專利名稱：智能雷電計數器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及 一種雷電計數器，具體來說，涉及一種能夠計數并記錄電涌信號的智能雷電計數器。
背景技術：
隨著電子技術的廣泛應用，以及信息技術的飛速發展，電子設備已經深入到人們的生活和生產的每一領域，人們幾乎每天都離不開電器設備，從日常用的電視機、音響和通信設備到工業生產設備等。由于各種電器設備大多采用集成電路，使得電子設備的耐過壓能力都比較低，特別是在雷電比較頻繁的地區，損壞率是非常大的，為此防雷器得到了廣泛的應用，特別是電力系統、通信系統和電視廣播系統。“防雷”是一項綜合的系統工程，要必須從各個方面全方位考慮，采取各種有效措施，不斷改良才會得到成效，雖然如此，但是國家每年由于遭雷擊是增加無減，損失數以億計，其中重要的原因之一，就是缺乏相應的手段評估所采取的防雷措施。目前，多數的防雷器都是比較單一的防雷功能，沒有失效指示等，更說不上對雷電的有效分析了，現在市面上也出現了不少雷擊計數設備，但由于受到掉電及功能等的影響， 數據經常丟失，有誤動作。
實用新型內容針對以上的不足，本實用新型提供了一種自動計數并記錄電涌信號的智能雷電計數器，它包括用于采集雷擊時電涌信號的電涌信號采集單元，根據電涌信號采集單元所采集的電涌信號進行分析并記錄雷擊時間、雷擊次數、雷擊頻率和電涌電流大小的信號處理單元，以及為信號處理單元提供穩定工作電壓的電源單元。所述信號處理單元包括接收并分析存儲電涌信號采集單元所采集的電涌信號的微處理器電路，以及對微處理器電路記錄數據進行復位的復位電路。所述信號處理單元還包括用于顯示雷擊時間、雷擊頻率和電涌電流大小的顯示電路，以及用戶輸入命令的按鍵電路。所述顯示電路為LED數碼顯示電路。所述電源單元包括將市電電壓變為信號處理單元工作電壓的變壓器，將交流電轉變為直流電的整流電路，以及對直流電進行濾波處理的整流濾波電路。所述電源單元還包括與整流濾波電路連接的備用電源電路，以及在斷電情況下啟動備用電源電路的掉電檢測電路。所述電涌信號采集單元包括對電涌信號的進行感應采集的電流互感器；對過高的電涌信號進行一級限制的限壓電路；對電涌信號進行正負極性定向的整流電路；對整流后的電流進行濾波處理的RC濾波網絡；對濾波處理后的電流進行限流穩壓處理的穩壓限流電路；對電涌信號進行隔離的隔離接口電路。本實用新型的有益效果為本實用新型設有信號處理單元，通過內部帶有EEPROM存儲器的微處理器，可以提高響應速度，抗干擾能力強，記錄準確；電源單元增加了備用電源電路和掉電檢測電路，使得在掉電模式下能夠及時進行雷擊計數和數據存儲，確保計數器正常工作；采用LED數碼管顯示，能夠在比較暗的環境下進行數據查看及相關操作，提高工作效率；采用光隔離接口，防止電涌信號對微處理器的造成不必要的干擾，使得微處理器工作更加穩定。
圖1為本實用新型智能雷電計數器的功能結構示意圖；圖2為本實用新型電涌信號采集單元電路原理圖；圖3為本實用新型信號處理單元電路原理圖；圖4為本實用新型電源單元電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步闡述。如圖1所示，本實用新型的智能雷電計數器包括電涌信號采集單元、信號處理單元和電源單元，電涌信號采集單元采集雷擊時的電涌信號，信號處理單元接收電涌信號采集單元所采集的電涌信號，進行分析并記錄雷擊時間、雷擊次數、雷擊頻率和電涌電流大小，電源單元為信號處理單元提供穩定工作電壓。如圖3所示，信號處理單元包括微處理器電路、復位電路、顯示電路和按鍵電路。 微處理器電路接收并分析存儲電涌信號采集單元所采集的電涌信號的，獲得雷擊時間、雷擊次數、雷擊頻率和電涌電流大小，它由處理器U1、電容C7和C8組成；復位電路對微處理器電路記錄數據進行復位，它由電容C6和Rll組成，C6另一端接地，其連接Ul的引腳13 ； 顯示電路用于顯示雷擊時間、雷擊頻率和電涌電流大小的，本實用新型優先考慮采用LED 數碼顯示電路，它由LEDl和電阻R14 R20，組成；按鍵電路用于用戶輸入命令，由開關SWl 和R13組成，接入Ul的引腳2。如圖2所示，電涌信號采集單元包括電流互感器、限壓電路、整流電路、RC濾波網絡、穩壓限流電路和隔離接口電路。電流互感器主要負對電涌信號的感應采集，由電感Ll 組成；限壓電路可對過高的電涌信號進行一級限制，確保后級電路不被損壞，它由電阻Ml 組成；整流電路對不同方面的電涌信號進行正負極性的定向，轉在統一極性的脈動直流電， 它由整流橋DBOl完成，負責電流的正負定向工作；RC濾波網絡對整流后的電流進行濾波處理，它由限流電阻R1、R2及電容Cl組成；穩壓限流電路對濾波處理后的電流進行限流穩壓處理，確保后級光耦合器正常工作，它由防雷元件SID1、穩壓二極管DZl及限流電阻R3、電阻R4、電阻R5組成，可有效地限制電流進入和過濾高頻脈沖；隔離接口電路可以有效地把電涌信號與后級處理器電路有效隔離，互不干擾，它由PC817型線性光耦合器U3及電阻R9 組成，實現快速的計數信號的光隔離轉換。如圖4所示，電源單元包括變壓器、整流電路、整流濾波電路、掉電檢測電路和備用電源電路。變壓器將市電電壓變為信號處理單元工作電壓，由電感Bl組成；整流電路將交流電轉變為直流電，由整流器DB02和二極管D4組成；整流濾波電路對直流電進行濾波處理，由芯片U2、電容C2、電容C3、電容C4、二極管Dl和R23組成；備用電源電路用于在掉電的情況下為信號處理單元提供電源，由電池BATl、電阻R21和兩個反向并聯的二極管D2和D3 組成；掉電檢測電路用于檢測市電供電情況，并在掉電的情況下啟動備用電源電路，由電阻 R6 R8、電容C3和三極管Ql組成。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型并不局限于上述實施方式，在實施過程中可能存在局部微小的結構改動，如果對本實用新型的各種改動或變型不脫離本實用新型的精神和范 圍，且屬于本實用新型的權利要求和等同技術范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型。
權利要求1.一種智能雷電計數器，它包括用于采集雷擊時電涌信號的電涌信號采集單元，其特征在于，它還包括根據電涌信號采集單元所采集的電涌信號進行分析并記錄雷擊時間、雷擊次數、雷擊頻率和電涌電流大小的信號處理單元，以及為信號處理單元提供穩定工作電壓的電源單元。
2.根據權利要求1所述的智能雷電計數器，其特征在于，所述信號處理單元包括接收并分析存儲電涌信號采集單元所采集的電涌信號的微處理器電路，以及對微處理器電路記錄數據進行復位的復位電路。
3.根據權利要求2所述的智能雷電計數器，其特征在于，所述信號處理單元還包括用于顯示雷擊時間、雷擊頻率和電涌電流大小的顯示電路，以及用戶輸入命令的按鍵電路。
4.根據權利要求3所述的智能雷電計數器，其特征在于，所述顯示電路為LED數碼顯示電路。
5.根據權利要求1所述的智能雷電計數器，其特征在于，所述電源單元包括將市電電壓變為信號處理單元工作電壓的變壓器，將交流電轉變為直流電的整流電路，以及對直流電進行濾波處理的整流濾波電路。
6.根據權利要求5所述的智能雷電計數器，其特征在于，所述電源單元還包括與整流濾波電路連接的備用電源電路，以及在斷電情況下啟動備用電源電路的掉電檢測電路。
7.根據權利要求1所述的智能雷電計數器，其特征在于，所述電涌信號采集單元包括對電涌信號的進行感應采集的電流互感器；對過高的電涌信號進行一級限制的限壓電路； 對電涌信號進行正負極性定向的整流電路；對整流后的電流進行濾波處理的RC濾波網絡； 對濾波處理后的電流進行限流穩壓處理的穩壓限流電路；對電涌信號進行隔離的隔離接口電路。
專利摘要本實用新型公開了一種自動計數并記錄電涌信號的智能雷電計數器，它包括用于采集雷擊時電涌信號的電涌信號采集單元，根據電涌信號采集單元所采集的電涌信號進行分析并記錄雷擊時間、雷擊次數、雷擊頻率和電涌電流大小的信號處理單元，以及為信號處理單元提供穩定工作電壓的電源單元。所述信號處理單元包括微處理器電路、復位電路、顯示電路和按鍵電路；所述電涌信號采集單元包括電流互感器、限壓電路、整流電路、RC濾波網絡、穩壓限流電路和隔離接口電路。所述電源單元包括變壓器、整流電路、整流濾波電路、掉電檢測電路和備用電源電路。
文檔編號G01R19/17GK201984106SQ20112000189
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月17日 優先權日2011年5月17日
發明者陳建魁 申請人:上海雷迅防雷技術有限公司