全文摘要
本实用新型公开了一种新型导电介质通断检测电路，包含交流电压信号生成电路、导电介质检测信号隔离电路、滤波整形电路及微处理器；微处理器分别与交流电压信号生成电路及滤波整形电路电连接；导电介质检测信号隔离电路分别与交流电压信号生成电路、滤波整形电路及待测导电介质电连接。其工作原理主要是：先通过导电介质检测信号隔离电路与待检导电介质连通，将其检测信号隔离掉，然后再通过微处理器检测滤波整形电路输出的电压来判断待检导电介质产品的通断与否。本实用新型优点是：不仅避免了限流电阻或三级管因异常可能导致大电流长时间流过产品，对产品造成损坏，还可极大减小在危险检测场景时的危险发生，亦可极大的保证检测人员的人身安全。
主设计要求
1.一种新型导电介质通断检测电路，其特征在于：包含交流电压信号生成电路(100)、导电介质检测信号隔离电路(200)、滤波整形电路(300)及微处理器(400)；所述微处理器(400)分别与所述交流电压信号生成电路(100)及滤波整形电路(300)电连接；所述交流电压信号生成电路(100)与导电介质检测信号隔离电路(200)电连接；所述导电介质检测信号隔离电路(200)与滤波整形电路(300)及待测导电介质(500)电连接；其中，微处理器(400)，用于控制交流电压信号生成电路(100)生成交流电压波和用于根据滤波整形电路(300)的输出信号判断待测导电介质(500)通断与否；所述检测信号隔离电路(200)用于隔离待测导电介质的检测信号；所述滤波整形电路(300)用于将交流电压信号生成电路(100)生成的交流电压波整形为0V以上直流电压。
设计方案
1.一种新型导电介质通断检测电路，其特征在于：包含交流电压信号生成电路(100)、导电介质检测信号隔离电路(200)、滤波整形电路(300)及微处理器(400)；所述微处理器(400)分别与所述交流电压信号生成电路(100)及滤波整形电路(300)电连接；所述交流电压信号生成电路(100)与导电介质检测信号隔离电路(200)电连接；所述导电介质检测信号隔离电路(200)与滤波整形电路(300)及待测导电介质(500)电连接；
其中，微处理器(400)，用于控制交流电压信号生成电路(100)生成交流电压波和用于根据滤波整形电路(300)的输出信号判断待测导电介质(500)通断与否；
所述检测信号隔离电路(200)用于隔离待测导电介质的检测信号；
所述滤波整形电路(300)用于将交流电压信号生成电路(100)生成的交流电压波整形为0V以上直流电压。
2.根据权利要求1所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述交流电压信号生成电路(100)包含电阻R2、电阻R3及三级管Q1；
其中，所述电阻R2一端接入微处理器(400)的PLUS1引脚连接，另一端与三级管Q1的基极电连接，所述三级管Q1的集电极接入所述检测信号隔离电路(200)，所述三级管Q1的发射极接地，
所述电阻R3一端接入电阻R2与三级管Q1的基极之间，另一端与三级管Q1的发射极电连接，并接地。
3.根据权利要求2所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述检测信号隔离电路(200)包含电阻R1、电阻R4、电容C1、变压器L1及变压器L2；
其中，所述电阻R1一端接入3.3V电源，另一端与变压器L1的第3引脚电连接，所述变压器L1的第4引脚与交流电压信号生成电路(100)中三级管Q1的集电极电连接，所述变压器L1的第2引脚TRAN+用于与待测导电介质(500)的正极引脚TRAN+电连接，所述变压器L1的第1引脚与变压器L2的第4引脚电连接，所述变压器L2的第3引脚TRAN-用于与待测导电介质(500)的负极引脚TRAN-电连接，所述变压器L2的第2引脚和第1引脚接入所述滤波整形电路(300)；
所述电容C1和电阻R4的一端均分别接入变压器L1的第1引脚与变压器L2的第4引脚之间，所述电容C1的另一端与电阻R4的另一端电连接，所述电容C1的另一端与电阻R4的另一端均接地。
4.根据权利要求3所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述滤波整形电路(300)包含二极管D1、电阻R5、电阻R6、电阻R7及电容C2；
其中，所述二极管D1的阳极与检测信号隔离电路(200)中变压器L2的第2引脚电连接，所述二极管D1的阴极与电阻R6的一端电连接，所述电阻R6的另一端接入微处理器(400)的ASIG1引脚电连接；
所述电阻R5一端接入变压器L2的第2引脚与二极管D1的阳极之间，所述电阻R7和电容C2的一端均分别接入电阻R6与微处理器(400)的ASIG1引脚之间，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R5和电阻R7的另一端均分别接入变压器L2的第1引脚与电容C2的另一端之间，并接地。
5.根据权利要求1至4任一项所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述微处理器(400)为ARM单片机或51单片机或CPLD。
6.根据权利要求3所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述变压器L1及变压器L2均为隔离变压器。
7.根据权利要求6所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述变压器L1及变压器L2均为1：1的隔离变压器。
8.根据权利要求4所述的新型导电介质通断检测电路，其特征在于：所述二极管D1为肖特基型二极管。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种检测电路，属电子技术领域，具体的说是涉及一种新型导电介质通断检测电路。
背景技术
常规检测导电介质的通断是通过直接对产品通加一定电压，然后检测是否有电压信号返回，产品内部像当于一条导线；如果断开，则无电压返回信号；如果完好未断开，则返回有电压信号。如图1所示是目前使用的简单有效的直接对导电介质加电来检测通断方法，图中，CONTROL是受微处理器的控制，控制三极管Q1打开或关闭，TRAN+、TRAN-接导电介质的两端，当Q1打开时，如果导电介质是导通的，则微处理器的ADC端可以检测到电压，如果导电介质是断开的，则微处理器的ADC端不会检测到电压，从而判断导电介质是否完好。此技术虽然简单可行，但是，它是对产品直接加电测试，如果限流电阻R1或Q1异常，则可能导致大电流长时间流过产品，对产品造成损坏。
另外，对于一些危险类导电介质产品或处在危险场景的导电介质产品检测时,比如：一些需要用电压来引爆的装置，如果直接加电压测试，就会出现意外引爆的可能，进而对产品及检测人员造成损害。
实用新型内容
针对背景技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型导电介质通断检测电路，主要是通过隔离方式来检测导电介质的通断，从而极大减小在危险检测场景时的危险产生，保障检测产品及检测人员的安全。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种新型导电介质通断检测电路，包含交流电压信号生成电路、导电介质检测信号隔离电路、滤波整形电路及微处理器；所述微处理器分别与所述交流电压信号生成电路及滤波整形电路电连接；所述交流电压信号生成电路与导电介质检测信号隔离电路电连接；所述导电介质检测信号隔离电路与滤波整形电路及待测导电介质电连接；
其中，微处理器，用于控制交流电压信号生成电路生成交流电压波和用于根据滤波整形电路的输出信号判断待测导电介质通断与否；
所述检测信号隔离电路用于隔离待测导电介质的检测信号；
所述滤波整形电路用于将交流电压信号生成电路生成的交流电压波整形为0V以上直流电。
在上述技术方案中，所述交流电压信号生成电路包含电阻R2、电阻R3 及三级管Q1；
其中，所述电阻R2一端接入微处理器的PLUS1引脚连接，另一端与三级管Q1的基极电连接，所述三级管Q1的集电极接入所述检测信号隔离电路，所述三级管Q1的发射极接地，
所述电阻R3一端接入电阻R2与三级管Q1的基极之间，另一端与三级管Q1的发射极电连接，并接地。
在上述技术方案中，所述检测信号隔离电路包含电阻R1、电阻R4、电容C1、变压器L1及变压器L2；
其中，所述电阻R1一端接入3.3V电源，另一端与变压器L1的第3引脚电连接，所述变压器L1的第4引脚与交流电压信号生成电路中三级管 Q1的集电极电连接，所述变压器L1的第2引脚TRAN+用于与待测导电介质的正极引脚TRAN+电连接，所述变压器L1的第1引脚与变压器L2的第 4引脚电连接，所述变压器L2的第3引脚TRAN-用于与待测导电介质的负极引脚TRAN-电连接，所述变压器L2的第2引脚和第1引脚接入所述滤波整形电路；
所述电容C1和电阻R4的一端均分别接入变压器L1的第1引脚与变压器L2的第4引脚之间，所述电容C1的另一端与电阻R4的另一端电连接，所述电容C1的另一端与电阻R4的另一端均接地。
在上述技术方案中，所述滤波整形电路包含二极管D1、电阻R5、电阻 R6、电阻R7及电容C2；
其中，所述二极管D1的阳极与检测信号隔离电路中变压器L2的第2 引脚电连接，所述二极管D1的阴极与电阻R6的一端电连接，所述电阻R6 的另一端接入微处理器的ASIG1引脚电连接；
所述电阻R5一端接入变压器L2的第2引脚与二极管D1的阳极之间，所述电阻R7和电容C2的一端均分别接入电阻R6与微处理器的ASIG1引脚之间，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R5和电阻R7的另一端均分别接入变压器L2的第1引脚与电容C2的另一端之间，并接地。
在上述技术方案中，所述微处理器为ARM单片机或51单片机或 CPLD。
在上述技术方案中，所述变压器L1及变压器L2均为隔离变压器。
优选的，所述变压器L1及变压器L2均为1：1的隔离变压器。
优选的，所述二极管D1为肖特基型二极管。
本实用新型提供的新型导电介质通断检测电路的工作原理如下：
先将待检测导电介质产品的正负端分别加在导电介质检测信号隔离电路中变压器L1的第2脚TRAN+和变压器L2的第3脚TRAN-上，将交流电压信号生成电路最左边的PLUS1引脚与微处理器的PLUS1脚连通，将滤波整形电路最右边ASIG1引脚与微处理器400的ASIG1引脚连通，然后通过微处理器的PLUS1引脚控制交流电压信号生成电路中三极管Q1通断来实现交流电压波的产生，接着通过导电介质检测信号隔离电路中变压器 L1和变压器L2将产生的交流电压波信号隔离到滤波整形电路最右边 ASIG1引脚处，最后通过微型处理器检测滤波整形电路ASIG1引脚处的电压，便可判断出待检测导电介质产品的通断与否；
若待检测导电介质产品是导通的，则左边交流电压信号生成电路产生的交流电压波会通过导电介质检测信号隔离电路中变压器L1和变压器L2 成功的变送到右边滤波整形电路中二极管D1处，经过二极管D1的交流电压波会被整形为0V以上直流电压到右边滤波整形电路中的ASIG1引脚处，此时微处理器的ASIG1端则可以检测到电压；
若待检测导电介质产品是断开的，则没有电压会变送到右边滤波整形电路中的ASIG1引脚处，此时微处理器的ASIG1端检测到电压信号为0V，据此便可快速判断出待检测导电介质产品的通断状态。
由于变压器只能变送交流信号，所以即使电阻器R1或三级管Q1出现异常，也不会造成电压对待检测导电介质产品的伤害，因此可以有效的杜绝危险情况的发生。
与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：
通过将导电介质产品的两端分别加在导电介质检测信号隔离电路中的两个变压器的TRAN+脚和TRAN-上，通过变压器将导电介质的检测信号隔离变送到滤波整形电路中的ASIG1引脚处，由微处理器通过检测ASIG1 引脚处的电压来判断导电介质产品的通断，不仅避免了限流电阻或三级管因异常可能导致大电流长时间流过产品，对产品造成损坏，还可极大减小在危险检测场景时的危险发生，亦可极大的保证检测人员的人身安全。
附图说明
图1为现有导电介质产品通断检测的电路图；
图2为本实用新型导电介质通断检测电路的电路图；
图3为本实用新型导电介质通断检测电路的使用状态图；
图中：100、交流电压信号生成电路；200、导电介质检测信号隔离电路；300、滤波整形电路；400、微处理器；500、待测导电介质。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。
本实用新型提供的一种新型导电介质通断检测电路，如图2所示，包含交流电压信号生成电路100、导电介质检测信号隔离电路200、滤波整形电路300及微处理器400；如图3所示，其中，微处理器400分别与交流电压信号生成电路100及滤波整形电路300电连接；交流电压信号生成电路 100与导电介质检测信号隔离电路200电连接；导电介质检测信号隔离电路 200与滤波整形电路300及待测导电介质500电连接；
其中，微处理器400，用于控制交流电压信号生成电路100生成交流电压波和用于根据滤波整形电路300的输出信号判断待测导电介质500通断与否；
检测信号隔离电路200用于隔离待测导电介质的检测信号；
所述滤波整形电路300用于将交流电压信号生成电路100生成的交流电压波整形为0V以上直流电压。
本实用新型的重点是：先通过导电介质检测信号隔离电路200将导电介质的检测信号的隔离，然后通过微处理器400检测滤波整形电路300输出电压来判断导电介质产品的通断，进而实现对危险类导电介质产品或处在危险检测场景的导电介质产品的安全通断检测。
如图2所示，在本实用新型中，交流电压信号生成电路100包含电阻 R2、电阻R3及三级管Q1；
其中，电阻R2一端接入微处理器400的PLUS1引脚连接，另一端与三级管Q1的基极电连接，三级管Q1的集电极接入检测信号隔离电路200，三级管Q1的发射极接地，
电阻R3一端接入电阻R2与三级管Q1的基极之间，另一端与三级管 Q1的发射极电连接，并接地。
如图2所示，在本实用新型中，检测信号隔离电路200包含电阻R1、电阻R4、电容C1、变压器L1及变压器L2；
其中，电阻R1一端接入3.3V电源，另一端与变压器L1的第3引脚电连接，变压器L1的第4引脚与交流电压信号生成电路100中三级管Q1的集电极电连接，变压器L1的第2引脚TRAN+用于与待测导电介质500的正极引脚TRAN+电连接，变压器L1的第1引脚与变压器L2的第4引脚电连接，变压器L2的第3引脚TRAN-用于与待测导电介质500的负极引脚 TRAN-电连接，变压器L2的第2引脚和第1引脚接入滤波整形电路300；
电容C1和电阻R4的一端均分别接入变压器L1的第1引脚与变压器 L2的第4引脚之间，电容C1的另一端与电阻R4的另一端电连接，电容 C1的另一端与电阻R4的另一端均接地。
如图2所示，在本实用新型中，滤波整形电路300包含二极管D1、电阻R5、电阻R6、电阻R7及电容C2；
其中，二极管D1的阳极与检测信号隔离电路200中变压器L2的第2 引脚电连接，二极管D1的阴极与电阻R6的一端电连接，电阻R6的另一端接入微处理器400的ASIG1引脚电连接；
电阻R5一端接入变压器L2的第2引脚与二极管D1的阳极之间，电阻R7和电容C2的一端均分别接入电阻R6与微处理器400的ASIG1引脚之间，电容C2的另一端接地，电阻R5和电阻R7的另一端均分别接入变压器L2的第1引脚与电容C2的另一端之间，并接地。
在本实用新型中，微处理器400可以为ARM单片机或51单片机或 CPLD，优选为CPLD。
在本实用新型中，变压器L1及变压器L2均为隔离变压器，优选的均为1：1的隔离变压器；变压器L1及变压器L2的作用是：隔离掉左边检测电路中产生的直流信号，以确保在电阻器R1或三极管Q1异常，不会造成电压对待检测导电介质产品的伤害。
在本实用新型中，二极管D1优选的为B5819W肖特基型二极管，其作用是：用于对变压器L1及变压器L2变送过来的电压进行整形处理，将之整形为0V以上直流电到ASIG1处供微处理器400的ASIG1端检测。
在本实用新型中，三级管Q1优选的为S8050三级管，其作用是：在微处理器控制下实现交流电压波的产生。
作为本实用新型的一种优选例，其中的电阻R1采用的是100Ω电阻；电阻R2、电阻R5采用的是1KΩ电阻；电阻R3采用的是10KΩ电阻；电阻 R4、电阻R7采用的是1MΩ电阻；电阻6采用的是10Ω电阻；电容C1采用的是1nF电容；电容C2采用的是0.1uF电容。
电阻R1用于限流，电阻R2及电阻R3用于保证三极管Q1稳定工作；电阻R4与电容C1用来泄放静电到大地；电阻R5、R6及R7用于分压；电容C2用于滤波。
本实用新型提供的新型导电介质通断检测电路的工作过程如下：
先将待检测导电介质产品500的正负端TRAN+、TRAN-分别加在导电介质检测信号隔离电路200中变压器L1的第2脚TRAN+和变压器L2的第3脚TRAN-上，将交流电压信号生成电路100中最左边的PLUS1引脚与微处理器400的PLUS1引脚连通，将滤波整形电路300最右边ASIG1处与微处理器400的ASIG1引脚连通，如图3所示；然后通过微处理器400的PLUS1 脚控制三极管Q1通断来实现交流电压波的产生，通过变压器L1和变压器 L2将产生的交流电压波信号隔离到滤波整形电路300最右边ASIG1处，最后通过微型处理器400的ASIG1引脚检测滤波整形电路300的ASIG1引脚处的电压，便可判断出待检测导电介质产品的通断与否；
若待检测导电介质产品500是导通的，则左边交流电压信号生成电路 100产生的交流电压波会通过导电介质检测信号隔离电路200中的变压器 L1和变压器L2成功的变送到滤波整形电路300中的二极管D1处，然后经过二极管D1交流电压波被整形为0V以上直流电压到右边滤波整形电路 300的ASIG1引脚处，此时通过微处理器400的ASIG1引脚会检测到电压信号；
若待检测导电介质产品500是断开的，则没有电压会变送到右边滤波整形电路300的ASIG1引脚处，此时微处理器400的ASIG1引脚会检测到电压信号为0V，据此我们便可实现快速判断出待检测导电介质产品的通断状态。
由于上述变压器L1、L2只能变送交流信号，故即使电阻器R1或三级管Q1出现异常，也不会造成电压对待检测导电介质产品的伤害，进而便可有效的杜绝危险情况的发生。
最后说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920306724.7
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209764979U
授权时间:20191210
主分类号:G01R31/02
专利分类号:G01R31/02
范畴分类:31F;
申请人:武汉旭昊科技有限公司
第一申请人:武汉旭昊科技有限公司
申请人地址:430074 湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路13号-1华中科技大学科技园现代服务业基地1号研发楼4层11、12号
发明人:汤秀华
第一发明人:汤秀华
当前权利人:武汉旭昊科技有限公司
代理人:余丽霞
代理机构:42239
代理机构编号:武汉维创品智专利代理事务所(特殊普通合伙) 42239
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计