用于自動選擇監視范圍的繼電器的制造方法

用于自動選擇監視范圍的繼電器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種用于自動選擇監視輸入源的參數的監視范圍的繼電器和用于監視輸入源的參數的方法，其中繼電器包括用于耦接到輸入源的一個或多個端子；耦接到一個或多個端子的多個可開關電路；耦接到多個可開關電路的處理模塊，用于基于輸入源的參數值從多個監視范圍中自動選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；及繼電器開關，被配置為基于由處理模塊提供的觸發信號而提供或中斷到電路的電通信。還可以提供信號調節模塊用于例如在選擇監視范圍之前調節信號。
【專利說明】用于自動選擇監視范圍的繼電器
【技術領域】
[0001]本發明廣泛地涉及一種用于自動選擇監視范圍的繼電器和用于監視輸入源的參數的方法。
【背景技術】
[0002]在電子工業中，一般使用諸如繼電器的設備來操作機器和電路。這樣的設備一般依靠激勵(energisation)或接通/切斷來用于操作。
[0003]傳統地，對于使用控制繼電器的監視或控制操作，通常，繼電器特定于監視例如功率源、電壓源、電流源等的某一整體參數范圍。該參數可以是例如電流、電壓、三相功率等等。例如，可以提供控制繼電器用于監視0.15A至15A的整體電流范圍。實踐中，通過連接要監視的源到不同的各個端子，控制繼電器可以具有要供選擇的不同子范圍。即，繼電器可以具有與不同的監視范圍或子范圍對應的多個輸入端子。例如，可以將整個范圍分成諸如0.15A至1.5A、0.5至5A和1.5A至15A的子范圍。為監視6A的電流閾值，用戶一般需要連接到用于監視1.5A至15A的子范圍的(多個端子中的)兩個正確的端子。
[0004]因而，可能出現的一個顯著問題是用戶可能將要監視的源連接到不正確的端子，然后繼電器將不會如所期望的起作用。這可能導致用戶將繼電器認為是有故障的產品。此夕卜，將高電流源連接至用于監視低電流范圍的不正確的端子可能造成對繼電器的損壞。
[0005]此外，用戶需要知道要測量的源的預先的參數(例如負載電流或輸入電壓)，以便根據繼電器的產品說明書來匹配，選擇用于監視和/或控制目的的合適的繼電器。
[0006]由于多個輸入端，用于選擇(彳艮多端子中的)兩個輸入端的組合置換(permutation)的數目可能增加繼電器操作的復雜性。當一般提供用戶手冊來對具有要監視的具體源的兩個特定端子的對應組合列表時，查找這樣的表可能通常是乏味的并且極其費時的。
[0007]此外，因為目前查找表和識別用于連接的正確的輸入端的過程本質上是手動的，所以人為錯誤的可能性仍然存在，這可能導致產品故障或損壞。從產品供應商的角度來說，這是非常令人不快的，因為產品返回的數目可能增加，并且可能不能區分由用戶的錯誤連接而導致的損壞的產品和由例如制造過程導致的實際的缺陷產品。
[0008]此外，因為可以出現在繼電器上的輸入端數目最終由繼電器的可用表面面積所限制，所以繼電器只能支持有限數目的子范圍。因而，實際上，通常提供具有不同監視范圍的不同繼電器以滿足不同的參數閾值。因此，對于某一范圍可能存在大量可用的繼電器，從而對用戶造成混淆。例如，可能存在用于監視0.003A至0.03A的電流的繼電器，用于監視0.01A至0.1A的電流的另一繼電器，還有用于監視子范圍0.1A至1A、0.3A至1.5A、1A至5A和3A至15A的電流的另一繼電器。
[0009]因此，考慮到以上，存在對一種尋求解決或改善至少一個上述問題的繼電器和對應的方法的需要。
【發明內容】

[0010]根據本發明的一方面，提供了一種用于自動選擇監視輸入源的參數的監視范圍的繼電器，該繼電器包括:用于耦接到輸入源的一個或多個端子；耦接到一個或多個端子的多個可開關電路；耦接到多個可開關電路的處理模塊，用于基于輸入源的參數值從多個監視范圍中自動選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；及繼電器開關，被配置為基于由處理模塊提供的觸發信號而提供或中斷到電路的電通信。
[0011]繼電器可以進一步包括用于實現可開關電路的開關模塊，開關模塊包括每個處于斷開狀態或閉合狀態的可操作的至少兩個開關，其中基于它們各自的斷開和閉合狀態，所述至少兩個開關可以被配置為提供從輸入源到處理模塊的不同的電路徑。
[0012]處理模塊可以被配置為基于輸入源的參數值而指令開關模塊的至少一個開關以處于斷開狀態或閉合狀態。
[0013]處理模塊可以被配置為對輸入源的參數值采樣，并且評定(assess)多個監視范圍用于自動選擇監視范圍。
[0014]評定可以基于以采樣值為基礎評定多個監視范圍的各個上和下邊界。
[0015]至少兩個開關的每個的閉合狀態可以對應于各個監視范圍，使得當參數值在各個監視范圍之內時開關的每個保持在它的閉合狀態。
[0016]繼電器可以進一步包括用于耦接至輸入源的電阻器陣列，電阻器陣列包括多個電阻器以提供從輸入源到處理模塊的不同電阻。
[0017]處理模塊可以被配置為基于通過電阻器陣列的電壓降而自動選擇監視范圍。
[0018]繼電器可以進一步包括不多于兩個的輸入端子。
[0019]輸入參數可以包括輸入源的電壓和電流的至少一個。
[0020]繼電器可以與具有第一輸入參數的第一輸入源和具有第二輸入參數的第二輸入源分開地一起兼容使用，第一輸入參數對第二輸入參數的比率為至少5000。
[0021]在任何一個時間點不多于所述至少兩個開關的一個可以處于閉合狀態。
[0022]繼電器可以進一步包括耦接到處理模塊的電壓保護模塊或電流保護模塊的至少一個，用于基本上避免由于輸入源的電屬性造成的對處理模塊的損壞。
[0023]當輸入源的一個或多個特征滿足一個或多個預定條件時，處理模塊可以提供觸發信號。
[0024]一個或多個特征可以從包括單相電壓、三相電壓、單相電流和功率的組中選擇。
[0025]預定條件可以是用戶設置的。
[0026]根據本發明的第二方面，提供了一種監視輸入源的參數的方法，該方法包括步驟:將多個可開關電路耦接到源；獲得參數值；基于輸入源的參數值從多個監視范圍中選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；以基于監視參數的觸發信號為基礎，提供或中斷到電路的電通信。
[0027]該方法可以進一步包括用于實現可開關電路的開關模塊，開關模塊包括每個處于斷開狀態或閉合狀態的可操作的至少兩個開關，其中基于它們各自的斷開和閉合狀態，所述至少兩個開關可以被配置為提供不同的電路徑。
[0028]選擇監視范圍的步驟可以包括:基于輸入源的參數值，指令開關模塊的至少一個開關以處于斷開狀態或閉合狀態。[0029]該方法可以進一步包括對輸入源的參數值采樣，并且評定多個監視范圍用于自動選擇監視范圍。
[0030]該方法可以進一步包括基于采樣值評定多個監視范圍的各自的上和下邊界。
[0031]至少兩個開關的每個的閉合狀態可以對應于各個監視范圍，使得當參數值在各個監視范圍之內時開關的每個保持在它的閉合狀態。
[0032]該方法可以進一步包括將電阻器陣列耦接到輸入源，電阻器陣列包括多個電阻器以向輸入源提供不同電阻。
[0033]自動選擇監視范圍的步驟可以進一步基于通過電阻器陣列的電壓降。
[0034]該方法可以進一步包括提供不多于兩個輸入端用于耦接至輸入源。
[0035]輸入參數可以包括輸入源的電壓和電流的至少一個。
[0036]第一監視范圍對第二監視范圍的比率可以是至少5000。
[0037]在任何一個時間點所述至少兩個開關的不多于一個可以處于閉合狀態。
[0038]該方法可以進一步包括提供電壓保護模塊或電流保護模塊的至少一個，用于基本上避免由于輸入源的電屬性造成的損壞。
[0039]當輸入源的一個或多個特征滿足一個或多個預定條件時，可以生成觸發信號。
[0040]一個或多個特征可以從包括單相電壓、三相電壓、單相電流和功率的組中選擇。[0041 ] 預定條件可以是用戶設置的。
[0042]選擇監視范圍的步驟可以包括:(i)將參數值與開關模塊的一個開關的各個監視范圍進行比較，以確定該值是否在那個開關的監視范圍之內；(ii)如果該值在那個開關的相關監視范圍之外，則提供那個開關以處于斷開狀態，或者如果該值在那個開關的監視范圍之內，則提供那個開關以處于閉合狀態；(iii)對于其他開關的每個重復步驟(i)和
(ii)，直到確定該值在開關模塊中的一個開關的監視范圍之內，并且提供那個開關以處于閉合狀態。
[0043]根據本發明的第三方面，提供了一種在其上存儲計算機代碼的計算機可讀數據存儲介質，其中計算機代碼旨在指令繼電器的處理模塊執行監視輸入源的參數的方法，該方法包括步驟:將多個可開關電路耦接到源；獲得參數值；基于輸入源的參數值從多個監視范圍中選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；以及以基于監視參數的觸發信號為基礎，提供或中斷到電路的電通信。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]通過以下僅作為示例的并且結合附圖的所寫描述，對于本領域一位技術人員來說，本發明的示例實施例將更好理解并且更明顯，附圖中:
[0045]圖1(a)是示出在示例實施例中的繼電器的示意圖；
[0046]圖1(b)是示出在圖1(a)的示例實施例中的繼電器的示意電路圖；
[0047]圖2是用于寬泛地示出在示例實施例中的用于處理模塊的示范性固件的算法的示意性流圖；
[0048]圖3是示出在示例實施例中的允許用戶設置諸如閾值電平的預定條件的接口的示意圖；
[0049]圖4是用于寬泛地示出示例實施例中的用于處理模塊的示范性固件的觸發算法的示意性流圖；
[0050]圖5(a)是示出示例實施例中的電流控制繼電器的示意圖；
[0051]圖5(b)是寬泛地示出示例實施例中的電流控制繼電器的部件的示意性框圖；
[0052]圖6(a)是示出示列實施例中的電壓控制繼電器的示意圖；
[0053]圖6(b)是寬泛地示出示例實施例中的電壓控制繼電器的部件的示意性框圖；
[0054]圖7是用于示出示例實施例中的用于監視輸入源的參數的方法的示意性流程圖。
【具體實施方式】
[0055]下面描述的示例實施例可以提供一種用于自動地選擇其中的電路徑的繼電器，及一種在所述繼電器之內自動地選擇電路徑的方法。
[0056]可以提供了一種允許自動范圍選擇的繼電器，用于監視以允許用戶容易連接并且變為對用戶友好的。優選地，用戶可以簡單地將要監視的輸入源連接至一個端子，并且在繼電器的正面面板處設置合適的閾值，用于操作繼電器。然后繼電器可以測量例如均方根(RMS)值以確定/選擇用于要監視的源的合適的監視范圍。基于選擇從輸入源到處理模塊的電路徑，來選擇合適的監視范圍。在示例實現中，電流范圍可以是從2mA至15A (子范圍在其之間)，并且電壓范圍可以是從50mV至600V (子范圍在其之間)。
[0057]在示例實施例中，可以提供一種繼電器，用于自動地選擇其中的兼容的電路徑用于輸入源。該斷電器包括:具有包括多個電阻器的電阻器陣列；耦接到電阻器陣列的開關模塊，開關模塊包括每個處于斷開狀態或閉合狀態的可操作的至少兩個開關；耦接到開關模塊的處理模塊，用于自動控制開關模塊中的至少兩個開關的操作；及耦接到處理模塊的繼電器開關，并且繼電器開關被配置為基于處理模塊提供的觸發信號而提供或中斷到電路的電通信，其中至少兩個開關被配置為基于它們各個的斷開和閉合狀態而提供從輸入源到處理模塊的不同電路徑。在某些實施例中，兼容的電路徑是允許繼電器以可兼容/合適的監視范圍來監視輸入源并且可以基本上減小輸入源對繼電器的損壞的可能性的路徑。在某些實施例中，處理模塊獲得要被監視的輸入源的參數值的第一讀數，并且將該讀數與不同監視范圍的存儲的/已知的邊界比較。然后處理模塊決定激活哪個或哪些開關以選擇兼容的電路徑，來以兼容/合適的監視范圍來監視輸入源。
[0058]在這里的描述中，繼電器可以是可激勵的(energisable)線圈設備，可以包括但不限于諸如繼電器的可以被切換/供電通電和斷電的任何設備，或者其他電機械開關設備、部件或部分。可激勵線圈設備的激勵事件可以包括但不限于:元件的供電通電/斷電和/或元件的機械通/斷。如在此描述中使用的術語“耦接”或“連接”旨在覆蓋直接連接或通過一個或多個中間裝置連接這二者，除非另有說明。
[0059]在某些部分，這里的描述可以被明確地或隱含地描述為對計算機內存或電子電路之內的數據進行操作的算法和/或函數操作。為有效地描述，這些算法描述和/或函數操作通常由信息/數據處理領域的技術人員使用。算法通常涉及導致期望的結果的有條理的步驟序列。算法步驟可以包括能夠被存儲、發送、傳輸、合并、比較和其它操作的、諸如電、磁或光信號的物理量的物理操作。
[0060]此外，除非另外具體說明，并且通常從下文是明顯的，本領域技術人員將理解遍及本說明書，利用諸如“掃描”、“計算”、“確定”、“替代”、“生成”、“發起”、“輸出”等等的術語的討論指的是指令處理器/計算機系統或類似的電子電路/設備/部件的行為和處理，即操作/處理在所述系統之內以物理量表示的數據，并將其轉換為系統或其它信息存儲、發送或顯示設備等等之內類似地以物理量表示的其它數據。
[0061]該描述還公開了用于執行所述方法的步驟的相關設備/裝置。這種裝置可以被具體地構造用于所述方法的目的，或者可以包括由存儲在存儲部件中的計算機程序選擇性地激活或重新配置的通用計算機/處理器或其它設備。在此描述的算法和顯示沒有內在地與任何特定計算機或其它裝置相關。應該理解，可以根據這里的教導來使用通用設備/機器。替換地，可以期望執行所述方法步驟的專門的設備/裝置的結構。
[0062]此外，認為本描述還隱含地覆蓋計算機程序，在其中顯而易見的是通過計算機代碼可以將在此描述的方法步驟付諸實施。將理解可以使用各種編程語言和編碼來實現這里的描述的教導。此外，計算機程序如果適用，則不限于任何特定的控制流，并且可以使用不同的控制流，而不脫離本發明的范圍。
[0063]此外，如果適用，則可以并行和/或順序地執行計算機程序的一個或多個步驟。這樣的計算機程序如果適用，則可以存儲在任何計算機可讀介質上。計算機可讀介質可以包括諸如磁盤或光盤的存儲設備，或者適合于與合適的讀取器/通信計算機接口連接的其它存儲設備。計算機可讀介質甚至可以包括諸如在因特網系統中例示的有線介質，或者諸如在藍牙技術中例示的無線介質。當在合適的讀取器上有效地加載并運行計算機程序時，則產生可以實現所述方法的步驟的裝置。
[0064]示例實施例也可以作為硬件模塊來實現。模塊是被設計為與其它部件或模塊使用的功能性硬件單元。例如，可以使用數字或分立電子部件來實現模塊，或者模塊可以形成諸如專用集成電路(ASIC)的整體電子電路的一部分。本領域技術人員將理解，示例實施例還可以作為硬件和軟件模塊的組合來實現。
[0065]圖1(a)是示出在示例實施例中的繼電器的示意圖。在示例實施例中，繼電器是控制繼電器100。繼電器100被配置為耦接到諸如單相供電線電壓源的要被監視的輸入源118。繼電器100可以檢測要被監視的源的一個或多個參數的值。
[0066]圖1 (b)是示出在圖1 (a)的示例實施例中的繼電器100的示意電路圖。
[0067]在示例實施例中，繼電器100包括耦接到開關模塊108的電阻器陣列106。開關模塊108耦接到電壓保護模塊形式的保護模塊110。電壓保護模塊耦接到信號調節模塊112，信號調節模塊112進一步耦接到處理模塊114。處理模塊114耦接到輸出模塊116。處理模塊114還耦接到設置模塊103，設置模塊103依次耦接到用戶接口 105。處理模塊114進一步耦接到可以控制繼電器100的觸發開關122的觸發模塊120。電阻器陣列106使用例如兩個輸入端102和104可以耦接到輸入源118。可以提供電源模塊128來對繼電器100的各個部件供電。繼電器100還可以耦接到可編程邏輯控制器(未示出)用于反饋。
[0068]在一些示例實施例中，在數字118處指示的源不限于單相電壓，并且可以包括對于要被監視的源的各種參數，諸如三相電壓和單相電流。還可以監視諸如三相電源的功率的其它參數。
[0069]電阻器陣列106包括串行排列的多個電阻器，例如Rl、R2、R3、R4和R5 (例如，當開關模塊108的開關是斷開的時)。開關模塊108包括并行排列的多個開關，例如S1、S2、S3和S4。電壓保護模塊110包括電壓抑制器和限流電阻器以將電壓調節到不足以對處理模塊114造成重大損壞的量。電壓保護模塊110降壓，并且將輸入源的電壓電平轉變為不損壞處理模塊114的電壓電平。信號調節模塊112包括為噪聲濾除目的而包括的電容器(未示出)。包括運算放大器電路的信號調節模塊112進一步將輸入信號的電氣屬性調節為適合于通過處理模塊114處理的形狀/電平。將理解，電阻器陣列106可以具有不同的電路布置或電阻器數目，以便適應來自通過處理模塊114的監視的不同源的各種類型的例如物理輸入的參數。類似地，開關模塊可以具有不同的電路布置或開關數目，以便適應并向來自不同源的各種輸入參數提供不同的可兼容的電路徑，用于通過處理模塊114的監視。
[0070]處理模塊114接受來自信號調節模塊112的輸入，并且進行處理。在示例實施例中，處理模塊114可以接受從輸入源118采樣的采樣參數值(例如，電壓電平或電流值)，并且將它與通過開關模塊中不同開關的每個表示或與其關聯的不同監視范圍進行比較。監視范圍可以是預定的并且存儲在內存(未示出)的數據庫中。取決于采樣參數值是否在每個開關的監視范圍之內，處理模塊114控制每個開關的斷開或閉合。
[0071]例如，采樣參數值可以是0.4V的電壓，并且此電壓在與SI關聯的電壓監視范圍(例如，0.05V至0.5V的范圍)之內，但是在與S2 (例如，0.51V至5V的范圍)、S3 (例如，
5.0lV至50V的范圍)和S4 (例如，50.0lV至600V的范圍)關聯的電壓監視范圍之外。在此示例實施例中，SI被設置成處于閉合狀態，而其余開關S2、S3和S4被設置成處于斷開狀態，以選擇合適的監視范圍和兼容的電路徑。從而電流從輸入源118經由電阻器Rl和開關SI向處理模塊114傳播。因此，從輸入源端102至開關SI的電路徑具有Rl的電阻，并且在SI的電壓降可以使用(R2+R3+R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5)來計算。在此示例實施例中，如果改為閉合開關S2，則從輸入端102至開關S2的電路徑具有(R1+R2)的電阻，并且在S2處的電壓降可以使用(R3+R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5)來計算。相同的邏輯適用于其它開關。一旦建立合適的兼容電路徑，處理模塊114繼續相對于所選擇的、與相關開關和電路徑關聯的監視范圍來監視從輸入源118采樣的采樣參數值(例如，電壓電平或電流值)，并且將參數值與一組一個或多個預定條件(例如，一組閾值)比較。這些預定條件可以是由用戶設置、在制造期間預設或由繼電器自動設置的工作/閾值條件。比較用戶接口 105。工作條件確定是否要斷開或閉合繼電器開關122。
[0072]處理模塊114可以包括微控制器。例如，可以使用來自意法半導體公司(STMicroelectronics)的STM32F100C或者來自恩智浦(NXP)的LPCl114來實現微控制器。可以提供其它部件連接至微控制器作為使微控制器能夠起作用的支持電路。將理解，取決于選擇用于實現的微控制器的類型，支持電路可以變化。在示例實施例中，處理模塊114作為與在繼電器100之內的部件交互的智能處理元件來起作用。處理模塊114內的處理取決于所寫的固件。
[0073]用戶接口 105可以包括例如用于設置工作/閾值條件的、要通過繼電器100的用戶訪問的外部操作元件。由用戶在用戶接口 105上設置的操作或設置由設置模塊103感測，并且在設置模塊103處被轉換為電信號。向處理模塊114發送信號用于在處理模塊114處的處理。
[0074]取決于繼電器100的類型，存在各種類型的操作或設置。在此例子中，一些可能的操作或設置可以包括但不限于欠電壓設置、過電壓設置等等。也可以包括滯后設置。經由用戶接口 105設置的設置值提供了繼電器100在處理模塊114處使用的一個或多個閾值電平或者“條件設置”，以便基于這些“條件設置”來確定在數字118的源處采樣的參數值是否落在工作范圍之內。
[0075]在示例實施例中，設置模塊103包括多個電位計，打算將用戶在用戶接口 105處設置的設置值轉換為可以被發送并可以被處理模塊114識別的電信號。例如，第一電位計可以轉換欠電壓/過電壓選擇器；第二電位計可以轉換電壓范圍設置；并且第三電位計可以轉換用戶要求的電壓閾值。例如，第二電位計可以被用來選擇600V作為工作條件。第三電位計可以用來選擇30%的值，從而轉換為180V偏差的實際/要求的欠或過電壓(取決于選擇哪個)閾值(即600V的30%)。將理解，設置模塊103不限于這種，并且可以被擴展到諸如滯后、時間設置等的更多設置。
[0076]因此，在示例實施例中，以免獲得錯誤的讀數，首先(經由兼容的電路徑)選擇正確的監視范圍用于監視參數值。此后，如果要被監視的源的參數的監視值落在工作范圍/預定條件之外，則發送觸發信號。在示例實施例中，觸發信號可以由處理模塊114發送，指令觸發模塊120控制繼電器開關122。
[0077]觸發器模塊120包括用于驅動或控制觸發器開關122的晶體管。在示例實施例中，當導通晶體管時，激勵或接通觸發開關122。當關斷晶體管時，去激勵或斷開觸發開關122。將理解，取決于設計者偏好，存在修改設計和/或反轉以上邏輯的各種可能性。觸發信號可以是到用于警醒用戶的可編程邏輯控制器(未示出)的反饋信號。
[0078]在示例實施例中，觸發開關122可以被構造為電子機械繼電器開關。觸發開關122包括線圈部分124和接觸部分126。可以通過觸發模塊120激勵或去激勵線圈部分124，以便切換接觸部分126的位置或邏輯。將理解，開關元件可以是任何電子機械繼電器或固態開關。
[0079]在示例實施例中，可選地，可以提供存儲元件或存儲器(未示出)。存儲器可以存儲關于在處理模塊114處檢測的參數的所有信息。例如，存儲器可以存儲單相電壓的所有瞬時信息，信息包括瞬時電壓電平、歷史電壓電平、頻率、發生過的歷史錯誤等。存儲器可以是但不限于諸如EEPROM、FLASH、PROM等的外部存儲模塊，或者嵌入在處理模塊114中的集成存儲電路。
[0080]在示例實施例中，可選地，可以提供收發器集成電路(未示出)。與諸如移動電話、計算機和/或可編程邏輯控制器的外部設備通信，收發器集成電路可以無線地或通過有線介質向和從繼電器100發送和接收信息。收發器集成電路可以是但不限于藍牙收發器、Wifi收發器、紫蜂收發器、通用串行總線(USB)收發器、串行端口收發器等等。
[0081]因此，在示例實施例中，繼電器100可以作為用于監視輸入源的物理輸入參數的控制&監視設備來起作用。在示例實施例中，繼電器100還可與不同的輸入源相兼容。繼電器100可以提供對于繼電器準確地執行它的控制和監視功能最兼容的電路徑，其具有合適的監視范圍，以及降低的由例如輸入源和繼電器的部件的電壓/電流額定值之間的不兼容而造成的損壞可能性。
[0082]繼電器100可以在數字格式/反饋方面反映要被監視的輸入源的狀態。如果觸發開關122是電子機械繼電器，則這可以是就“閉合接觸”或“斷開接觸”而言的觸發信號，或者如果觸發開關122是固態開關，則是就“開”或“關”而言的觸發信號。繼電器100可以由單獨的供電電壓源來供電，或者與要被監視的源的物理輸入參數共享同一供電電壓源。在示例實施例中，電源優選地是單相電源，雖然也可以使用其它種類的電源。將理解，電源可以是交流(AC)或直流(DC)電。
[0083]圖2是用于寬泛地解釋在示例實施例中的用于圖1的處理模塊114的示范性固件的算法的示意性流圖200。處理模塊114可以選擇要與其兼容并且用于以合適的監視范圍監視輸入源的圖1的繼電器之內的電路徑。
[0084]在步驟201，不考慮輸入源118的電壓值，處理模塊114激活開關模塊108的開關S2以處于閉合狀態。這確定了要采用來確定監視范圍的第一讀數。閉合的S2是任意的，并且可以設想可以代替或組合地閉合任何開關。
[0085]在步驟202，處理模塊114以200 μ s的間隔對在端子102、104處獲得的輸入參數的模數轉換(ADC)值采樣。在步驟203，相對于與閉合的開關(即S2)關聯的監視范圍，來監視采樣ADC值。監視范圍可以存儲在處理模塊114中。如果采樣的ADC值超過與S2關聯的監視范圍，則處理模塊114停止采樣并且前進到步驟206。S卩，處理模塊114確定ADC值在監視范圍的上邊界之上，因而監視范圍不合適并且要使用另一監視范圍。在示例實施例中，在ADC采樣過程期間相對于上邊界比較瞬時ADC值，因為發明人已經認識到如果正被監視的任何參數高于與開關關聯的上限，則獲得的ADC值是例如僅微控制器的最大ADC值(例如對于10位ADC端口的值1023)，從而導致/信號表示不正確的測量。
[0086]否則，在步驟204，通過相對監視范圍的下邊界評定，處理模塊114接下來試圖確定ADC值是否在監視范圍之內。處理ADC采樣值并執行真均方根(RMS)計算來獲得臨時的真RMS值。
[0087]隨后，在步驟205，將臨時真RMS值與存儲在處理模塊114中的數據(即監視范圍的下邊界)進行比較。在示例實施例中，RMS值用于這樣的比較，因為發明人已經認識到真RMS值是例如不取決于信號形狀(即不管信號是正弦、三角、正方形還是失真的形狀，并且不管信號是各種頻率的波形等等)的電壓讀數。與諸如峰值檢測或平均方法的其它方法相比，RMS值可能是對于實際世界的波形的有用的測量。如果RMS值在與開關S2關聯的監視范圍之內，那么將臨時真RMS值當作實際的真RMS值，并且對于要用來監視參數的合適的監視范圍，確定開關S2保持閉合。然而，如果臨時的真RMS值低于與開關S2關聯的監視范圍的下邊界，則處理模塊114激活開關SI以處于閉合狀態，而激活開關S2以處于斷開狀態。即，該與S2關聯的監視范圍不合適，并且要使用另一更低的監視范圍。然后對于處于閉合狀態的開關SI重復步驟202至205。
[0088]如上所述，如果在步驟203中采樣的ADC值超過存儲在處理模塊114中的S2的監視范圍，則處理模塊114停止采樣，并且前進到步驟206。在步驟206中，處理模塊114激活開關S3以處于閉合狀態，而激活開關S2以處于斷開狀態。即，與S2關聯的監視范圍不合適，并且要使用另一更高的監視范圍。對于處于閉合狀態的開關S3重復步驟202至205。如果獲得的ADC值仍然超過與開關S3關聯的預定監視范圍，則處理模塊114確定ADC值在監視范圍的上邊界之上，因而監視范圍不合適并且要使用另一監視范圍。即，進行步驟207。否則，確定與開關S3關聯的監視范圍是合適的，并且獲得實際的RMS值以監視參數。
[0089]在步驟207，在確定與開關S3關聯的監視范圍不合適之后，處理模塊114激活開關S4以處于閉合狀態，而激活開關S3以處于斷開狀態。向前重復步驟202。獲得實際的RMS值以相對與開關S4關聯的監視范圍來監視參數。[0090]一旦從以上算法過程已經獲得真RMS值，就可以隨后使用RMS值來確定是否要向繼電器開關122發送觸發信號用于將其接通。即，一旦確定合適的監視范圍，就可以相對閾值條件來監視RMS值以確定是否要觸發繼電器開關122。
[0091]將理解，在開關模塊中可以存在多于四個開關，并且在電阻器陣列中可以存在多于五個電阻器。在這樣的情況下，以上算法的一般概念仍可以通過變化相應地適用以適合添加的電阻器和開關數目。此外，雖然該算法通過相對監視范圍的上邊界檢查來進行，但是沒有將該算法限制為如此，并且其可以通過首先相對監視范圍的下邊界檢查來進行，以作出開關決定。在以上算法中，使用采樣參數值來評定多個監視范圍的各個上和下邊界。
[0092]作為說明性例子，具有類似于在圖1(a)和1(b)中所示的結構和類似于圖2的處理算法的繼電器可以具有下面的特征:電阻器Rl具有約900k (或900，000)歐姆的電阻，電阻器R2具有約90k歐姆的電阻，電阻器R3具有約9k歐姆的電阻，電阻器R4具有約900歐姆的電阻，電阻器R5具有約100歐姆的電阻；微控制器具有ADC電壓，約3.3V的Vdd ;微控制器具有10位的ADC位(例如ADC計數=0-1023);信號調節模塊112具有38.4的增益；與SI關聯的RMS電壓監視范圍是0.05-0.5V ;與S2關聯的電壓監視范圍是0.51-5V ;與S3關聯的電壓監視范圍是5.01-50V ;與S4關聯的電壓監視范圍是50.01-600V。
[0093]在以上說明性例子中，如果從輸入源118采樣的電壓是來自具有100V峰值的正弦波形(例如RMS=70.7V)，則下面的步驟發生(參照用于說明的圖2的步驟)。在步驟201，不考慮輸入源118的電壓值，處理模塊114激活開關模塊108的開關S2以處于閉合狀態。在步驟202，處理模塊114對輸入電壓采樣。在S2處的電壓降是(R3+R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5) X 100V，或者約IV的峰值。將此值傳給信號調節模塊112以通過用38.4的增益乘以IV峰值電壓來調節信號增益。輸出的調節信號被3.3V的Vdd值的飽和上限所限制。因而，在此情況下，獲得的調節信號值是3.3V峰值(IVX 38.4或者3.3V中的較低值)。然后基于下面的計算:3.3/3.3 X 1023=1023最大，處理模塊的微控制器使用3.3V峰值來計算ADC計數。因為此值1023表示超過S2的監視范圍，所以處理前進到下一步驟206。
[0094]在步驟206中，處理模塊114激活開關S3以處于閉合狀態，而激活開關S2以處于斷開狀態。在S3處的電壓降是(R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5) X100V，或者約0.1V的峰值。將此值傳給信號調節模塊112以通過用38.4的增益乘以0.1V峰值電壓來調節信號增益。輸出的調節信號被3.3V的飽和上限所限制。因而，在此情況下，獲得的調節信號值是(0.1VX38.4或者3.3V的較低值)3.3V峰值。然后基于下面的計算:3.3/3.3X 1023=1023最大，處理模塊的微控制器使用3.3V峰值來計算ADC計數。因為此值1023表示超過S3的監視范圍，所以處理前進到下一步驟207。
[0095]在步驟207中，處理模塊114激活開關S4以處于閉合狀態，而激活開關S3以處于斷開狀態。在S4處的電壓降是(R5)/(R1+R2+R3+R4+R5) X100V，或者約0.0lV的峰值。將此值傳給信號調節模塊112來通過用38.4的增益乘以0.0lV峰值電壓來調節信號增益。輸出的調節信號被3.3V的飽和上限所限制。因而，在此情況下，獲得的調節信號值是(0.0lVX 38.4或者3.3V的較低值)約0.384V峰值。然后基于下面的計算:0.384/3.3 X 1023，或119計數最大，處理模塊的微控制器使用0.384V峰值來計算ADC計數。因為此值119表示采樣電壓落在S4的監視范圍之內，所以開關S4被保持在閉合狀態。隨后獲得70.7V的實際RMS值，并且使用該實際RMS值來確定是否要向繼電器開關122發送觸發信號用于將其接通。
[0096]在以上說明性例子中，如果從輸入源118采樣的電壓是來自具有0.1V峰值的正弦波形(例如RMS=0.07V)，則下面的步驟發生(參照用于說明的圖2的步驟)。在步驟201，不考慮輸入源118的電壓值，處理模塊114激活開關模塊108的開關S2以處于閉合狀態。在步驟202，處理模塊114對輸入電壓采樣。在S2處的電壓降是(R3+R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5) X0.1V，或者約0.0OlV的峰值。將此值傳給信號調節模塊112以通過用38.4的增益乘以0.0OlV峰值電壓來調節信號增益。輸出的調節信號被3.3V的Vdd值的飽和上限所限制。因而，在此情況下，獲得的調節信號值是(0.001VX38.4或者3.3V的較低值)0.0384V峰值。然后基于下面的計算:0.0384/3.3X1023=12最大，處理模塊的微控制器使用0.0384V峰值來計算ADC計數。因為此值12表示沒有超過S2的監視范圍，所以處理前進到步驟204和205。隨后獲得實際的RMS值，并且使用該實際RMS值來確定其是否在S2的監視范圍之內，即通過相對與S2關聯的下邊界進行比較。因為約0.07V的此RMS值表示它低于S2的監視范圍(例如0.51-0.5V)，所以這指示使用閉合的SI獲得的測量更精確。
[0097]因而，在步驟205，處理模塊114激活開關SI以處于閉合狀態，而激活開關S2以處于斷開狀態。在SI處的電壓降是(R2+R3+R4+R5)/(R1+R2+R3+R4+R5) X0.1V，或者約0.0lV的峰值。將此值傳給信號調節模塊112來通過用38.4的增益乘以0.0lV峰值電壓來調節信號增益。輸出的調節信號被3.3V的飽和上限所限制。因而，在此情況下，獲得的調節信號值是(0.01VX38.4或者3.3V的較低值)約0.384V峰值。然后基于下面的計算:
0.384/3.3X1023,或119計數最大，處理模塊的微控制器使用0.384V峰值來計算ADC計數。這可以確認沒有超過SI的監視范圍。隨后獲得0.07V的實際RMS值，并且使用其來確定是否要向繼電器開關122發送觸發信號用于將其接通。
[0098]圖3是示出在示例實施例中的允許用戶設置諸如閾值電平的預定條件的接口的示意圖。接口 302包括一個或多個電位計，例如304。用戶可以操作例如304的電位計用于設置值的10%過電壓。從而，如果監視電壓超過正常工作條件的設置值的10%，則檢測錯誤。將理解，在其它實施例中，代替設置基于百分比的閾值電平，用戶可能能夠在檢測錯誤之前設置精確的閾值電平(即工作范圍)。
[0099]在示例實施例中，如果提供了存儲模塊，則可以存儲工作條件信息用于將來的使用。此外，可以向繼電器的教導模塊(未示出)提供諸如按鈕和/或滑門的致動器(actuator)，以便為了確定/設置工作條件用戶可以操作致動器發送用于指令繼電器評定當前檢測的參數值的教導輸入，并且不管任何先前存儲的工作條件信息。作為另一替換，可以在每次繼電器上電時指令繼電器確定/設置工作條件，即，對繼電器供電的每次初始檢測充當教導輸入。
[0100]在示例實施例中，觸發信號還可以用于向用戶發送視覺指示/顯示。例如，當檢測到相應參數具有在它的所確定工作范圍外部的值時，可以向發光二極管(LED)電路發送指令點亮LED的觸發信號。例如，如果確定檢測的電壓電平在對于該電壓的工作條件的例如5%容差之外，則可以點亮過電壓LED ;以及如果確定檢測電流電平在該電流的工作條件的例如2%容差之外，則可以點亮過電流LED。
[0101]因而，在所述示例實施例中，繼電器能夠基于要被監視的源的參數的檢測值來設置工作條件。然后基于向設置的工作條件施加閾值電平，可以設置工作范圍。如果該參數的另一檢測值在工作范圍之外，則可以從繼電器發送觸發信號。這可以包括對用戶的視覺指示。
[0102]圖4是用于寬泛地示出示例實施例中的用于圖1的處理模塊114的示范性固件的觸發算法的示意性流圖400。處理模塊114可以確定是否要向繼電器開關122發送觸發信號用于將它接通。
[0103]在步驟402，用戶輸入關于繼電器100的期望的預定工作條件，以設置關于繼電器100應該何時激活/跳閘(即繼電器開關122關斷)的邊界。例如，用戶可以設置50V的+10%作為過電壓(S卩如果電壓增加達多于輸入源的50V的10%即5V則繼電器跳閘)，或者50V的-10%作為欠電壓(即如果電壓減少達多于輸入源的50V的10%即5V，則繼電器跳閘)。
[0104]在步驟404，將工作條件設置轉換為均方根值并存儲。在步驟406，處理模塊114確定兼容的電路徑和合適的監視范圍(比較圖3)。
[0105]在步驟408，基于步驟404的設置和當前的檢測參數值來確定工作范圍。在步驟410，在數字118處的參數值(使用端子102、104)被轉化為相當的均方根值用于與工作范圍的比較。
[0106]在步驟412，如果參數的均方根值落在工作范圍之外，則通過觸發模塊120觸發觸發開關122，并且發布/發送錯誤信號并可以將其存儲。
[0107]圖5(a)是示出示例實施例中的電流控制繼電器的示意圖。繼電器500包括一個端子對E1-M502，用于連接要被監視的輸入源。提供閾值設置接口 504供用戶輸入閾值設置。
[0108]圖5(b)是寬泛地示出示例實施例中的電流控制繼電器的部件的示意性框圖。提供塊506以接收輸入電流源的寬范圍，例如從0.002A到15A。提供包括例如電阻器陣列和開關模塊的硬件接口 508。處理塊510耦接到接口 508，用于控制接口 508，并經由接口 508選擇從塊506到處理塊510的合適的電路徑。基于監視范圍選擇電路徑，其中基于在塊506處的輸入源來選擇或確定監視范圍。提供塊512以輸出輸入源的電流的RMS值，用于通過選擇的監視范圍的監視。
[0109]圖6(a)是示出示列實施例中的電壓控制繼電器的示意圖。繼電器600包括一個端子對E1-M602用于連接到要被監視的輸入源。提供閾值設置接口 604供用戶輸入閾值設置。
[0110]圖6(b)是寬泛地示出示例實施例中的電壓控制繼電器的部件的示意性框圖。提供塊606以接收輸入電壓源的寬范圍，例如從0.05V到600V。提供包括例如電阻器陣列和開關模塊的硬件接口 608。處理塊610耦接到接口 608，用于控制接口 608，并經由接口 608選擇從塊606到處理塊610的合適的電路徑。基于監視范圍選擇電路徑，其中基于在塊606處的輸入源來選擇或確定監視范圍。提供塊612以輸出輸入源的電壓的RMS值，用于通過選擇的監視范圍的監視。
[0111]在上述示例實施例中，可以向用戶提供一種具有為輸入源自動選擇其中的兼容的電路徑的繼電器，其中不要求用戶知道為不同的輸入源連接繼電器的不同的組合方式。這可以有利地減少與繼電器到特定電源的不正確連接關聯的問題，還有與檢修時間及不正確的產品返回有關的問題。此外，繼電器可以具有寬范圍，以便可以減少要使得可用的(每個具有窄范圍的)產品的數目。這還可以為初學用戶提供即插即用設備。這種設備可以增強用戶友好性，并且具有簡化的用戶接口。發明人已經認識到，可以將所述示例實施例應用于控制繼電器和定時繼電器產品，使得可以吸引更大量的用戶來使用這樣的設備。
[0112]雖然已經如此描述了以上示例實施例，但是將理解可以進行各種修改、替換和/或變化。下面描述其它當中的一些替換。將理解所述替換不是窮盡的，并且不限于下面描述的那些。
[0113]電阻器陣列的一個或多個電阻器可以具有固定的電阻或者可變電阻。電阻器陣列中的電阻器可以被布置為彼此串聯、彼此并聯或者串聯和并聯混合配置。在一個實施例中，由繼電器提供的不同電路徑包括每條路徑中的不同電阻。電阻器陣列可以提供不同電路徑中的電阻差異。因此，可以以特定方式排列電阻器陣列中的電阻器，使得當與開關模塊合作時，電阻器陣列提供從輸入源到處理模塊的不同電阻的不同電路徑。此外，處理模塊基于通過電阻器陣列的電壓降可以自動選擇監視范圍。
[0114]繼電器的開關模塊可以包括多于兩個開關，每個可被操作處于斷開狀態或閉合狀態。開關模塊中的開關數目可以從包括至少3個、至少4個、至少5個、至少6個、至少7個、至少8個、至少9個或至少10個的組中選擇。在一些實施例中，開關的斷開狀態意味著電流不能夠經由該開關從輸入源傳到處理模塊。在一些實施例中，開關的閉合狀態意味著電流能夠經由該開關從輸入源傳到處理模塊。開關的閉合狀態可以對應于“導通”狀態，并且開關的斷開狀態可以對應于“截止”狀態。在一個實施例中，要將開關模塊的開關與繼電器的繼電器開關區別開來。在此實施例中，開關模塊的開關不直接控制電耦合至繼電器開關的下游電路，其反而是由繼電器開關來控制。在這樣的實施例中，繼電器開關以獨立于開關模塊中的開關的狀態的方式來閉合和關斷，并且基于從處理模塊發送的觸發信號而被觸發。
[0115]在一些實施例中，繼電器開關提供或中斷均獨立地耦接至繼電器的輸入源和外部電路之間的電通信。在這些實施例中，繼電器充當輸入源和外部電路之間的中間控制。夕卜部電路可以是耦接至繼電器的外部設備的部分。
[0116]在一個實施例中，在任何一個時間點開關模塊中不多于一個開關處于閉合狀態中。換言之，在這個實施例中，在任何一個時間點開關模塊中只有一個開關處于閉合狀態。在這樣的實施例中，每個閉合的開關提供從輸入源到開關模塊的單條電路徑。然而，在其它實施例中，在一個時間點多于一個開關可以是閉合的。在這樣的實施例中，多于一個開關可以是閉合的以提供從輸入源到開關模塊的單條電路徑。在一些實施例中，特定開關處于閉合狀態直到處理模塊指令那個開關處于斷開狀態為止(作為默認)。在一個實施例中，每一個開關的閉合狀態對應于各個監視范圍，使得當輸入參數在它各自的監視范圍之內時每個開關保持處于它的閉合狀態中。
[0117]在一個實施例中，耦接到開關模塊的處理模塊能夠自動地控制開關模塊中的開關的操作，以及繼電器開關的操作。對開關模塊中的開關的操作的控制可以基于與對開關模塊中的開關的操作的控制不同的因素。處理模塊可以包括一個或多個處理器。在一些實施例中，處理模塊可以包括用于控制開關模塊中的開關的操作的一個處理器，和用于控制繼電器開關的操作的另一處理器。在一些其他的實施例中，使用單個處理器來控制開關模塊中的開關的操作和繼電器開關的操作。處理模塊可以具有除了控制開關模塊和繼電器開關之外的其它功能。例如，處理模塊可以監視來自輸入源的輸入參數；和/或計算輸入參數的值；和/或相對于一組預定條件比較所計算的值，和/或確定是否向繼電器開關發送觸發信號。
[0118]在一些實施例中，處理模塊被配置為監視來自輸入源的輸入參數，并且基于輸入參數指令開關模塊的至少一個開關處于斷開狀態或閉合狀態。輸入參數來源于輸入源的電壓和電流的至少一個。在一些實施例中，輸入參數包括輸入源的電壓和電流的至少一個的均方根值。因此，輸入源可以是電壓源或電流源。在一個實施例中，輸入源是功率源。
[0119]在一些實施例中，處理模塊可以通過監視輸入源的一個或多個特征來控制繼電器開關。如果輸入源的一個或多個特征滿足一組一個或多個預定條件，則可以向繼電器開關發送觸發信號以閉合/斷開繼電器開關。從包括單相電壓、三相電壓、單相電流和功率的組中選擇一個或多個特征。預定條件可以是用戶設置的，或者通過基于輸入源的值生成一組條件來自動設置。
[0120]處理模塊可以包括與電阻器陣列中的電阻器分離的一個或多個電阻器。處理模塊還可以包括用于在其中存儲值的存儲器。
[0121]在一個實施例中，所公開的繼電器包括用于將電阻器陣列耦接至輸入源的不多于兩個輸入端子。優選地，繼電器僅包括兩個輸入端子。在一個實施例中，一個端子自動接地，僅存在一個端子用于將繼電器連接至輸入源。
[0122]繼電器可以適合于與具有第一輸入參數的第一輸入源和具有第二輸入參數的第二輸入源一起使用，第一輸入參數對第二輸入參數的比率為至少約100倍。第一輸入參數對第二輸入參數的比率可以從包括至少約100倍、至少約500倍、至少約1000倍、至少約2000倍、至少約3000倍、至少約4000倍、至少約5000倍、至少約6000倍、至少約7000倍、至少約8000倍、至少約9000倍、至少約10000倍、至少約11000倍和至少約12000倍的組中選擇。優選地，該比率從至少約7500倍和至少約12000倍中選擇。第一輸入參數對第二輸入參數的比率還可以多于以上所列的任何一個數值。在繼電器僅有一個端子用于將繼電器連接至輸入源的實施例中，第一輸入參數對第二輸入參數的比率至少多于約10倍。第一輸入參數對第二輸入參數的比率也可以多于以上所列的任何一個數值。在一個實施例中，如果輸入參數是電流，則繼電器可與具有從約0.002A到約15A的范圍之內的電流額定值的電流源一起兼容使用。在一個實施例中，如果輸入參數是電壓，則繼電器可與具有范圍從約
0.05V到約600V的電壓額定范圍的電壓源一起兼容使用。從而，可以提供至少5000的第一監視范圍對第二監視范圍的比率。
[0123]繼電器可以進一步包括耦接到處理模塊的電壓保護模塊或電流保護模塊的至少一個，用于基本上避免由于輸入源的電屬性造成的對處理模塊的損壞。電壓保護模塊可以將源的輸入電壓限制在預設范圍之內。電流保護模塊可以將前往處理模塊的輸入電流限制在預設范圍之內。因此，電壓保護模塊和電流保護模塊可以基本上保護處理模塊免受從輸入源向處理模塊前進的電流的浪涌。
[0124]在此公開的繼電器還可以進一步包括耦接到處理模塊的信號調節模塊，用于將從輸入源向處理模塊前進的電信號調節成適合于處理模塊的形狀。電信號可以被信號調節模塊調節成適合于處理模塊的處理的形狀。信號調節模塊還可以增強輸入的電信號，然后將增強的信號傳給處理模塊用于處理。
[0125]在一個實施例中，信號調節模塊耦接到電壓/電流保護模塊和處理模塊二者，并且位于所述模塊之間。因此，電壓或電流保護模塊基本上避免由輸入源的電屬性造成的對信號調節模塊的損壞。
[0126]在一個實施例中，開關模塊耦接到電壓/電流保護模塊和電阻器陣列二者，并且位于其之間。因此，開關模塊被配置為提供從電阻器陣列到開關模塊的不同電路徑。
[0127]在一個實施例中，串行排列電阻器陣列、開關模塊、保護模塊、信號調節模塊和處理模塊，使得開關模塊位于電阻器陣列和保護模塊之間，并且信號調節模塊被布置在保護模塊和處理模塊之間。
[0128]在一個實施例中，繼電器進一步包括耦接到處理模塊的輸出模塊。處理模塊可以獲得來自輸入源的輸入參數的均方根(RMS)值，并且經由輸出模塊輸出RMS值。在一些實施例中，可以經由輸出模塊向用戶可視地輸出此RMS值。在一些實施例中，將RMS值與上述一個或多個預定條件比較，以確定是否要向繼電器開關發送觸發信號。
[0129]在一個實施例中，繼電器進一步包括觸發模塊。經由可以控制繼電器開關的開關元件的觸發模塊可以向繼電器開關發送觸發信號。
[0130]還提供了一種在這里公開的繼電器之內自動選擇電路徑以與輸入源兼容的方法，該方法包括:將繼電器耦接到要被監視的源；監視來自輸入源的輸入參數；以及基于輸入參數的值自動地控制開關模塊的至少一個開關以處于斷開狀態或閉合狀態，使得提供從輸入源到處理模塊的兼容的電路徑。這允許選擇與電路徑關聯的合適的監視范圍用于監視輸入參數。
[0131]在一個實施例中，自動控制開關模塊的至少一個開關處于斷開狀態或閉合狀態的步驟包括:將輸入參數的值與開關模塊的第一開關相關的監視范圍進行比較，以確定輸入參數的值是否在第一開關相關的監視范圍之內；以及當參數值在第一開關相關的監視范圍之內時，提供第一開關以處于閉合狀態中。
[0132]在另一實施例中，自動控制開關模塊的至少一個開關處于斷開狀態或閉合狀態的步驟包括:將輸入參數的值與開關模塊的第一開關相關的監視范圍進行比較，以確定輸入參數的值是否在第一開關相關的監視范圍之內；當參數值在第一開關相關的監視范圍之外時，提供第一開關以處于斷開狀態；將輸入參數的值與開關模塊的第二開關相關的監視范圍進行比較，以確定輸入參數的值是否在第二開關的相關監視范圍之內；以及當參數值在第二開關的相關監視范圍之內時，提供第二開關以處于閉合狀態。
[0133]在一個實施例中，自動控制開關模塊的至少一個開關以處于斷開狀態或閉合狀態的步驟包括:(i)將輸入參數的值與開關模塊的一個開關相關的監視范圍進行比較，以確定輸入參數的值是否在那個開關相關的監視范圍之內；(ii)當參數值在該開關的相關監視范圍之外時，提供該開關以處于斷開狀態，或者當參數值在該開關相關的監視范圍之內時，提供該開關以處于閉合狀態；并且對于其他開關的每個重復步驟(i)和(ii)，直到確定參數值在開關模塊中的一個開關的相關監視范圍之內，并且提供那個開關以處于閉合狀態。
[0134]在一個實施例中，作為默認，開關模塊的第一開關處于閉合狀態，而作為默認，其余開關處于斷開狀態。在此實施例中，處理模塊首先監視輸入源的輸入參數的值，并且將它與第一開關相關的監視范圍比較以確定輸入參數的值是否在第一開關的相關監視范圍之內。如果是肯定的，則第一開關保持在閉合狀態。否則，處理模塊觸發第一開關以處于斷開狀態并且提供下一開關處于閉合狀態。在此實施例中，然后處理模塊監視輸入源的輸入參數的值，并且將它與第二開關的相關監視范圍比較以確定輸入參數的值是否在第二開關的相關監視范圍之內。如果是肯定的，則第二開關保持在閉合狀態。否則，處理模塊觸發第二開關以處于斷開狀態并且提供下個第三開關處于閉合狀態，并且該過程繼續直到定位具有與輸入參數的值兼容的相關監視范圍的開關為止，并且將該開關提供處于閉合狀態。
[0135]還提供了一種在其上存儲計算機代碼的計算機可讀數據存儲介質，其中計算機代碼意在指令在此公開的繼電器的處理模塊執行在此公開的方法，用于選擇繼電器之內的與輸入源兼容的電路徑和/或選擇用于監視輸入源的監視范圍。
[0136]圖7是用于示出示例實施例中的用于監視輸入源的參數的方法的示意性流程圖700。在步驟702，多個可開關電路耦接到源。在步驟704，獲得參數值。在步驟706，基于輸入源的參數值從多個監視范圍中自動選擇監視范圍，并且每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯。在步驟708，以基于監視參數的觸發信號為基礎，提供或中斷到電路的電通信。將理解，在步驟708中的電路可以指受繼電器行為(例如導致中斷的觸發等)影響的下游電路。
[0137]在一些示例實施例中，監視不限于相對條件評定參數值，而是可以包括讀參數值。
[0138]此外，雖然以上描述了開關模塊和電阻器陣列，但是在某些示例實施例中將理解部件不限于這些。在這樣的實施例中，提供多個可開關電路耦接到繼電器的一個或多個端子。處理模塊耦接到多個可開關電路，用于基于要被監視的源的參數值從多個監視范圍中自動選擇監視范圍。類似于與一個或多個開關關聯的監視范圍，每個監視范圍與一個或多個可開關電路關聯。在這樣的實施例中，可以在下游提供繼電器開關，以基于由處理模塊提供的觸發信號來提供或中斷到下游電路的電通信(即繼電器行為)。
[0139]本領域技術人員將理解，可以對特定實施例進行其他改變和/或修改，而不脫離如寬泛地描述的本發明的精神或范圍。因此，無論從哪一點來看都要將本實施例認為是說明性的而不是限制性的。
【權利要求】
1.一種用于自動地選擇監視輸入源的參數的監視范圍的繼電器，該繼電器包括: 用于耦接到輸入源的一個或多個端子； 耦接到一個或多個端子的多個可開關電路； 耦接到多個可開關電路的處理模塊，用于基于輸入源的參數值從多個監視范圍中自動選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；及 繼電器開關，被配置為基于由處理模塊提供的觸發信號而提供或中斷到電路的電通?目。
2.如權利要求1中要求的繼電器，進一步包括用于實現可開關電路的開關模塊，所述開關模塊包括每個處于斷開狀態或閉合狀態的可操作的至少兩個開關，其中所述至少兩個開關被配置為基于它們各自的斷開和閉合狀態來提供從輸入源到處理模塊的不同電路徑。
3.如權利要求2中要求的繼電器，處理模塊被配置為基于輸入源的參數值，指令開關模塊的至少一個開關處于斷開狀態或閉合狀態。
4.如權利要求1至3的任何一個中要求的繼電器，其中處理模塊被配置為對輸入源的參數值進行采樣，并且評定多個監視范圍用于自動選擇監視范圍。
5.如權利要求4中要求的繼電器，其中所述評定基于以采樣值為基礎評定多個監視范圍各自的上和下邊界。
6.如權利要求2至5的任何一個中要求的繼電器，其中所述至少兩個開關的每一個的閉合狀態對應于各自的監視范圍，使得當參數值在各個監視范圍之內時每個開關保持在它的閉合狀態。`
7.如權利要求1至4的任何一個中要求的繼電器，進一步包括用于耦接至輸入源的電阻器陣列，所述電阻器陣列包括多個電阻器以提供從輸入源到處理模塊的不同電阻。
8.如權利要求7中要求的繼電器，其中處理模塊被配置為基于通過電阻器陣列的電壓降而自動選擇監視范圍。
9.如權利要求1至8的任何一個中要求的繼電器，進一步包括不多于兩個輸入端子。
10.如前述權利要求的任何一個中要求的繼電器，其中輸入參數包括輸入源的電壓和電流的至少一個。
11.如前述權利要求的任何一個中要求的繼電器,其中繼電器可與具有第一輸入參數的第一輸入源和具有第二輸入參數的第二輸入源分開地一起兼容使用，第一輸入參數對第二輸入參數的比率為至少5000。
12.如權利要求2至11的任何一個中要求的繼電器，其中在任何一個時間點所述至少兩個開關的不多于一個處于閉合狀態。
13.如前述權利要求的任何一個中要求的繼電器，進一步包括耦接到處理模塊的電壓保護模塊或電流保護模塊中的至少一個，用于基本上避免由輸入源的電屬性造成的對處理模塊的損壞。
14.如前述權利要求的任何一個中要求的繼電器，其中當輸入源的一個或多個特征滿足一個或多個預定條件時，由處理模塊提供觸發信號。
15.如權利要求14中要求的繼電器，其中一個或多個特征從包括單相電壓、三相電壓、單相電流和功率的組中選擇。
16.如權利要求14至15的任何一個中要求的繼電器，其中預定條件是用戶設置的。
17.一種用于監視輸入源的參數的方法，該方法包括步驟: 將多個可開關電路耦接到所述源； 獲得參數值； 基于輸入源的參數值從多個監視范圍中選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；以及 以基于監視參 數的觸發信號為基礎，提供或中斷到電路的電通信。
18.如權利要求17中要求的方法，進一步包括提供用于實現可開關電路的開關模塊，所述開關模塊包括每個處于斷開狀態或閉合狀態的可操作的至少兩個開關，其中所述至少兩個開關被配置為基于它們各自的斷開和閉合狀態來提供不同的電路徑。
19.如權利要求18中要求的方法，其中選擇監視范圍的步驟包括基于輸入源的參數值，指令開關模塊的至少一個開關處于斷開狀態或閉合狀態。
20.如權利要求17至19的任何一個中要求的方法，進一步包括對輸入源的參數值進行采樣，并且評定多個監視范圍用于自動選擇監視范圍。
21.如權利要求20中要求的方法，進一步包括基于采樣值評定多個監視范圍各自的上和下邊界。
22.如權利要求18至21的任何一個中要求的方法，其中所述至少兩個開關的每一個的閉合狀態對應于各自的監視范圍，使得當參數值在各自的監視范圍之內時每個開關保持在它的閉合狀態。
23.如權利要求17至22的任何一個中要求的方法，進一步包括將電阻器陣列耦接至輸入源，電阻器陣列包括多個電阻器以向輸入源提供不同的電阻。
24.如權利要求23中要求的方法，其中自動選擇監視范圍的步驟進一步基于通過電阻器陣列的電壓降。
25.如權利要求17至24的任何一個中要求的方法，進一步包括提供用于耦接至輸入源的不多于兩個的輸入端子。
26.如權利要求17至25的任何一個中要求的方法，其中輸入參數包括輸入源的電壓和電流的至少一個。
27.如權利要求17至26的任何一個中要求的方法，其中第一監視范圍對第二監視范圍的比率為至少5000。
28.如權利要求18至27的任何一個中要求的方法，其中在任何一個時間點所述至少兩個開關的不多于一個處于閉合狀態。
29.如權利要求17至28的任何一個中要求的方法，進一步包括提供電壓保護模塊或電流保護模塊的至少一個，用于基本上避免由輸入源的電屬性造成的損壞。
30.如權利要求17至29的任何一個中要求的方法，其中當輸入源的一個或多個特征滿足一個或多個預定條件時，生成觸發信號。
31.如權利要求30中要求的方法，其中一個或多個特征從包括單相電壓、三相電壓、單相電流和功率的組中選擇。
32.如權利要求30至31的任何一個中要求的方法，其中預定條件是用戶設置的。
33.如權利要求18至32的任何一個中要求的方法，其中選擇監視范圍的步驟包括: 1.將參數值與開關模塊的一個開關的各自的監視范圍進行比較，以確定該值是否在那個開關的監視范圍之內； i1.如果該值在那個開關的監視范圍之外，則提供那個開關以處于斷開狀態，或者如果該值在那個開關的監視范圍之內，則提供那個開關以處于閉合狀態； ii1.對于其他開關的每個重復步驟(i)和(ii)，直到確定該值在開關模塊中的一個開關的監視范圍之內，并且提供那個開關以處于閉合狀態。
34.一種計算機可讀數據存儲介質，在其上存儲了意欲指令繼電器的處理模塊執行用于監視輸入源的參數的方法的計算機代碼，該方法包括步驟: 將多個可開關電路耦接到所述源； 獲得參數值； 基于輸入源的參數值從多個監視范圍中選擇監視范圍，每個監視范圍與一個或多個所述可開關電路關聯；以及 以基于監視參數的觸發信號為基礎，提供或中斷到電路的電通信。
【文檔編號】G05B19/418GK103676818SQ201310254594
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2012年9月13日
【發明者】W.Y.南, F.阿迪安斯亞, T.Y.芬 申請人:施耐德電器工業公司