專利名稱：防震式電子動(dòng)作計(jì)數(shù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)數(shù)器，特別是用于記錄避雷器動(dòng)作次數(shù)的裝置。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用的放電計(jì)數(shù)器有JS－5，JS－8、JS－9型，其工作原理是利用通過避雷器的放電電流，在放電計(jì)數(shù)器內(nèi)閥片上產(chǎn)生的殘壓，經(jīng)整流后對(duì)電容器充電，由電容器向電磁計(jì)數(shù)器線圈放電，使計(jì)數(shù)器動(dòng)作。此類產(chǎn)品存在著下限動(dòng)作電流高和防震性能差的缺點(diǎn)，其下限動(dòng)作電流最小值為20A，即只能記錄20A以上的放電電流，對(duì)20A以下的放電電流無法記錄。
鑒于目前放電計(jì)數(shù)器存在的不足，本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種防震性能好，抗干擾能力強(qiáng)、下限電流小的高質(zhì)量電子動(dòng)作計(jì)數(shù)器。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其達(dá)到了上述目的，它由取樣部分，整形驅(qū)動(dòng)部分、同步電機(jī)及指示元件、氧化鋅閥片，鎘鎳電池組和硅光電池構(gòu)成，其特征是取樣部分由整流電路、電流限制器、門坎電壓限制器、電壓限制器和積分電路構(gòu)成，整形驅(qū)動(dòng)部分由單穩(wěn)／整形電路和驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，整流電路、電流限制器、門坎電壓限制器、電壓限制器、積分電路、單穩(wěn)／整形電路和驅(qū)動(dòng)電路輸出端和輸入端順序連接，驅(qū)動(dòng)電路輸出端接同步電機(jī)和指示元件，整流電路輸入端跨接在氧化鋅閥片兩端，氧化鋅閥片連接于避雷器與地之間，單穩(wěn)／整形電路與驅(qū)動(dòng)電路的VDD電源均接鎘鎳電池組，硅光電池通過一二極管與鎘鎳電池組相連。
本實(shí)用新型中，取樣部分將閥片兩端的電壓取出，經(jīng)整流后獲得變化范圍很大的正極性信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)電流限制器后得到一相對(duì)較小的信號(hào)。當(dāng)輸入電壓為470～1500V時(shí)，輸出為235～750V，由于電流限制器中電阻的分壓作用，使流入下一級(jí)的電流得到了限制。門坎電壓限制器的主要作用為抗干擾，它提供一個(gè)門坎電壓，使高于此門坎的信號(hào)順利通過，而低于此門坎的信號(hào)無法通過。本實(shí)用新型根據(jù)需要設(shè)定門坎電壓為240V，在此電壓之下的信號(hào)，無論其作用時(shí)間的長(zhǎng)短，都將被濾除。電壓限制器將門坎電壓限制器輸出的信號(hào)限制在一個(gè)水平上，以防止過高的電平信號(hào)損壞下一級(jí)電路。限壓后的信號(hào)進(jìn)入積分電路，進(jìn)一步提高抗干擾能力并進(jìn)行延時(shí)，使后級(jí)電路可靠動(dòng)作。單穩(wěn)整形電路將前級(jí)來的信號(hào)進(jìn)行屏蔽和整形，避免發(fā)生一次過電壓多次計(jì)數(shù)現(xiàn)象，并使不規(guī)則信號(hào)變換成標(biāo)準(zhǔn)矩形波，供同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用。同步電機(jī)具有計(jì)數(shù)和記憶功能，其靜止?fàn)顟B(tài)是靠轉(zhuǎn)子的永磁力與結(jié)構(gòu)特殊的定子構(gòu)成非常穩(wěn)定的磁回路。外部振動(dòng)和沖擊都無法改變這一穩(wěn)定狀態(tài)，只有當(dāng)定子線圈通入電流時(shí)，才有可能改變這一穩(wěn)定狀態(tài)，故其抗震性很好。
本實(shí)用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使其具有抗干擾能力強(qiáng)，防震性能好，下限電流很小，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確的突出優(yōu)點(diǎn)，為電氣化鐵道接觸網(wǎng)和電力機(jī)車過電壓限制器提供了性能優(yōu)良的配套設(shè)備。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。


圖1 電路框圖圖2 電原理圖整流電路1、電流限制器2、門坎電壓限制器3、電壓限制器4和積分電路5構(gòu)成取樣部分，單穩(wěn)／整形電路6和驅(qū)動(dòng)電路7構(gòu)成整形驅(qū)動(dòng)部分，各電路輸出輸入端順序連接，整流電路為橋式整流，其輸入端跨接在氧化鋅閥片F(xiàn)上，氧化鋅閥片接在避雷器BL和地之間。R1、R2構(gòu)成限流器，穩(wěn)壓管D6和晶體三極管T1構(gòu)成門坎電壓限制器，穩(wěn)壓管D7、D8和三極管T2構(gòu)成二次穩(wěn)壓的電壓限制器，R3、C1構(gòu)成積分電路。單穩(wěn)／整形電路由四與非門IC1中的兩個(gè)與非門IC1－1、IC1－2及D1、R4、C2構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)電路由雙D觸發(fā)器IC2及兩個(gè)與非門IC1－3、IC1－4構(gòu)成，IC1－3、IC1－4輸出端分別接在同步電機(jī)M的兩端。鎳鎘電池組向電路提供4.8V直流電源，硅光電池組通過二極管D5向鎳鎘電池充電。
氧化鋅閥片為ψ60×4mm，該閥片在流過0.001A至5KA時(shí)，兩端電壓分別為470V至1500V，將此閥片兩端的電壓取出來，經(jīng)橋式整流后獲得變化范圍很大的正極性信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)電流限制后，得到一個(gè)較小的信號(hào)。電流限制器是兩支等值電阻R1、R2相串聯(lián)，輸出信號(hào)自R2上取出，使電壓下降一半，由此使下級(jí)電流得到限制。門坎電壓限制器靈敏度設(shè)定為120V，反推到輸入端，變?yōu)?40V，低于此電壓的信號(hào)均被電壓限制器濾除而無法通過。電壓限制器為二次過壓保護(hù)，以防止過高電平信號(hào)損壞下一級(jí)電路。該電路輸出信號(hào)送到最后一級(jí)無源回路－－積分電路中去，提高了抗干擾能力，并使后級(jí)電路在4／50μs，8／20μs脈沖的沖擊下可靠動(dòng)作。
整形電路就是一個(gè)單穩(wěn)電路，起提高抗干擾能力和單穩(wěn)屏蔽作用，避免一次過電壓出現(xiàn)多次計(jì)數(shù)現(xiàn)象，同時(shí)，對(duì)信號(hào)整形，使不規(guī)則信號(hào)變換成標(biāo)準(zhǔn)矩形波，供同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用。
同步電機(jī)為微同步電機(jī)，用其完成記憶，顯示功能，其顯示為指針式，轉(zhuǎn)動(dòng)是永磁力的，具有防震、耐沖擊等良好的機(jī)電性能。
整體電路由于采用了CMOS器件，計(jì)數(shù)器耗電甚微，靜態(tài)耗電不是1μA，動(dòng)態(tài)耗電也只有幾個(gè)mA，且計(jì)數(shù)時(shí)間只有0.5S，因此，采用硅光電池向鎳鎘電池組充電的辦法，免去開玻殼破壞密封性的缺點(diǎn)和更換電池的麻煩。
本防震式電子動(dòng)作計(jì)數(shù)器在電力機(jī)車的震動(dòng)、沖擊、加速條件下，均能正常運(yùn)行。
權(quán)利要求1.防震式電子動(dòng)作計(jì)數(shù)器，由取樣部分、整形驅(qū)動(dòng)部分，同步電機(jī)及指示元件，氧化鋅閥片、鎳鎘電池組和硅光電池組構(gòu)成，取樣部分由整流電路1、電流限制器2、門坎電壓限制器3、電壓限制器4和積分電路5構(gòu)成，整形驅(qū)動(dòng)部分由單穩(wěn)/整形電路6和驅(qū)動(dòng)電路7構(gòu)成，其特征是整流電路、電流限制器、門坎電壓限制器、電壓限制器、積分電路、單穩(wěn)/整形電路和驅(qū)動(dòng)電路的輸出輸入端順序連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端接同步電機(jī)，整流電路輸入端跨接在氧化鋅閥片兩端，氧化鋅閥片接于避雷器與地之間，單穩(wěn)/整形電路和驅(qū)動(dòng)電路的VDD電源線均接鎳鎘電池組，硅光電池組通過隔離二極管與鎳鎘電池聯(lián)接。
專利摘要本計(jì)數(shù)器是一種用于記錄避雷器動(dòng)作次數(shù)及操作過電壓次數(shù)的裝置，由氧化鋅閥片，取樣部分、整形驅(qū)動(dòng)部分和同步電機(jī)，指示元件構(gòu)成，它克服了現(xiàn)有放電計(jì)數(shù)器的弱點(diǎn)，具有下限動(dòng)作電流小，抗干擾能力強(qiáng)，防震性好，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。其電機(jī)為微同步電機(jī)，指示元件為指針式，由于其靜態(tài)是靠轉(zhuǎn)子的永磁力與特殊結(jié)構(gòu)的定子構(gòu)成穩(wěn)定的磁回路，故只有當(dāng)定子線圈中通入電流時(shí)，才改變其穩(wěn)定狀態(tài)。
文檔編號(hào)H03K21/00GK2141900SQ9222187
公開日1993年9月8日 申請(qǐng)日期1992年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月15日
發(fā)明者趙長(zhǎng)生, 楊斌, 張家騏 申請(qǐng)人:成都鐵路分局綿陽(yáng)供電段