CN206876825U - 一种检测继电器故障状态的检测电路及用此电路的继电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测继电器故障状态的检测电路及用此电路的继电器，包括触点压降检测装置、线圈信号检测装置和比较判断装置，触点压降检测装置中设比较电路和信号输出电路，比较电路中设电压比较器和光耦合器，比较电路检测继电器触点压降两端通断状态并形成触点压降信号输入比较电路中；光耦合器检测继电器触点两端的压降，当检测出触点两端有压降说明继电器触点断开；比较判断装置中设比较判断电路，线圈信号检测装置检测读取线圈两端的线圈压降信号，检测获得线圈压降号与触点压降信号共同输入至比较判断装置中的比较判断电路进行比较判断触点是否处于闭合并判断继电器是否正常或失效。故障检测效率高，检修与维护便捷，故障损失少。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种继电器，尤其是涉及一种对继电器触点故障状态进行检测的继电器。
背景技术
继电器是一种常用的电控制器件，它是当输入激励量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统或称输入回路和被控制系统或称输出回路之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，继电器在实际电路中常被用作通过小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”， 而被广泛应用于众多场合，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。由于继电器是具有隔离功能的自动开关元件，因此被广泛应用于遥控、遥测、通讯、自动控制、机电一体化、电力电子设备及汽车电子控制元件中，是最重要的控制元件之一，现有继电器种类繁多，例如电磁继电器、光继电器等；其中在汽车车辆制造上也使用到了继电器元件，目的是用来对车载电器进行有效的保护和控制；然而现有汽车继电器仅在出厂前对继电器触点通断进行检测与试验检验，而继电器本身是不具备自我检测通断状态和故障状态的，而这无疑为继电器在作为电控制器件投入实际使用之后，很难实现本身的自我检测通断及故障状态，既容易引发电路故障出现，又存在着在控制电路出现故障时，不能快速准确判断出故障点所在位置，给电路故障检测带来延误，不利于整个控制系统的维护。
实用新型内容
本实用新型为解决现有继电器存在着本身不具备自我检测通断状态和故障状态的缺陷，导致既容易引发电路故障出现，又存在着在控制电路出现故障时，不能快速准确判断出故障点所在位置，给电路故障检测带来延误，不利于整个控制系统的维护等现状而提供的一种可以有效检测继电器触点两端通断状态，可及时判断出控制系统故障点所在位置，提高电路故障检测效率的检测继电器故障状态的检测电路及用此电路的继电器。
本实用新型为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种检测继电器故障状态的检测电路，包括继电器线圈和继电器触点，其特征在于：还包括一个检测继电器触点两端压降的触点压降检测装置、一个检测继电器线圈两端电信号的线圈信号检测装置和一个比较判断继电器处于正常或失效状态的比较判断装置，所述触点压降检测装置中设有比较电路和信号输出电路，比较电路中设有电压比较器和光耦合器，比较电路检测继电器触点压降两端的通断状态，并将通断状态转换成触点压降信号输入比较电路中的电压比较端；通过光耦合器检测继电器触点两端的压降，当检测出继电器触点两端有压降说明继电器触点处于断开状态，并通过信号输出电路输出提示；比较判断装置中设有比较判断电路，所述线圈信号检测装置检测读取线圈两端的线圈压降信号，检测获得线圈两端的线圈压降信号与触点压降检测装置获得触点两端的触点压降信号共同输入至比较判断装置中的比较判断电路进行比较，进行比较判断触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。通过光耦合器检测继电器触点两端的压降，有压降说明触点处于断开状态，压降为零或近乎为零则说明触点处于闭合状态；同时通过比较判断装置读取线圈两端的电信号，进行比较判断触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。有效自动检测出继电器触点两端的通断状态，在控制系统出现故障状态时，可快速及时判断出系统故障点所在位置，提高电路故障检测效率，更利用整个控制系统的检修与维护，降低因故障带来的多方面损失。
作为优选，所述的光耦合器采用芯片型号为P521的光耦合器，光耦合器的输入端通过第三电阻与继电器触点两端相串联连接在一起形成光耦合器的输入回路；光耦合器的电平输出端与电压比较器输入端相电连接，光耦合器的另一输出端与比较电路中的地极相电连接，形成光耦合器的输出回路。提高对触点两端压降的触点压降信号检测采集稳定可靠性。
作为优选，所述的比较电路中设有直流电源电压、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻和电压比较器，电压比较器采用芯片型号为LM393的电压比较器，电压比较器的第一比较输入端IN+引脚与光耦合器的电平输出端相电连接，第六电阻和第七电阻串联后与直流电源电压相并联连接，第六电阻和第七电阻相串联的串联连接点与电压比较器的第一比较输入端IN-引脚相电连接，电压比较器的比较输出端与信号输出电路相电连接输出提示触点两端通断状态；光耦合器的电平输出端与第四电阻串联后接入直流电源电压正极端，光耦合器的另一输出端与第十电阻串联后接入直流电源电压负极端。检测电路结构简单可靠。
作为优选，所述的线圈信号检测装置采用芯片型号为74h086的异或门电路，继电器线圈两端并联有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联后的串联节点输入至异或门电路中的第二比较输入端IN+引脚，光耦合器的电平输出端与电压比较器输入端相电连接，光耦合器的另一输出端与异或门电路中的第二比较输入端IN-引脚相电连接，通过异或门读取线圈两端的线圈压降信号，并与触点两端的触点压降信号进行比较判断继电器触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。判断检测电路结构简单可靠。
作为优选，所述的信号输出电路采用LED指示输出电路或者蜂蜜器指示输出；LED指示输出电路采用串联连接的第八电阻和第一LED发光二极管，第八电阻一端与电压比较器输出端相电连接，另一端与第一LED发光二极管阳极相电连接，第一LED发光二极管阴极与直流电源电压负极相电连接。便于使用者或维护者快速判断继电器触点两端出现的通断状态。
作为优选，所述的异或门电路输出端设有判断信号输出电路，判断信号输出电路采用LED指示判断输出电路或者蜂蜜器指示输出；LED指示判断输出电路采用串联连接的第九电阻和第二LED发光二极管，第九电阻一端与异或门电路输出端相电连接，另一端与第二LED发光二极管阳极相电连接，第二LED发光二极管阴极与直流电源电压负极相电连接。便于使用者或维护者快速判断继电器触点两端出现的通断或故障状态。
作为优选，所述的异或门电路通过三端稳压器接入直流电源电压，异或门电路输出端与第九电阻之间电串联有一个非门。提高判断信号输出稳定可靠性。
本实用新型的另一个发明目的在于提供一种继电器，包括继电器封装外壳，其特征在于：还包括上述技术方案所述的检测继电器故障状态的检测电路，继电器封装外壳、继电器线圈、继电器触点和检测继电器故障状态的检测电路共同设置连接成一体式的继电器成品。有效自动检测出继电器触点两端的通断状态，在控制系统出现故障状态时，可快速及时判断出系统故障点所在位置，提高电路故障检测效率，更利用整个控制系统的检修与维护，降低因故障带来的多方面损失。
作为优选，检测继电器故障状态的检测电路设在继电器封装外壳所围成的封装腔内。整体结构更加紧凑稳定。
作为优选，检测继电器故障状态的检测电路设在继电器封装外壳外壁处，继电器封装外壳外壁处设有固定检测继电器故障状态的检测电路的固定架，检测继电器故障状态的检测电路通过固定架与继电器封装外壳固定形成一体式的安装连接结构。整体结构紧凑，维护便捷可靠。
本实用新型的有益效果是：通过光耦合器检测继电器触点两端的压降，有压降说明触点处于断开状态，压降为零或近乎为零则说明触点处于闭合状态；同时通过比较判断装置中的异或门读取线圈两端的电信号，进行比较判断触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。有效自动检测出继电器触点两端的通断状态，在控制系统出现故障状态时，可快速及时判断出系统故障点所在位置，提高电路故障检测效率，更利用整个控制系统的检修与维护，降低因故障带来的多方面损失。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
图1是本实用新型一种检测继电器故障状态的检测电路的原理结构框图。
图2是本实用新型一种检测继电器故障状态的检测电路及用此电路的继电器
的电路原理示意图。
具体实施方式
实施例1：
图1、图2所示的实施例中，一种检测继电器故障状态的检测电路，包括继电器线圈AB和继电器触点CD，还包括一个检测继电器触点CD两端压降的触点压降检测装置10、一个检测继电器线圈两端电信号的线圈信号检测装置20和一个比较判断继电器处于正常或失效状态的比较判断装置30，所述触点压降检测装置中10设有比较电路11和信号输出电路12，比较电路11中设有电压比较器IC1和光耦合器IC2，比较电路IC1检测继电器触点CD压降两端的通断状态，并将通断状态转换成触点压降信号输入比较电路中的电压比较端；通过光耦合器IC2检测继电器触点CD两端的压降，当检测出继电器触点CD两端有压降说明继电器触点处于断开状态，并通过信号输出电路输出提示；比较判断装置中设有比较判断电路，所述线圈信号检测装置检测读取线圈两端的线圈压降信号，检测获得线圈两端的线圈压降信号与触点压降检测装置获得触点两端的触点压降信号共同输入至比较判断装置30中的比较判断电路31进行比较，进行比较判断触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。光耦合器IC2采用芯片型号为P521的光耦合器，光耦合器的输入端通过第三电阻R3与继电器触点CD两端相串联连接在一起形成光耦合器IC2的输入回路；光耦合器IC2的电平输出端G与电压比较器输入端相电连接，光耦合器的另一输出端H与比较电路中的地极相电连接，形成光耦合器的输出回路。比较电路11中设有直流电源电压12V/24V、第四电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第十电阻R10和电压比较器IC1，电压比较器IC1采用芯片型号为LM393的电压比较器，电压比较器IC1的第一比较输入端IN+引脚与光耦合器IC2的电平输出端G相电连接，第六电阻R6和第七电阻R7串联后与直流电源电压相并联连接，第六电阻R6和第七电阻R7相串联的串联连接点F与电压比较器IC1的第一比较输入端IN-引脚相电连接，电压比较器IC1的比较输出端OUT+与信号输出电路21相电连接输出提示触点两端通断状态；光耦合器次的电平输出端G与第四电阻R4串联后接入直流电源电压12V/24V正极端，光耦合器IC2的另一输出端与第十电阻R10串联后接入直流电源电压负极端。线圈信号检测装置采用芯片型号为74h086的异或门电路IC3，继电器线圈两端并联有第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2串联后的串联节点E输入至异或门电路IC3中的第二比较输入端IN+引脚，光耦合器的电平输出端与电压比较器输入端相电连接，光耦合器的另一输出端与异或门电路中的第二比较输入端IN-引脚相电连接，通过异或门读取线圈两端的线圈压降信号，并与触点两端的触点压降信号进行比较判断继电器触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。异或门电路IC3构成比较判断电路31的主要电路。信号输出电路12采用LED指示输出电路或者蜂蜜器指示输出；LED指示输出电路采12用串联连接的第八电阻R8和第一LED发光二极管LED1，第八电阻R8一端与电压比较器IC1输出端相电连接，另一端与第一LED发光二极管LED1阳极相电连接，第一LED发光二极管LED1阴极与直流电源电压负极相电连接。异或门电路输出端设有判断信号输出电路，判断信号输出电路采用LED指示判断输出电路或者蜂蜜器指示输出；LED指示判断输出电路采用串联连接的第九电阻和第二LED发光二极管，第九电阻R9一端与异或门电路输出端相电连接，另一端与第二LED发光二极管阳极LED2相电连接，第二LED发光二极管阴极与直流电源电压负极相电连接。异或门电路IC3通过三端稳压器IC4接入直流电源电压，异或门电路输出端与第九电阻之间电串联有一个非门。三端稳压器IC4采用型号为L7805的稳压芯片。
实施例2
一种继电器，包括继电器封装外壳，还包括实施例1所述的检测继电器故障状态的检测电路，继电器封装外壳、继电器线圈、继电器触点和检测继电器故障状态的检测电路共同设置连接成一体式的继电器成品。检测继电器故障状态的检测电路设在继电器封装外壳所围成的封装腔内。继电器K工作时，C触点和D触点两个触点被用来控制带动负载R工作。当然也可以是将检测继电器故障状态的检测电路设在继电器封装外壳外壁处，继电器封装外壳外壁处设有固定检测继电器故障状态的检测电路的固定架，检测继电器故障状态的检测电路通过固定架与继电器封装外壳固定形成一体式的安装连接结构。其他同实施例1相同。
以上内容和结构描述了本实用新型产品的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本实用新型范围之内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种检测继电器故障状态的检测电路，包括继电器线圈和继电器触点，其特征在于：还包括一个检测继电器触点两端压降的触点压降检测装置、一个检测继电器线圈两端电信号的线圈信号检测装置和一个比较判断继电器处于正常或失效状态的比较判断装置，所述触点压降检测装置中设有比较电路和信号输出电路，比较电路中设有电压比较器和光耦合器，比较电路检测继电器触点压降两端的通断状态，并将通断状态转换成触点压降信号输入比较电路中的电压比较端；通过光耦合器检测继电器触点两端的压降，当检测出继电器触点两端有压降说明继电器触点处于断开状态，并通过信号输出电路输出提示；比较判断装置中设有比较判断电路，所述线圈信号检测装置检测读取线圈两端的线圈压降信号，检测获得线圈两端的线圈压降信号与触点压降检测装置获得触点两端的触点压降信号共同输入至比较判断装置中的比较判断电路进行比较，进行比较判断触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。
2.按照权利要求1所述的检测继电器故障状态的检测电路，其特征在于：所述的光耦合器采用芯片型号为P521的光耦合器，光耦合器的输入端通过第三电阻与继电器触点两端相串联连接在一起形成光耦合器的输入回路；光耦合器的电平输出端与电压比较器输入端相电连接，光耦合器的另一输出端与比较电路中的地极相电连接，形成光耦合器的输出回路。
3.按照权利要求1所述的检测继电器故障状态的检测电路，其特征在于：所述的比较电路中设有直流电源电压、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第十电阻和电压比较器，电压比较器采用芯片型号为LM393的电压比较器，电压比较器的第一比较输入端IN+引脚与光耦合器的电平输出端相电连接，第六电阻和第七电阻串联后与直流电源电压相并联连接，第六电阻和第七电阻相串联的串联连接点与电压比较器的第一比较输入端IN-引脚相电连接，电压比较器的比较输出端与信号输出电路相电连接输出提示触点两端通断状态；光耦合器的电平输出端与第四电阻串联后接入直流电源电压正极端，光耦合器的另一输出端与第十电阻串联后接入直流电源电压负极端。
4.按照权利要求1所述的检测继电器故障状态的检测电路，其特征在于：所述的线圈信号检测装置采用芯片型号为74h086的异或门电路，继电器线圈两端并联有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联后的串联节点输入至异或门电路中的第二比较输入端IN+引脚，光耦合器的电平输出端与电压比较器输入端相电连接，光耦合器的另一输出端与异或门电路中的第二比较输入端IN-引脚相电连接，通过异或门读取线圈两端的线圈压降信号，并与触点两端的触点压降信号进行比较判断继电器触点是否处于闭合状态并判断继电器是否处于正常或失效状态。
5.按照权利要求1所述的检测继电器故障状态的检测电路，其特征在于：所述的信号输出电路采用LED指示输出电路或者蜂蜜器指示输出；LED指示输出电路采用串联连接的第八电阻和第一LED发光二极管，第八电阻一端与电压比较器输出端相电连接，另一端与第一LED发光二极管阳极相电连接，第一LED发光二极管阴极与直流电源电压负极相电连接。
6.按照权利要求4所述的检测继电器故障状态的检测电路，其特征在于：所述的异或门电路输出端设有判断信号输出电路，判断信号输出电路采用LED指示判断输出电路或者蜂蜜器指示输出；LED指示判断输出电路采用串联连接的第九电阻和第二LED发光二极管，第九电阻一端与异或门电路输出端相电连接，另一端与第二LED发光二极管阳极相电连接，第二LED发光二极管阴极与直流电源电压负极相电连接。
7.按照权利要求4或6所述的检测继电器故障状态的检测电路，其特征在于：所述的异或门电路通过三端稳压器接入直流电源电压，异或门电路输出端与第九电阻之间电串联有一个非门。
8.一种继电器，包括继电器封装外壳，其特征在于：还包括权利要求1～7所述的检测继电器故障状态的检测电路，继电器封装外壳、继电器线圈、继电器触点和检测继电器故障状态的检测电路共同设置连接成一体式的继电器成品。
9.按照权利要求8所述的继电器，其特征在于：检测继电器故障状态的检测电路设在继电器封装外壳所围成的封装腔内。
10.按照权利要求8所述的继电器，其特征在于：检测继电器故障状态的检测电路设在继电器封装外壳外壁处，继电器封装外壳外壁处设有固定检测继电器故障状态的检测电路的固定架，检测继电器故障状态的检测电路通过固定架与继电器封装外壳固定形成一体式的安装连接结构。
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