一种用于供电状态检测的传感器的制作方法

1.本实用新型涉及供电检测设备技术领域，特别是一种用于供电状态检测的传感器。


背景技术：

2.在配电机房等区域，为了保证安全供电，一般会安装实时监测供电电压、配电柜等设备工作温度的传感器。现有的电压传感器虽然能监测供电数据，但是受到结构所限，电压传感器由于没有记录单位时间内电压过高或过低次数的功能，也就无法为供电部门调节供电负荷起到技术支持。
3.还有就是，现有的温度传感器监测现场温度，当温度异常时一般就只能发出报警声音提示相关管理人员，这样如果是因为负荷短路等导致的温度升高时，极端情况下配电柜内保护设备没有跳闸时、会因为温度持续的升高导致用电负荷进一步损坏，并造成配电柜内设备损坏等；再者，现有的温度传感器一般是通过螺杆螺母等固定化安装，当实际管理中工作人员需要转换监测温度区域时(比如实际应用中，原来监测的用电设备实际温度不高，而其他某个用电设备因为负荷较大温升较高，需要对其进行温度检测)，就只有重新安装新的温度传感器，这样会给使用者带来一定不便，且也增加了不必要的费用支出。综上所述，提供一种不能监测供电电压数据，还能统计供电电压过高和过低次数，且还能方便转移温度监测区域的供电状态传感器显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有供电领域使用的电压及温度传感器由于结构所限，无法记录单位时间内电压过高或过低次数，不能为供电部门调节供电负荷起到技术支持，温度异常时无法有效保证断开供电电源，以及不能方便改变温度监测区域的弊端，本实用新型提供了在相关机构及电路共同作用下，不但能实时监测现场供电电压数据，在电压异常时能实时报警，并能记录单位时间内电压超高及过低的次数，能为供电部门调节供电负荷起到有利技术支持，且能通过磁铁吸合等安装、可方便更换温度监测位置，还能在监测区域温度异常时及时断开总电源，由此能起到好的安全供电效果的一种用于供电状态检测的传感器。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种用于供电状态检测的传感器，包括稳压电源、蓄电池，其特征在于还具有电压超压统计报警电路、电压过低统计报警电路、无线接收控制电路、无线温度探测机构；所述蓄电池至少有两只、稳压电源有两路，第一只蓄电池和第一路稳压电源、电压超压统计报警电路、电压过低统计报警电路、无线接收控制电路安装在元件盒a内，元件盒a安装在配电柜内；所述无线温度探测机构包括温度探测电路和热敏电阻、磁铁，第二只蓄电池、第二路稳压电源、温度探测电路、热敏电阻安装在元件盒b内,磁铁安装在元件盒b外端；所述无线接收控制电路的控制电源输出端和用电负荷的总电源输入端电性连接；所述热敏电阻和温度探测电路的信号输入端电性连接；所述电压超压统计报警电路的信号输出端和电压过低统
计报警电路的信号输入端电性连接。
7.进一步地，所述电压超压统计报警电路包括电性连接的可调电阻、电阻、npn三极管、计数器、整流桥堆、蜂鸣器、继电器、变压器和电容，整流桥堆的正极电源输出端和电容正极、可调电阻一端、第一只继电器正极电源输入端、第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，整流桥堆的负极电源输出端和电容负极、第一只电阻一端、npn三极管发射极、计数器负极电源输入端、蜂鸣器负极电源输入端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、可调电阻另一端连接，第二只电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和第一只继电器及第二只继电器负极电源输入端连接，变压器的次级绕组两端和整流桥堆的电源输入两端分别连接，第一只继电器控制触点端及常开触点端和计数器的计数键下两个触点分别连接，第二只继电器常开触点端和蜂鸣器正极电源输入端连接。
8.进一步地，所述电压过低统计报警电路包括电性连接的可调电阻和电阻、npn三极管、计数器、蜂鸣器、继电器，可调电阻一端和第一只继电器正极电源输入端、第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，第一只电阻一端和npn三极管发射极、计数器负极电源输入端、蜂鸣器负极电源输入端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端、可调电阻另一端连接，第二只电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和第一只继电器及第二只继电器负极电源输入端连接,第一只继电器控制触点端及常闭触点端和计数器的计数键下两个触点分别连接，第二只继电器常闭触点端和蜂鸣器正极电源输入端连接。
9.进一步地，所述无线接收控制电路包括电性连接的无线接收电路模块和电阻、npn三极管、继电器、直流电磁接触器，无线接收电路模块的正极电源输入端和继电器正极电源输入端及控制电源输入端连接，无线接收电路模块的第一路输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，nppn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端和npn三极管发射极、接触器的负极电源输入端连接，继电器常开触点端和接触器的正极电源输入端连接。
10.进一步地，所述温度探测电路包括电性连接的无线发射电路模块、可控硅和可调电阻，无线发射电路模块的其中一只无线信号发射按键下两个触点连接在一起，可调电阻一端和可控硅控制极连接，可控硅阴极和无线发射电路模块的正极电源输入端连接。
11.进一步地，所述无线温度探测机构可采用多套、分别安装在多个需要进行温度监测的区域。
12.本实用新型有益效果是：本新型无线温度探测机构通过磁铁吸合方式安装(必要时还可用不干胶方式安装)，这样能根据需要方便转移温度监测区域(吸合在设备的钢铁材质壳体外)。本新型中，电压超压统计报警电路、电压过低统计报警电路能实时采集现场的供电电压过高或过低数据，电压异常时能现场报警，并能实时记录电压过高或过低的次数，后续相关工作人员可方便查阅单位时间内电压过高或过低异常的次数，能为供电部门调节供电负荷起到有利技术支持；在无线接收控制电路、无线温度探测机构共同作用下，监测区域温度异常时能及时断开总电源，由此能起到好的安全供电效果。基于上述，本实用新型具有好的应用前景。
附图说明
13.以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。
14.图1本实用新型整体结构示意图。
15.图2、3是本实用新型电路图。
具体实施方式
16.图1、2、3所示，一种用于供电状态检测的传感器，包括稳压电源a1及a5、蓄电池g1及g2，还具有电压超压统计报警电路1、电压过低统计报警电路2、无线接收控制电路3、无线温度探测机构；所述蓄电池有两只、稳压电源有两路，第一只蓄电池g1和第一路稳压电源a1、电压超压统计报警电路1、电压过低统计报警电路2、无线接收控制电路3安装在元件盒a4内电路板上，元件盒a4安装在(图中未画出)内；所述无线温度探测机构包括温度探测电路5和热敏电阻rt、磁铁6，第二只蓄电池g2、温度探测电路5、热敏电阻rt、第二路稳压电源a5安装在元件盒b7内电路板上、且热敏电阻rt的受热面位于元件盒b7前端开孔外，矩形永久磁铁6用胶粘接在元件盒b7后外侧端，元件盒b7通过磁铁6吸合在需要监测温度的用电设备壳体外侧端。
17.图1、2、3所示，两路稳压电源a1及a5是型号220v/12v/30w的交流220v转直流12v开关电源模块成品；蓄电池g1及g2型号是12v/6ah的锂蓄电池。电压超压统计报警电路包括经电路板布线连接的可调电阻rp1、电阻r1及r2、npn三极管q1、计数器a、整流桥堆a2、蜂鸣器b1、继电器k及k3、变压器t和电容c1，整流桥堆a2的正极电源输出端3脚和和电容c1正极、可调电阻rp1一端、第一只继电器k正极电源输入端、第二只继电器k3正极电源输入端及控制电源输入端连接，整流桥堆a2的负极电源输出端4脚和电容c1负极、第一只电阻r1一端、npn三极管q1发射极、计数器a负极电源输入端2脚、蜂鸣器b1负极电源输入端连接，第一只电阻r1另一端和第二只电阻r2一端、可调电阻rp1另一端连接，第二只电阻r2另一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和第一只继电器k及第二只继电器k3负极电源输入端连接，变压器t的次级绕组两端和整流桥堆a2的电源输入端1及2脚分别连接，第一只继电器k控制触点端及常开触点端和计数器a的计数键j下两个触点分别连接，第二只继电器k3常开触点端和蜂鸣器b1正极电源输入端连接。电压过低统计报警电路包括经电路板布线连接的可调电阻rp2和电阻r3及r4、npn三极管q2、计数器a3、蜂鸣器b2、继电器k1及k4，可调电阻rp2一端和第一只继电器k1正极电源输入端、第二只继电器k4正极电源输入端及控制电源输入端连接，第一只电阻r3一端和npn三极管q2发射极、计数器a3负极电源输入端2脚、蜂鸣器b2负极电源输入端连接，第一只电阻r3另一端和第二只电阻r4一端、可调电阻rp2另一端连接，第二只电阻r4另一端和npn三极管q2基极连接，npn三极管q2集电极和第一只继电器k1及第二只继电器k4负极电源输入端连接,第一只继电器k1控制触点端及常闭触点端和计数器a3的计数键j下两个触点分别连接，第二只继电器k4常闭触点端和蜂鸣器b2正极电源输入端连接。电压过低统计报警电路及电压超压统计报警电路的计数器a3及a的清零键q下各两个触点分别和一只电源开关s的两个进线端经导线连接，电源开关s的操作手柄位于元件盒a前端开孔外。
18.图1、2、3所示，无线接收控制电路包括经电路板布线连接的型号sf1500的无线接收电路模块a4(内部具有编码电路，能防止同型号无线接收电路模块接收的无线信号相互干扰)和电阻r5、npn三极管q3、继电器k2、直流电磁接触器k5，无线接收电路模块a4的正极电源输入端1脚和继电器k2正极电源输入端及控制电源输入端连接，无线接收电路模块a4
的第一路输出端4脚(3、5、6、7脚悬空)和电阻r5一端连接，电阻r5另一端和npn三极管q3基极连接，nppn三极管q3集电极和继电器k2负极电源输入端连接，无线接收电路模块a4的负极电源输入端3脚和npn三极管q3发射极、接触器k5的负极电源输入端连接，继电器k2常开触点端和接触器k5的正极电源输入端连接。温度探测电路包括经电路板布线连接的型号sf1500的无线发射电路模块成品a6(内部具有编码电路，能防止同型号无线发射电路模块发射的无线信号相互干扰)、可控硅vs和可调电阻rp3，无线发射电路模块a6的第一只无线信号发射按键s1键下两个触点经导线连接在一起，可调电阻rp3一端和可控硅vs控制极连接，可控硅vs阴极和无线发射电路模块a6的正极电源输入端1脚连接。无线温度探测机构可采用多套、分别安装在多个需要进行温度监测的区域，多套无线温度探测机构的无线发射电路模块a6的编码电路编码一致。
19.图1、2所示，第一路稳压电源a1的电源输入端1及2脚及电压超压统计报警电路的信号输入端变压器t的初级绕组两端和三相四线交流电源的其中一根相线及零线(220v)分别经导线连接，第一路稳压电源a1的电源输出端3及4脚和电压超压统计报警电路的电源输入端计数器a的1及2脚、电压过低统计报警电路计数器a3的1及2脚、无线接收控制电路的电源输入端继电器k2正极电源输入端及npn三极管q3发射极、第一只蓄电池g1两极分别经导线连接。三相四线交流电源和无线接收控制电路的接触器k5四个控制电源输入端分别经导线连接，无线接收控制电路的接触器k5四个常闭控制电源输出端和用电负荷fh的中四个总电源输入端分别经导线连接。第二路稳压电源a5的电源输入端1及2脚和交流220v电源两极分别经导线连接，第二路稳压电源a5的电源输出端3及4脚和温度探测电路的电源输入端可控硅vs阳极及无线发射电路模块a6的2脚连接，稳压电源a5的3脚和热敏电阻rt一端的电源输入端经导线连接，热敏电阻rt另一端和温度探测电路的信号输入端可调电阻rp3另一端经导线连接；电压超压统计报警电路的信号输出端整流桥堆a2的3及4脚和电压过低统计报警电路的信号输入端继电器k1正极电源输入端及npn三极管q2发射极分别经导线连接。
20.图1、2、3示，工作时，220v交流电源进入稳压电源a1及电压超压统计报警电路的变压器t的初级绕组两端，稳压电源a1的电源输出端会输出稳定的直流12v直流电源进入电压超压统计报警电路、电压过低统计报警电路、无线接收控制电路的电源输入端，上述电路处于得电工作状态，同时输出的12v直流电源进入蓄电池g1为蓄电池g1进行浮动充电，保证了本新型停电后相关电路还能正常工作。稳压电源a5得电后其3及4脚会输出稳定的直流12v电源能进入无线温度探测机构的电源输入端，于是，无线温度探测机构得电工作，同时输出的12v直流电源进入蓄电池g2为蓄电池g2进行浮动充电，也保证了本新型停电后相关电路还能正常工作。本新型中，输入的交流220v电源进入变压器t的初级绕组后，变压器t次级绕组两端输出交流12v电源进入整流桥堆a2的1及2脚，整流桥堆a2的3及4脚会输出直流电源(电容c1起到滤波作用)进入可调电阻rp1一端及电阻r1另一端和可调电阻rp2一端及电阻r3另一端；输入电压波动时经整流桥堆a2的3及4脚输出的直流电源电压也会同步发生变化。电压超压统计报警电路中，当380v电源电压处于正常状态时(354v-406v)、电压不超高，接近12v的直流电源经可调电阻rp1及电阻r1分压，再通过电阻r2降压限流进入npn三极管q1基极电压低于0.7v，npn三极管q1截止，那么后级的继电器k、k3均不会得电吸合，计数器a不会计数、蜂鸣器b1也不会发声；当380v电源电压不正常、电压超过406v，超过12v以上较大的直流电源经可调电阻rp1及电阻r1分压，再通过电阻r2降压限流进入npn三极管q1基极电
压高于0.7v，npn三极管q1导通集电极输出低电平进入继电器k及k3负极电源输入端，继电器k及k3得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合，那么计数器a的计数键j就会闭合一次、计数器a进行一次累加计数，同时蜂鸣器b1会得电发声给予现场附近人员明确提示输入电压超高了。
21.图1、2、3所示，电压过低统计报警电路中，当380v电源电压处于正常状态时(354v-406v)、电压不过低，接近12v的直流电源经可调电阻rp2及电阻r3分压，再通过电阻r4降压限流进入npn三极管q2基极电压高于0.7v，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入继电器k1、k4负极电源输入端，继电器k1、k4得电吸合其控制触点端和常闭触点端开路，计数器a不会计数、蜂鸣器b2也不会发声；当380v电源电压处于不正常状态时、电压低于354v，低于12v较小的直流电源经可调电阻rp2及电阻r3分压，再通过电阻r4降压限流进入npn三极管q2基极电压低于0.7v，npn三极管q2截止集电极不再输出低电平进入继电器k1、k4负极电源输入端，继电器k1、k4失电不再吸合其控制触点端和常闭触点端闭合，那么计数器a3的计数键j就会闭合一次、计数器a3进行一次累加计数，同时蜂鸣器b2会得电发声给予现场附近人员明确提示输入电压过低了。通过上述，本新型能实时采集现场的供电电压过高或过低数据，电压过高或过低异常时能现场报警(直到关闭电源开关d1为止，电源开关d1的操作手柄位于元件盒a前端开孔外)，并能实时记录电压过高或过低的次数，后续相关工作人员可方便经计数器a及a3的累加计数查阅单位时间内电压过高或过低异常的次数，能为供电部门调节供电负荷起到有利技术支持；工作人员了解到相关数据后，可按下电源开关s，于是计数器a及a34的清零键q下两个触点会闭合、进而计数器a及a3的计数会被清零，为下次统计供电异常做好准备。
22.图1、2所示，无线温度探测机构，当监测区域的温度低于一定时(比如35℃)，热敏电阻rt由于受到的热量相对小、电阻值较大，这样，12v电源经热敏电阻rt、可调电阻rp3降压限流后进入可控硅vs控制极电压低于可控硅vs的触发导通电压(0.8v)，那么无线发射电路模块a6不会发射无线信号。当监测区域的温度高于一定时(比如高于35℃)，热敏电阻rt由于受到的热量相对大、电阻值较小，这样，12v电源经热敏电阻rt、可调电阻rp3降压限流后进入可控硅vs控制极电压高于可控硅vs的触发导通电压(技术人员通过调节可调电阻rp3的电阻值能设定检测温度，可调电阻rp3的电阻调节得相对大时，那么现场温度温度相对高、热敏电阻rt电阻值相对低时可控硅vs才会导通；可调电阻rp3的电阻调节得相对小时，那么现场温度温度相对低、热敏电阻rt电阻值相对高时可控硅vs就会导通；)，可控硅vs被触发导通阴极输出高电平进入无线发射电路模块a6的正极电源输入端，由于无线发射电路模块a6的第一只信号发射按键s1键下两个触点预先连接在一起，所以现场温度超限时，无线发射电路模块a6能发射出第一路无线闭合信号。当一个或多个监测区域(多套无线温度探测机构前提下)的温度超标，无线发射电路模块a6发射出第一路无线闭合信号，无线接收电路模块a4接收到第一路无线闭合信号后其4脚会输出高电平经电阻r5降压限流进入npn三极管q3基极，npn三极管q3导通集电极输出低电平进入继电器k2负极电源输入端，于是，继电器k2得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而，电磁接触器k5得电吸合其四个控制电源输入端和四个常闭触点端开路，那么总电源会和用电负荷fh断开，直到工作人员查明温度过高原因，并关闭电源开关d2为止(操作手柄位于元件盒b前端开孔外)，继电器k2及接触器k5才会失电恢复供电。通过上述电路作用，在无线接收控制电路、无线温度
探测机构共同作用下，监测区域温度异常时能及时断开总电源，能起到好的安全供电效果。本新型生产时，技术人员可将内稳压电源a1及变压器t的输入电源接入可调节输出的电源变压器，先把电源变压器的输出电压调节到略高于406v，然后确定调节可调电阻rp1的电阻值，刚好调节到蜂鸣器b1发声后可调电阻rp1的电阻值就调节到需要，然后把电源变压器的输出电压调节到略低于354v，然后确定调节可调电阻rp2的电阻值，刚好调节到蜂鸣器b2发声后可调电阻rp2的电阻值就调节到需要；调节完后断开电源，取下可调电阻rp1、rp2分别测量此刻电阻值，后续批量生产可直接将可调电阻rp1、rp2的电阻值调节到位(或用相同固定电阻代替)，不需要再次进行阻值确定。图2、3中，npn三极管q1、q2、q3型号是9013；继电器k、k3、k2、k1、k4是dc12v继电器；蜂鸣器b1、b2是型号sf12v有源连续声蜂鸣报警器成品；计数器a及a3是型号sd76的计数器成品，计数器具有两个电源输入端，计数器具有无电压触发端口j，触发端口两个接线端闭合后，计数器进行一次累加计数并经显示屏显示，计数器还具有清零按键l，清零按键按下后，计时器的计数清零重新开始计数；热敏电阻rt型号是ntc103d的负温度系数热敏电阻；变压器t是输入电压交流220v、输出交流12v电压的交流变压器；电容c1是型号470μf/25v的电解电容；整流桥堆a2型号是kbu810；直流电磁接触器是型号sd-n21、工作电压直流12v的直流接触器；电阻r1、r2、r3、r4、r5阻值分别是1k、100k、1k、100k、20k；可调电阻rp1、rp2、rp3型号分别是20k(调节到12k左右)、10k(调节到11k左右)、6m(调节到5.6m左右；可控硅vs是型号mcr100-1的塑单相可控硅。
23.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。