第一端与第一电阻R1的第二端相连,其第二端与第一运算放大器U1的反相输入端相连;
第四电阻R4,其第一端接地,其第二端与第一运算放大器U1的正相输入端相连;
第五电阻R5,其第一端与第一运算放大器U1的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器U1的输出端相连;
第一电容C1,其阳极与第一运算放大器U1的正相输入端相连,其阴极接地;
第十二电阻R12,其第一端与第一运算放大器U1的输出端相连,其第二端与第二运算放大器U2的反相输入端相连;
第十一电阻R11,其第一端与第二运算放大器U2的反相输入端相连,其第二端与第二运算放大器U2的输出端相连;
第十三电阻R13,其第一端接地,其第二端与第二运算放大器U2的正相输入端相连;
第五电容C5,其阴极接地,其阳极与第二运算放大器U2的正相输入端相连;
第四电容C4,其阳极与第二运算放大器U2的输出端相连,其阴极与第二运算放大器U2的反相输入端相连。
需要说明的是,图3、图4以及图5中所示的差分放大电路、正相比例放大电路以及反相比例放大电路是实现本发明的电压采样电路的优选方案,本发明中的电压采样电路的实现并不局限于图3中的差分放大电路、图4中所示的正相比例放大电路以及图5中所示的反相比例放大电路,任一能实现本发明中的电压采样电路功能的差分放大电路、正相比例放大电路以及反相比例放大电路均可。
较优的,在上述检测电路中,所述检测电路还包括:电压变换器,其输入端与直流电源的正极相连,其输出端与所述电压比较器的反相输入端相连,用于将直流电源输出的电压变换为参考电压。如果选择的直流电源DC电压合适的话(5V或15V),第一运算放大器U1、电压比较器U3、第二运算放大器U2的工作电压VCC和电压比较器U3的输出上拉电压均可以使用直流电源DC来替代,可以不增加额外的电源。
所述电压变换器可以为TL431电路。使用所述电压变换器后,检测电路使用一路直流电源即可完成检测功能。
上述图4和图5所示的检测电路的工作原理如下:
电压采样电路13对所述第一电阻的第二端的电位进行采样,滞回电压比较器将电压采样电路13输出的采样电压与参考电压进行比较,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的低电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的高电平信号。
具体分析如下:
由于正相比例放大电路或反相比例放大电路一般是采样某一点的电位值,所以图4和图5采样的是第一电阻R1的第二段(也即图4和图5中第一电阻R1的右端)的电压,第一电阻R1的第一端(也即图4和图5中第一电阻R1的左端)的电压其实是一个固定值(直流电源DC的正极的电压值),因此当被测器件导通时,第一电阻R1的第二端的电位值为零;当被测器件断开时,第一电阻R1第二端的电位值为直流电源DC的正极的电压值。
由上述分析可知:电压采样电路13采样到的电压值输出给滞回电压比较器中与参考电压进行比较,当滞回电压比较器输出高电平时,表明检测器件两端的状态为断开;当滞回电压比较器输出低电平时,表明检测器件两端的状态为导通。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种检测电路,用于检测直流电路中两点间的通断,其特征在于,所述检测电路包括:直流电源、第一电阻、电压采样电路和电压比较器,其中:
直流电源,其正极与所述第一电阻的第一端相连,其负极与检测电流输出端相连,用于产生检测电流;
第一电阻,其第二端与检测电流输入端相连,用于限制检测电路中的电流;
电压采样电路,其第一输入端与所述第一电阻的第一端相连,其第二输入端与所述第一电阻的第二端相连,其输出端与所述电压比较器的正相输入端相连,用于对所述第一电阻两端的电压进行采样;或者其第二输入端与所述第一电阻的第二端相连,其输出端与所述电压比较器的正相输入端相连,用于对所述第一电阻的第二端的电位进行采样;
电压比较器,其反相输入端与参考电压相连,用于将电压采样电路输出的采样电压与所述参考电压进行比较,在所述电压采样电路对所述第一电阻的两端的电压进行采样时,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的高电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的低电平信号;在所述电压采样电路对所述第一电阻的第二端的电位进行采样时,输出用于指示被测器件两端的状态为导通的低电平信号或用于指示被测器件两端的状态为断开的高电平信号。
2.如权利要求1所述的检测电路,其特征在于,所述检测电路还包括:耐压二极管,其阳极与所述第一电阻的第二端相连,阴极与所述检测电流输入端相连。
3.如权利要求1或2所述的检测电路,其特征在于,在对所述第一电阻两端的电压进行采样时,所述电压采样电路包括差分放大电路;
在对所述第一电阻的第二端的电位进行采样时,所述电压采样电路包括正相比例放大电路或反相比例放大电路。
4.如权利要求1或2所述的检测电路,其特征在于,所述电压比较器为滞回电压比较器。
5.如权利要求1所述的检测电路,其特征在于,所述检测电路还包括:电压变换器,其输入端与直流电源的正极相连,输出端与所述电压比较器的反相输入端相连,用于将直流电源输出的电压变换为参考电压。
6.如权利要求3所述的检测电路,其特征在于,所述差分放大电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容和第一运算放大器,其中:
第二电阻,其第一端与第一电阻的第一端相连,其第二端与第一运算放大器的正相输入端相连;
第一运算放大器,其反相输入端与第三电阻的第一端相连,其输出端与电压比较器的正相输入端相连;
第三电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一电阻的第二端相连;
第四电阻,其第一端与第一运算放大器的正相输入端相连,其第二端接地;
第一电容,其阳极与第四电阻的第一端相连,其阴极接地;
第五电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器的输出端相连;
第二电容,其阳极与第一运算放大器的输出端相连,其阴极与第一运算放大器的反相输入端相连。
7.如权利要求3所述的检测电路,其特征在于,所述正相比例放大电路包括第二电阻、第三电阻、第五电阻、第一电容和第一运算放大器,其中:
第二电阻,其第一端与第一电阻的第二端相连,其第二端与第一运算放大器的正相输入端相连;
第三电阻,其第一端接地,其第二端与第一运算放大器的反相输入端相连;
第五电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器的输出端相连;
第一电容,其阳极与第一运算放大器的输出端相连,其阴极与第一运算放大器的反相输入端相连。
8.如权利要求3所述的检测电路,其特征在于,所述反相比例放大电路包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一电容、第二电容、第四电容、第五电容、第一运算放大器和第二运算放大器,其中:
第三电阻,其第一端与第一电阻的第二端相连,其第二端与第一运算放大器的反相输入端相连;
第四电阻,其第一端接地,其第二端与第一运算放大器的正相输入端相连;
第五电阻,其第一端与第一运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第一运算放大器的输出端相连;
第一电容,其阳极与第一运算放大器的正相输入端相连,其阴极接地;
第十二电阻,其第一端与第一运算放大器的输出端相连,其第二端与第二运算放大器的反相输入端相连;
第十一电阻,其第一端与第二运算放大器的反相输入端相连,其第二端与第二运算放大器的输出端相连;
第十三电阻,其第一端接地,其第二端与第二运算放大器的正相输入端相连;
第五电容,其阴极接地,其阳极与第二运算放大器的正相输入端相连;
第四电容,其阳极与第二运算放大器的输出端相连,其阴极与第二运算放大器的反相输入端相连。
9.如权利要求4所述的检测电路,其特征在于,所述滞回电压比较器包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三电容和电压比较器,其中:
第六电阻,其第一端与滞回电压比较器的正相输入端相连,其第二端与电压比较器的正相输入端相连;
第七电阻,其第一端与参考电压相连,其第二端与电压比较器的反相输入端相连;
第八电阻,其第一端与电压比较器的正相输入端相连,其第二端与电压比较器的输出端相连;
第九电阻,其第一端与电压比较器的反相输入端相连,其第二端接地;
第十电阻,其第一端与电压比较器的输出端相连,其第二端与电压比较器的工作电压相连;
第三电容,其阳极与电压比较器的反相输入端相连,其阴极接地。
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