Бесконтактный сигнализатор-указатель напряжения
Полезная модель относится к устройствам дистанционного бесконтактного обнаружения наличия высокого напряжения и предназначена для предупреждения работающего персонала о наличии высокого напряжения величиной порядка 6-10 кВ в электроустановках закрытого типа. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы сигнализатора. Бесконтактный сигнализатор напряжения содержит источник питания, антенну, соединенную со входом компаратора, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, определяющего соответствие входного сигнала заданным параметрам. К выходу микроконтроллера подключен блок индикации. Выводы источника питания постоянно подключены к компаратору и питающему входу микроконтроллера, один из управляющих входов микроконтроллера соединен с одним из выводов источника питания через кнопку, а другой - через геркон. 1 илл.
Полезная модель относится к устройствам дистанционного бесконтактного обнаружения наличия высокого напряжения и предназначена для предупреждения работающего персонала о наличии высокого напряжения величиной порядка 6-10 кВ в электроустановках закрытого типа.
Известно устройство для дистанционного и бесконтактного обнаружения наличия высокого напряжения, содержащее последовательно соединенные антенну, усилитель-формирователь, интегрирующий элемент, пороговое устройство и блок индикации, которое дополнительно содержит дискриминатор периода и числа импульсов, подключенный своим входом и выходом между соответственно выходом усилителя-формирователя и входом интегрирующего элемента, при этом дискриминатор периода и числа импульсов выполнен в виде одновибратора, вход которого является входом дискриминатора периода и числа импульсов, выход подключен к управляющему входу генератора вытекающего тока и через инвертор к управляющему входу генератора втекающего тока. Выходы указанных генераторов вытекающего и втекающего токов объединены и являются выходом дискриминатора периода и числа импульсов (RU 2134909 С1, G 08 B 29/06, 1999).
Недостатком этого устройства является его сложность и низкая надежность.
Наиболее близким по техническому существу к заявляемому устройству является бесконтактный сигнализатор напряжения, содержащий антенну, блок индикации и микроконтроллер, осуществляющий дискриминацию числа импульсов напряжения и сравнение их амплитуды с заданным значением, при этом вход микроконтроллера соединен с антенной, а его выход - со входом блока индикации (RU 28560 U1, МПК 7 G 08 B 27/00, 2003).
Недостатком этого устройства является низкая надежность его работы.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание сигнализатора, который позволит при уменьшенных габаритах, малом весе и пониженном токе потребления совместить эксплутационные возможности касочного сигнализатора и сигнализатора включаемого кнопкой.
Поставленная задача решается за счет того, что в бесконтактном сигнализаторе напряжения, содержащем источник питания, антенну, соединенную со входом компаратора, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, определяющего соответствие входного сигнала заданным параметрам, к выходу микроконтроллера подключен блок индикации, причем, в отличии от прототипа, выводы источника питания постоянно подключены к компаратору, питающему входу микроконтроллера, один из управляющих входов микроконтроллера соединен с одним из выводов источника питания через кнопку, а другой - через введенный геркон.
Наличие геркона обеспечивает возможность установки сигнализатора на каску, где закреплен кронштейн с магнитом.
Источник питания постоянно подключен к схеме и при этом ток потребления не превышает 5 мкА. Если сигнализатор находится в электромагнитном поле, напряженность которого достаточна для его включения, подается сигнал тревоги, который невозможно отключить ни кнопкой, ни герконом. Применение микроконтроллера позволило значительно упростить монтажную плату и, соответственно, повысить надежность устройства в целом
Таким образом, перечисленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата - расширение функциональных возможностей и повышение надежности его работы.
Схема сигнализатора обеспечивает возможность использовать его не только как касочный сигнализатор, но и как устройство для определения наличия напряжения 220-380 В в электроустановках и напряжения 6-10 кВ на линиях электропередач без подъема на опору, а так же для поиска скрытой электропроводки.
Невозможность отключить сигнализатор при подаче сигнала тревоги так же повысило безопасность работы персонала при наличии высокого напряжения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема сигнализатора напряжения.
Сигнализатор напряжения содержит антенну 1, соединенную с входом компаратора 2, выход которого соединен с микроконтроллером 3. К управляющим
входам микроконтроллера подключены кнопка включения сигнализатора 4 и контакт 5 геркона для включения сигнализатора при установке на каску. К выходу микроконтроллера 3 подключен блок индикации 6, состоящий из звукоизлучателя 7 и светодиода 8, предназначенного для оповещения о наличии высокого напряжения звуковыми и световыми сигналами. Источник питания 9 постоянно подключен к питающим входам микроконтроллера 3 и компаратора 2.
Работа сигнализатора, выполненного в соответствии с заявляемой полезной моделью, заключается в следующем. При подключении источника питания к сигнализатору микроконтроллер 3 переводит схему в режим настройки в резонанс звукоизлучателя 7. При этом активизируются два входа порта микроконтроллера 3 и при изменении потенциала на них происходит сканирование звуковой частоты в ту или иную сторону и таким образом достигается максимальная громкость звучания звукоизлучателя 7. После этого, нажатием кнопки 4 резонансная частота записывается в память микроконтроллера 3, и схема переводится в экономичный режим потребления тока, с ожиданием изменения на выходе компаратора 2.
При появлении сигнала на входе компаратора 2 (на антенне 1), в том случае, если его величина превышает величину опорного напряжения, происходит срабатывание компаратора 2, и микроконтроллер 3 начинает анализировать входной сигнал. Если он соответствует заранее установленным параметрам, например, частоте 50 Гц, подаются звуковой и световой сигналы тревоги, если сигнализатор включен кнопкой, или, если сигнализатор включен герконом при установке его на каску, то подается только звуковой сигнал тревоги.
Наличие светового сигнала позволяет с большей вероятностью определять наличие высокого напряжения в местах с повышенным шумом.
При установке сигнализатора на каску, где закреплен кронштейн с магнитом, происходит автоматическое включение сигнализатора, и подаются три коротких звуковых сигнала.
Схема выполнена таким образом, что установленный на каску сигнализатор отключить кнопкой невозможно. Если сигнализатор находится в электромагнитном поле, напряженность которого достаточна для его включения,
подается сигнал тревоги, который невозможно отключить ни кнопкой, ни герконом до тех пор, пока сигнализатор не будет удален из опасной зоны.
Если сигнализатор включен, а сигнал на антенне отсутствует, то схема переходит в режим самотестирования, то есть микроконтроллер подает соответствующий сигнал на вход компаратора и проверяет исправность сигнализаторе. При исправной работе последнего подаются короткие звуковой и световой сигналы или только звуковой сигнал (в зависимости от способа включения) с периодичностью 6-11 сек.
Таким образом, схемное решение и конструкция сигнализатора позволили при уменьшенных габаритах, малом весе и пониженном потреблении тока создать устройство, в котором совмещены и расширены эксплутационные возможности, как касочного сигнализатора, так и сигнализатора включенного кнопкой. При этом наличие звуковой и световой индикации повысило возможности оповещения пользователя о наличии высокого напряжения, как в обычных условиях, так и в местах с повышенным шумом. Невозможность отключить сигнализатор при подаче сигнала тревоги так же повысило вероятность определения наличия высокого напряжения. Применение микроконтроллера позволило значительно упростить монтажную плату и, соответственно, повысить надежность устройства в целом.
Бесконтактный сигнализатор напряжения, содержащий источник питания, антенну, соединенную с входом компаратора, выход которого соединен с одним из входов микроконтроллера, определяющего соответствие входного сигнала заданным параметрам, блок индикации, подключенный к выходу микроконтроллера, отличающийся тем, что выводы источника питания постоянно подключены к компаратору и питающему входу микроконтроллера, при этом один из управляющих входов микроконтроллера соединен с одним из выводов источника питания через кнопку, а другой - через введенный геркон.
