CN2758783Y - 一种地线检测装置及一种检知地线状况的接线板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种地线检测装置，包括：直流电源回路，输出直流电源；地线检测回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，检测信号输入端用于接地线和电源线；显示回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，显示信号输入端与地线检测回路的检测信号输出端耦合。还公开一种检知地线状况的接线板，包括接线板盒体和置于接线板盒体内部的地线端、火线端及零线端，所述接线板盒体内还包括如下电路：直流电源转换电路、地线检测回路和显示回路。地线检测装置中的地线检测回路可以对电源线与地线之间的导电能力进行检测，当电器需要检知地线是否接地良好时，将地线的接地可靠性状态通过显示电路显示，可以提醒使用者电器是否处于安全操作状态。

Description

一种地线检测装置及一种检知地线状况的接线板

技术领域

本实用新型涉及一种地线检测装置及一种检知地线状况的接线板。

背景技术

一般电子或电器类商品，当其通电后均会产生60HZ极低频的交流电磁波，又称电磁辐射或低频辐射。尤其是计算机，产生的电磁辐射除60HZ外，还涵盖了60HZ～1000MHZ的各段。由于计算机是近距离、长时间使用的电子产品，为减小其产生的电磁辐射对人体造成的影响，计算机生产厂采用电磁屏蔽装置来隔离，为此使用者必须将计算机壳体正确的搭接大地，使计算***吸收计算机辐射后，经机壳接地排除。因此现有接线板是否接地良好将直接影响到计算***能否发挥作用。

同时在很多使用接地线的场所，接地线与大地的连接是否可靠，往往不易为人所注意，尤其是在家居和商业办公室的环境中，由于检测地线的技术性因子，无法经常性的、方便的、对地线的可靠性进行确认，一旦接地不良未被察觉便存在着漏电触电的隐忧。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术的不足，提供可以检测并显示接线板地线接地状况的一种地线检测装置及一种检知地线状况的接线板。

本实用新型实现上述目的方案是：

一种地线检测装置，包括：直流电源回路，输出直流电源；地线检测回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，检测信号输入端用于接地线和电源线；显示回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，显示信号输入端与地线检测回路的检测信号输出端耦合。

还包括控制回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，控制信号输出端接地线检测回路的控制信号输入端，地线状态输入端接地线检测回路的检测信号输出端。

所述地线检测回路为开关电路，检测到接线板地线接地，则地线检测回路导通。

所述地线检测回路包括光耦合器PH1、PH2和硅控开关SCR，光耦合器PH1中的二极管负极接地，光耦合器PH1中的二极管正极接控制回路的控制信号输出端，光耦合器PH1中的光敏三极管的集电极用于接交流电源，光耦合器PH1中的光敏三极管的发射极接硅控开关SCR的控制极，硅控开关SCR的正极用于接交流电源，硅控开关SCR的负极接光耦合器PH2中的二极管正极，光耦合器PH2中的二极管负极用于接地线，光耦合器PH2中的光敏三极管的集电极用于接直流电源回路的输出端，光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路的地线状态输入端。

所述控制回路包括延时器、脉冲发生器和开关电路，所述延时器的输入接直流电源回路的输出端，延时器的输出接脉冲发生器的控制端，脉冲发生器的输出端接光耦合器PH1中的二极管正极，光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路的开关电路输入端，该开关电路的输出端接显示回路的显示信号输入端。

所述显示回路包括发光二极管LDR、LDB，发光二极管LDR、LDB的正极接接直流电源回路的输出端，发光二极管LDR、LDB的负极分别接控制回路的开关电路中地线障碍开关的输出、地线接触良好开关的输出。

进一步，提出一种检知地线状况的接线板，包括接线板盒体和置于接线板盒体内部的地线端、火线端及零线端，所述接线板盒体内还包括如下电路：直流电源转换电路，所述直流电源转换电路置于接线板盒体内，该直流电源转换电路输出直流电源；地线检测回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，检测信号输入端一端接地线端，检测信号输入端另一端与火线端或零线端相连；显示回路，其电源输入端接直流电源回路的输出端，显示信号输入端与地线检测回路的检测信号输出端耦合。还包括控制回路，所述控制回路包括延时器、脉冲发生器和开关电路，所述延时器的输入接直流电源回路的输出端，延时器的输出接脉冲发生器的控制端，脉冲发生器的输出端接地线检测回路的控制信号输入端，控制回路的开关电路输入端接地线检测回路的检测信号输出端，该开关电路的输出端接显示回路的显示信号输入端。

所述地线检测回路包括光耦合器PH1、PH2和硅控开关SCR，光耦合器PH1中的二极管负极接地，光耦合器PH1中的二极管正极接控制回路的控制信号输出端，光耦合器PH1中的光敏三极管的集电极接火线端或零线端，光耦合器PH1中的光敏三极管的发射极接硅控开关SCR的控制极，硅控开关SCR的正极接火线端或零线端，硅控开关SCR的负极接光耦合器PH2中的二极管正极，光耦合器PH2中的二极管负极接地线端，光耦合器PH2中的光敏三极管的集电极接直流电源回路的输出端，光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路的地线状态输入端。

所述显示回路包括发光二极管LDR、LDB，发光二极管LDR、LDB的发光灯置于接线板盒体上部透明光罩内，发光二极管LDR、LDB的正极接直流电源回路的输出端，发光二极管LDR、LDB的负极分别接控制回路的开关电路中地线障碍开关的输出、地线接触良好开关的输出。

采用以上方案的有益效果：

1、地线检测装置中的地线检测回路可以对电源线与地线之间的导电能力进行检测，当电器需要检知地线是否接地良好时，将地线的接地可靠性状态通过显示电路显示，可以提醒使用者电器是否处于安全操作状态。

2、控制回路中的延时器起缓冲电源电流的作用，设定适当的延时时间，待接线板电路中的电流稳定后再对地线是否接地进行检测；脉冲发生器用于给地线检测回路发送信号，不需要对检知地线状况的接线板的地线是否接地随时进行检测，只要在设定的时刻发送脉冲给地线检测回路进行检测即可，其余时间无须检测。可以经常性的对地线的可靠性进行检测，尤其是接线板接计算机的时候，可以判断计算机的电磁屏蔽是否起作用，极大地提高计算机使用的安全性。

3、采用光耦合器作地线检测回路，结构简单，灵敏性好，检测结果准确，且检知地线状况的接线板的成本低。

附图说明

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型的原理图一。

图2是本实用新型实施例一的电路图。

图3是本实用新型实施例二的电路图。

图4是本实用新型的原理图二。

图5是本实用新型实施例三的电路图。

图6是控制芯片CTC的内部结构示意图。

图7是本实用新型接线板的示意图。

具体实施方式

实施例一，如图1、2、7所示，一种接线板，包括接线板盒体5、地线端、火线端及零线端和置于接线板盒体内部的地线检测装置，地线检测装置包括直流电源回路1、地线检测回路2和显示回路3。

设计该接线板的原理如下：

直流电源回路1，输出直流电源以提供地线检测回路2和显示回路3的工作电流。可以直接采用电池等输出直流电源的回路，也可以将输入的交流电源整流为直流电源，在本实施例中采用的是输入的交流电源整流为直流电源的设计方案。

地线检测回路2对接入的电源线及接入的地线之间的导电能力进行检测，并将检测的结果信号输出至显示回路3。

显示回路3接收地线检测回路2的检测结果讯号，如果接线板地线接地良好则显示回路3灯亮，如果地线接地不良则灯不亮。

接线板盒体5将整个地线检测装置封装在内，并在其外表设置一个透明光罩7，用于显示回路3中的灯发光显示。

接线板的具体结构如下：

直流电源回路1包括交连电容C1，放电电阻R1，二极管D1、D2、D3、D4和限压积纳二极管ZD1。二极管D1、D2、D3、D4组成二极管桥式整流电路。交流电源从接点N、L输入，经交连电容器C1降压及限流，经由二极管D1、D2、D3、D4构成的桥式整流回路将交流电压降压并整流成全波直流电源，该全波直流电源再经滤波电容器C2滤波后成为小连波的直流电源，最后再经ZD1限定电压并稳压，用以供应整个地线检测装置的回路电源。本实用新型中的直流电源回路1可采用其它常见的直流电源回路1替换。

地线检测回路2包括二极管D5、D6，限流电阻R3，光电耦合器PH2。二极管D5、D6的正极分别接零线、火线，二极管D5、D6的负极接限流电阻R3的一端，限流电阻R3的另一端接光耦合器PH2中的二极管正极，光耦合器PH2中的二极管负极接地线，光耦合器PH2中的光敏三极管的集电极用于接直流电源回路1的直流电源输出端。

地线检测回路2在本实用新型中主要实现开关的功能，因此还可以用其它的开关电路来替换本实施例中的地线检测回路，只需实现一旦检测到接线板地线接地时地线检测回路2就有约1毫安以下电流导通的功能。

显示回路3包括发光二极管LD，发光二极管LD的正极接直流电源回路1的直流电源输出端，发光二极管LD的负极接光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极。

工作过程如下：

当接线板接上电源时，如果电源接地点即地线接地良好，则光耦合器PH2中二极管的负极为低电压，电源零线端N或火线端L在电源正半波时会有1mA的电流经由二级管D5或二级管D6流经限流电阻R3，再流经光耦合器PH2的发光侧后流向电源地线端G，光耦合器PH2的受光侧同时导通，电流从电源正极通过光耦合器PH2的受光侧流向发光二极管LD，发光二极管LD导通发光，指示电源正常接地。

反之：如果电源接地点G接地不良或没有接地，则当接线板接上电源时，光耦合器PH2中二极管的负极空载，为高电压，光耦合器PH2的发光侧不导通，从而光耦合器PH2的受光侧也不导通，发光二极管LD的负极空载，发光二极管LD不发光，指示电源没有正常接地。

实施例二，如图3所示，由于检测回路的检测电流不宜长时间大于1mA，当电流小于1mA时，较难驱动发光二极管LD发光，因此在实施例一的基础上，显示回路3中增加放大三级管Q1，放大三级管Q1的基极接光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极，放大三级管Q1的发射极接直流电源回路1的直流电源输出端，放大三级管Q1的集电极通过电阻R2接地。

工作过程如下：

当接线板接上电源时，如果电源接地点即地线接地良好，则光耦合器PH2中二极管的负极为低电压，电源零线端N或火线端L在电源正半波时会有1mA的电流经由二级管D5或二级管D6流经限流电阻R3，再流经光耦合器PH2的发光侧后流向电源地线端G，光耦合器PH2的受光侧同时导通，电流从电源正极通过光耦合器PH2的受光侧流向放大三级管Q1的基极，放大三级管Q1导通，放大三级管Q1将此电流放大后，电流从放大三级管Q1的集电极流向发光二极管LD，发光二极管LD导通发光，指示电源正常接地。

反之：如果电源接地点G接地不良或没有接地，则当接线板接上电源时，光耦合器PH2中二极管的负极空载，为高电压，光耦合器PH2的发光侧不导通，从而光耦合器PH2的受光侧也不导通，放大三级管Q1的基极没有电流，从而放大三级管Q1截止，发光二极管LD不发光，指示电源没有正常接地。

实施例三，如图4、5所示，与实施例一的不同之处在于：增加了控制回路4，其控制地线检测电路2对地线进行检测，并接收地线检测电路2的检测结果讯号，并经内部运算判别后输出显示信号，控制显示回路3的显示。

所述控制回路4包括延时器41、脉冲发生器42、开关电路43和输入低电位电阻器R2。其中延时器41、脉冲发生器42和开关电路43由控制芯片CTC集成，如图6所示。在本实施例中的控制芯片CTC的01管脚为开关电路43中地线障碍开关的输出管脚，02管脚为开关电路43中地线接触良好开关的输出管脚，03管脚为脉冲发生器42的输出端管脚，11管脚为控制回路4中开关电路43的输入端管脚。

相应的，地线检测回路2和显示回路3也作了如下改变：所述地线检测回路2包括二极管D5、D6，限流电阻R3、R4，光电耦合器PH1、PH2及硅控开关SCR；所述显示回路3包括发光二极管LDR、LDB。

各部分电路连接如下：

控制回路4中延时器41的输入接直流电源回路1的输出端，延时器41的输出接脉冲发生器42的控制端，脉冲发生器42的输出端03管脚接地线检测回路2中的光耦合器PH1中的二极管正极，光耦合器PH1中的二极管负极接地，光耦合器PH1中的光敏三极管的发射极接硅控开关SCR的控制极，二极管D5的正极接电源零线端N，二极管D5的负极通过限流电阻R3接硅控开关SCR的正极、通过限流电阻R4接光耦合器PH1中的光敏三极管的集电极，二极管D6的正极接电源火线端L，二极管D6的负极通过限流电阻R3接硅控开关SCR的正极、通过限流电阻R4接光耦合器PH1中的光敏三极管的集电极，硅控开关SCR的负极接光电耦合器PH2中的二极管正极，光电耦合器PH2中的二极管的负极接电源地线端G，光电耦合器PH2中的光敏三极管的集电极接直流电源回路1的输出端，光电耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路4中开关电路43的输入端管脚11管脚、通过输入低电位电阻器R2接地，显示回路3中的发光二极管LDR正极接直流电源回路1的输出端，发光二极管LDR的负极接开关电路43中地线障碍开关的输出管脚01管脚，发光二极管LDB正极接直流电源回路1的输出端，发光二极管LDB负极接开关电路43中地线接触良好开关的输出管脚02管脚。

工作过程如下：

当接线板接上电源时，控制芯片CTC中的延时器41延迟数秒(该时间可以预先设定)后由控制芯片CTC中的脉冲发生器42输出管脚03送出一短暂时距的高电位讯号，用以驱动光耦合器PH1，此时如果电源接地点G有良好接地时，则电源零线端N或火线端L在电源正半波时会有一微小电流经由二级管D5或二级管D6流经限流电阻R4，流经开通的光耦合器PH1的受光侧，并触发硅控开关SCR，硅控开关SCR经触发后导通，此时会有约1-5mA的电流经由二级管D5或二级管D6，经过电阻R3，流过硅控开关SCR，再流经光耦合器PH2的发光侧后流向电源地线端G。当有1-5mA的电流经过光耦合器PH2的发光侧时，光耦合器PH2的受光侧同时导通，电流从电源正极通过光耦合器PH2的受光侧流向电阻器R2，使原本电位为零的控制芯片CTC中开关电路43的输入端管脚I1管脚电位上升至接近电源的高电位，控制芯片CTC取得I1管脚的高电位讯号后，判定电源接地点为良好接地状况，控制芯片CTC中的开关电路43便将输出02管脚打开，启动显示电路3的LDB灯管，LDB灯管点亮发蓝色灯光(可设定LDB灯管的发光颜色)，指示电源正常接地。

反之：如果电源接地点G接地不良或没有接地，则当接线板接上电源时，控制芯片CTC中的延时器41延迟数秒后由控制芯片CTC中的脉冲发生器42输出管脚03送出一短暂时距的高电位讯号，用以驱动光耦合器PH1，此时，电源零线端N或火线端L在电源正半波或负半波时会均不会有微小电流经由二级管D5或D6经限流电阻R4流经开通的光耦合器PH1的受光侧。硅控开关SCR不被触发，硅控开关SCR处在不导通状态，因此光耦合器PH2的发光侧没有电流通过，光耦合器PH2的受光侧同时不导通，电流被光耦合器PH2的受光侧阻绝，使原本电位为零的控制芯片CTC中开关电路43的输入端管脚I1管脚电位仍处于低电位状态，控制芯片CTC在检测地线时间内取得I1管脚的低电位讯号后，判定电源接地点为不良或没有接地状况，控制芯片CTC中的开关电路43便将输出01管脚打开，启动显示电路3的LDR灯管，LDR灯管点亮发红色闪烁灯光(可设定其它的发光颜色，只要与LDB灯管的发光颜色区别即可)，指示出电源没有正常接地。

Claims (10)

1、一种地线检测装置，其特征在于，包括：

直流电源回路(1)，输出直流电源；

地线检测回路(2)，其电源输入端接直流电源回路(1)的输出端，检测信号输入端用于接地线和电源线；

显示回路(3)，其电源输入端接直流电源回路(1)的输出端，显示信号输入端与地线检测回路(3)的检测信号输出端耦合。

2、根据权利要求1所述的一种地线检测装置，其特征在于：还包括控制回路(4)，其电源输入端接直流电源回路(1)的输出端，控制信号输出端接地线检测回路(3)的控制信号输入端，地线状态输入端接地线检测回路(3)的检测信号输出端。

3、根据权利要求2所述的一种地线检测装置，其特征在于：所述地线检测回路(2)为开关电路，检测到接线板地线接地，则地线检测回路(2)导通。

4、根据权利要求3所述的一种地线检测装置，其特征在于：所述地线检测回路(2)包括光耦合器PH1、PH2和硅控开关SCR，光耦合器PH1中的二极管负极接地，光耦合器PH1中的二极管正极接控制回路(4)的控制信号输出端，光耦合器PH1中的光敏三极管的集电极用于接交流电源，光耦合器PH1中的光敏三极管的发射极接硅控开关SCR的控制极，硅控开关SCR的正极用于接交流电源，硅控开关SCR的负极接光耦合器PH2中的二极管正极，光耦合器PH2中的二极管负极用于接地线，光耦合器PH2中的光敏三极管的集电极用于接直流电源回路(1)的输出端，光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路(4)的地线状态输入端。

5、根据权利要求4所述的一种地线检测装置，其特征在于：所述控制回路(4)包括延时器、脉冲发生器和开关电路，所述延时器的输入接直流电源回路(1)的输出端，延时器的输出接脉冲发生器的控制端，脉冲发生器的输出端接光耦合器PH1中的二极管正极，光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路(4)的开关电路输入端，该开关电路的输出端接显示回路(3)的显示信号输入端。

6、根据权利要求5所述的一种地线检测装置，其特征在于：所述显示回路(3)包括发光二极管LDR、LDB，发光二极管LDR、LDB的正极接接直流电源回路(1)的输出端，发光二极管LDR、LDB的负极分别接控制回路(4)的开关电路中地线障碍开关的输出、地线接触良好开关的输出。

7、一种检知地线状况的接线板，包括接线板盒体(5)和置于接线板盒体(5)内部的地线端、火线端及零线端，其特征在于，

所述接线板盒体(5)内还包括如下电路：

直流电源转换电路(1)，所述直流电源转换电路(1)置于接线板盒体(5)内，该直流电源转换电路(1)输出直流电源；

地线检测回路(2)，其电源输入端接直流电源回路(1)的输出端，检测信号输入端一端接地线端，检测信号输入端另一端与火线端或零线端相连；

显示回路(3)，其电源输入端接直流电源回路(1)的输出端，显示信号输入端与地线检测回路(3)的检测信号输出端耦合。

8、根据权利要求7所述的一种检知地线状况的接线板，其特征在于：还包括控制回路(4)，所述控制回路(4)包括延时器、脉冲发生器和开关电路，所述延时器的输入接直流电源回路(1)的输出端，延时器的输出接脉冲发生器的控制端，脉冲发生器的输出端接地线检测回路(2)的控制信号输入端，控制回路(4)的开关电路输入端接地线检测回路(3)的检测信号输出端，该开关电路的输出端接显示回路(3)的显示信号输入端。

9、根据权利要求8所述的一种检知地线状况的接线板，其特征在于：所述地线检测回路(2)包括光耦合器PH1、PH2和硅控开关SCR，光耦合器PH1中的二极管负极接地，光耦合器PH1中的二极管正极接控制回路(4)的控制信号输出端，光耦合器PH1中的光敏三极管的集电极接火线端或零线端，光耦合器PH1中的光敏三极管的发射极接硅控开关SCR的控制极，硅控开关SCR的正极接火线端或零线端，硅控开关SCR的负极接光耦合器PH2中的二极管正极，光耦合器PH2中的二极管负极接地线端，光耦合器PH2中的光敏三极管的集电极接直流电源回路(1)的输出端，光耦合器PH2中的光敏三极管的发射极接控制回路(4)的地线状态输入端。

10、根据权利要求9所述的一种检知地线状况的接线板，其特征在于：所述显示回路(3)包括发光二极管LDR、LDB，发光二极管LDR、LDB的发光灯置于接线板盒体(5)上部透明光罩(7)内，发光二极管LDR、LDB的正极接直流电源回路(1)的输出端，发光二极管LDR、LDB的负极分别接控制回路(4)的开关电路中地线障碍开关的输出、地线接触良好开关的输出。

Images