線纜反接及短路檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力儀表領(lǐng)域，特別是一種線纜反接及短路檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市化進(jìn)程的加快，高層住宅、高層寫(xiě)字樓等大型建筑日益增加，用電問(wèn)題是人們的主要生活問(wèn)題。這些大型建筑內(nèi)的輸電線路工作狀態(tài)如何、零火線是否反接等問(wèn)題困擾著人們的用電質(zhì)量。
[0003]目前的檢測(cè)方法是采用人工加萬(wàn)用表的方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判斷:通過(guò)雙人配合，一人在電表側(cè)通過(guò)短路、分開(kāi)火線零線等方式操作，另一人攜帶萬(wàn)用表入戶排查。這種檢測(cè)方法存在以下缺陷:
1、存在安全隱患，當(dāng)用戶戶內(nèi)存在其他外來(lái)電源接入的情況時(shí)，一旦空開(kāi)閉合，可能造成現(xiàn)場(chǎng)短路現(xiàn)象；
2、人工判斷容易造成疏漏，這種對(duì)線方式取決于人工判斷，一旦操作過(guò)程中存在疏漏大意，極可能導(dǎo)致漏查；
3、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)極性反接情況無(wú)法識(shí)別，這種方案依賴于萬(wàn)用表，無(wú)法進(jìn)行極性反接判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種線纜反接及短路檢測(cè)電路，有效檢測(cè)電能表出線側(cè)與用戶配電箱之間線路接線有無(wú)極性反接、短路現(xiàn)象，確保單人高效操作。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的線纜反接及短路檢測(cè)電路，它包括主控芯片M⑶和無(wú)極性RS485通訊芯片U2，主控芯片M⑶的I腳連接有運(yùn)算放大器U5，運(yùn)算放大器U5連接有反向偏置電路；主控芯片MCU的2腳連接有電子開(kāi)關(guān)S ;主控芯片MCU的3腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的I腳相連，主控芯片M⑶的4腳分別與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的2腳和3腳相連，主控芯片MCU的5腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的4腳相連，無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳和7腳連接有能夠有效避免外部干擾的外部保護(hù)電路和預(yù)偏置電路。
[0006]作為優(yōu)選，所述反向置電路包括電阻R22、R23和R25，所述電阻R22的一端與電阻R23連接，另一端接地；電阻R23的另一端與電阻R25相連，電阻R25的另一端接+3V3電壓；電阻R22和電阻R23之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的正向輸入端之間設(shè)有電阻R21，電阻R23和電阻R25之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的反向輸入端之間設(shè)有電阻R24，主控芯片MCU的I腳和運(yùn)算放大器U5的輸出端之間設(shè)有電阻R26。
[0007]作為優(yōu)選，所述保護(hù)電路包括熱敏電阻PTCl，熱敏電阻PTCl的一端與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳相連，另一端與輸出端A相連;所述無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳和7腳連接有能有效抑制輸出端A、B之間的高壓的二極管TVSI，輸出端A與無(wú)極性RS485接口 J2的I腳相連，輸出端B與無(wú)極性RS485接口 J2的2腳相連。
[0008]作為優(yōu)選，所述預(yù)偏置電路包括電阻1?2、1?6、1?8，電阻1?2—端與輸出端4和無(wú)極性RS485接口 J2的I腳之間的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接+3V3電壓；電阻R6的兩端分別與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳和7腳連接；電阻R8—端與輸出端B和無(wú)極性RS485接口 J2的2腳之間的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接地。
[0009]作為優(yōu)選，二極管TVSl和熱敏電阻PTCl之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的正向輸入端之間設(shè)有電阻R28，二極管TVSl和輸出端B之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的反向輸入端之間設(shè)有電阻R27。
[0010]作為優(yōu)選，電子開(kāi)關(guān)S的一端連接有電容C12，另一端連接有電容C9;電容C12的一端接+3V3電壓，另一端接地;電容C9的一端接外接電源，另一端接地;電子開(kāi)關(guān)S和電容C9之間的節(jié)點(diǎn)連接有電阻Rl，電阻Rl的另一端連接有供電電源V485端，電阻Rl和供電電源V485端之間的節(jié)點(diǎn)連接有電容Cl，電容Cl的另一端接地，電容Cl并聯(lián)有電容C2，電容Cl和電容C2之間的節(jié)點(diǎn)與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的8腳連接，無(wú)極性RS485通訊芯片U2的5腳接地。
[0011]作為優(yōu)選，主控芯片MCU的3腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的I腳之間設(shè)有電阻R4，電阻R4和無(wú)極性RS485通訊芯片U2的I腳之間的節(jié)點(diǎn)連接有電阻R3，電阻R3的另一端連接有供電電源V485端；主控芯片M⑶的4腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的2腳和3腳之間的節(jié)點(diǎn)連接有電阻R5，主控芯片MCU的5腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的4腳之間設(shè)有電阻R7。
[0012]采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的線纜反接及短路檢測(cè)電路與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):在無(wú)極性RS485接口增加了電阻R2、R6、R8組成的預(yù)偏置電路，在無(wú)通訊的情況下AB端口有個(gè)大于200mV的正向偏壓，可以避免芯片在靜態(tài)時(shí)出現(xiàn)的不確定狀態(tài)。同時(shí)在運(yùn)算放大器U5的輸入端接入由電阻R22、R23、R25組成的反向偏置電路，其目的是為能可靠的檢測(cè)出RS485網(wǎng)絡(luò)的短路故障及反接故障。在正常狀態(tài)下正偏置電壓高于反向偏置電壓，運(yùn)算放大器U5輸出高電平，表示端口正常。當(dāng)被測(cè)電路短路時(shí)(由于熱敏電阻PTCl阻值很小，在此可以忽略)無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6、7腳電壓趨向于0V，即電路的正向偏置消失，運(yùn)算放大器U5的輸入則處于負(fù)偏置，導(dǎo)致輸出為低電平，且線路無(wú)法通訊，在測(cè)試線纜的另一側(cè)主通訊電路有個(gè)較強(qiáng)的正偏置。當(dāng)線路出現(xiàn)反接時(shí)，主通訊電路的強(qiáng)正偏變成了強(qiáng)負(fù)偏，同樣會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算放大器U5的輸入處于負(fù)偏置，其輸出為低電平?？捎行z測(cè)電能表出線側(cè)與用戶配電箱之間線路接線有無(wú)極性反接、短路現(xiàn)象，確保單人高效操作。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)施例提供的線纜反接及短路檢測(cè)電路，它包括主控芯片MCU和無(wú)極性RS485通訊芯片U2，主控芯片M⑶的I腳連接有運(yùn)算放大器U5，運(yùn)算放大器U5連接有反向偏置電路;主控芯片M⑶的2腳連接有電子開(kāi)關(guān)S;主控芯片M⑶的3腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的I腳相連，主控芯片M⑶的4腳分別與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的2腳和3腳相連，主控芯片M⑶的5腳與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的4腳相連，無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳和7腳連接有能夠有效避免外部干擾的外部保護(hù)電路和預(yù)偏置電路。
[0016]所述反向偏置電路包括電阻R22、R23和R25，所述電阻R22的一端與電阻R23連接，另一端接地；電阻R23的另一端與電阻R25相連，電阻R25的另一端接+3V3電壓；電阻R22和電阻R23之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的正向輸入端之間設(shè)有電阻R21，電阻R23和電阻R25之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的反向輸入端之間設(shè)有電阻R24，主控芯片MCU的I腳和運(yùn)算放大器U5的輸出端之間設(shè)有電阻R26。
[0017]所述保護(hù)電路包括熱敏電阻PTCl，熱敏電阻PTCl的一端與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳相連，另一端與輸出端A相連;所述無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳和7腳連接有能有效抑制輸出端A、B之間的高壓的二極管TVSI，輸出端A與無(wú)極性RS485接口 J2的I腳相連，輸出端B與無(wú)極性RS485接口 J2的2腳相連。
[0018]所述預(yù)偏置電路包括電阻R2、R6、R8，電阻R2—端與輸出端A和無(wú)極性RS485接口 J2的I腳之間的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接+3V3電壓；電阻R6的兩端分別與無(wú)極性RS485通訊芯片U2的6腳和7腳連接;電阻R8—端與輸出端B和無(wú)極性RS485接口 J2的2腳之間的節(jié)點(diǎn)相連，另一端接地。
[0019]二極管TVSI和熱敏電阻PTCI之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的正向輸入端之間設(shè)有電阻R28，二極管TVSl和輸出端B之間的節(jié)點(diǎn)與運(yùn)算放大器U5的反向輸入端之間設(shè)有電阻R27。
[0020]電子開(kāi)關(guān)S的一端連接有電容C12，另一端連接有電容C9;電容C12的一端接+3V3電壓，另一端接地;電容C9的一端接外接電源，另一端接地;電子開(kāi)關(guān)S和電容C9之間的節(jié)點(diǎn)連接有電阻Rl，電阻Rl的另一端連接有供電電源V48