电网电压异常报警器设计说明
推荐-电网电压异常报警器的设计与制作电子课程设计报
电子技术综合课程设计课程：电子技术综合课程设计题目：电网电压异常报警器的设计与制作所属院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信104 姓名学号：指导老师完成地点501实验室20XX年 09月10日目录任务书电网电压异常报警器的设计与制作一、任务和要求：设计并制作一个电网电压异常报警器，要求如下：1、用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件；2、设交流电网电压的正常波动范围为190V～250V（单相交流有效值），在此范围内，报警器不发声。
当电网电压低于190V或超过250V时，报警器发出声响，并根据声响的不同音调区分电压的高低，即：(1)当电压超过250V时，报警器发出两种频率交替的“嘀-嘟”声；(2)当电压低于190V时，报警器发出间歇式声响，即输出给蜂鸣器的电压波形。
3、允许AC220V供电，应设计并制作本电路所用的直流电源。
因电网电压较高，需通过一个电源变压器将高电压降低至安全电压。
电网电压的波动可通过交流调压器来实现。
三、提示和参考文献直流稳压电源见参考资料P23前言“实践是检验真理的唯一标准。
”大三开学伊始，我们便开始了为期三周的课程设计。
上一学年我们开设了《模拟电路技术》与《数字电路技术》课，这两门学科都属于电子电路范畴，是我们通信专业的专业基础课，且都是理论方面的知识。
学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期模电、数电刚学完之际，紧接着来一次电子电路课程设计是很及时、很必要的。
这样不仅能加深我们对电子电路的认识，而且还及时、真正的做到了学以致用。
这是一次对我们所学知识的检验，课程设计是将理论知识应用到实践中，是理论和实践的结合，此外的电子技术综合课程设计是将我们所学的《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》的综合应用，欲通过此次课程设计将我们所学的理论知识运用到生活实践之中去，一致更好的学习理论知识。
我们此次的设计任务是“电网电压异常报警电路的设计和制作”，主要是针对我们学习模拟电子技术之后与数字电子技术基础综合起来，进行综合设计培养以我们独立分析、思考与解决实际问题的能力，以及如何将所学的课程运用于实践中。
微机原理课程设计_电压报警器
微机原理课程设计_电压报警器一、引言电压报警器是一种常见的电子设备，用于监测电路中的电压，并在电压超过或低于设定阈值时发出警报。
在微机原理课程设计中，我们将设计一个基于微机原理的电压报警器。
本文将详细介绍设计的背景、目的、设计原理、硬件和软件实现以及测试结果。
二、设计背景在现代电子设备中，电压的稳定性对设备的正常运行至关重要。
当电压超过或低于设定的范围时，可能会导致设备损坏或故障。
因此，设计一个可靠的电压报警器对于保护电子设备的安全和稳定运行非常重要。
三、设计目的本次设计的目的是开发一个基于微机原理的电压报警器，能够实时监测电路中的电压，并在电压超过或低于设定阈值时发出警报。
该报警器需要具备以下特点：1. 准确度高：能够精确监测电路中的电压，并及时做出反应。
2. 稳定性好：能够在各种环境条件下正常工作，不受干扰。
3. 易于使用：操作简单，用户可以方便地设置报警阈值和报警方式。
4. 可靠性强：能够长时间稳定运行，不易出现故障。
四、设计原理1. 电压检测：使用电压检测电路来监测电路中的电压。
该电路由电阻分压网络和运算放大器组成。
电阻分压网络用于将电路中的电压降低到适合运算放大器输入的范围，运算放大器用于放大电压信号并提供给微机进行处理。
2. 微机处理：使用微机进行电压信号的处理和报警判断。
微机通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，并通过比较器判断电压是否超过或低于设定阈值。
当电压超过或低于设定阈值时，微机将触发报警操作。
3. 报警方式：报警方式可以通过蜂鸣器、LED灯或者显示屏等设备来实现。
当电压超过或低于设定阈值时，相应的报警设备将发出声音或者闪烁。
五、硬件实现硬件实现主要包括电压检测电路和报警设备。
1. 电压检测电路：电压检测电路由电阻分压网络和运算放大器组成。
电阻分压网络通过选择合适的电阻比例将电路中的电压降低到适合运算放大器输入的范围。
运算放大器负责放大电压信号，并将放大后的信号提供给微机进行处理。
电压超限报警器
安徽工业大学工商学院课程设计说明书课程设计名称：测控系统原理与设计课程设计题目：电压超限报警系统设计学院名称：工商学院专业：测控技术与仪器班级：1041班姓名（学号）葛敬兵柏华乐邵志远赵振安都勇评分：教师：2013年 12月16日测控系统原理与设计课程设计任务书20 13 －20 14 学年第 1 学期题目电压超限报警系统设计内容及要求当检测电压超过设定上下限值并且达到十次以上时，发出蜂鸣器报警声，相应的指示灯亮。
当电压处于上下限之间时，蜂鸣器停止报警，报警灯灭。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备2. 领元器件、焊接、制作3．调试、答疑4. 验收5. 写报告学生姓名：葛敬兵、柏华乐、邵志远、赵振安、都勇指导时间:第13～15周指导地点：教二4楼任务下达2013 年 12 月1 日任务完成2013年12月 16 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师摘要本次课程设计的目的：设计电压（0V—5V）超限报警系统电路，由一个蜂鸣器通过是否正常鸣叫告诉使用者电压是否超限，并通过LED显示观察。
首先通过电位器调节0到5V之间的电压，其次通过选择开关来选择两个模拟电压通道，输入到ADC0809获得数字量，在单片机上显示，判断当电压超过设定上下限值时产生报警功能。
关键字：电压超限报警目录第一章绪论 (1)第二章设计内容及要求 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计要求 (2)2.3实验设计目的 (2)第三章实验电路与工作原理 (3)3.1流程图 (3)3.2设计原理及其工作电路 (5)3.3硬件电路详解 (6)第四章实验小结与心得体会 (7)参考文献 (8)附录一芯片介绍 (10)附录二焊电路板技术 (12)附录三源代码 (14)绪论电压是日常生活，工业，医学，环境保护，化工，石油等领域最常用到的物理量。
而且随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关电压系统进行控制。
微机原理课程设计 电压报警器
微机原理课程设计电压报警器电压报警器是一种常见的电子设备，用于监测电路中的电压变化，并在电压超过或低于设定阈值时发出警报。
本文将详细介绍微机原理课程设计中关于电压报警器的标准格式文本。
一、引言电压报警器是一种常用的电子设备，广泛应用于各种电路中，用于监测电压的变化，并在电压超过或低于设定阈值时发出警报。
本次微机原理课程设计旨在设计和实现一个基于微机原理的电压报警器。
二、设计目标本次设计的电压报警器具有以下主要目标：1. 监测电路中的电压变化。
2. 根据设定的阈值判断电压是否超过或低于正常范围。
3. 当电压超过或低于设定阈值时，发出警报信号。
三、设计原理1. 电压检测模块：采用电压分压电路将待测电压转换为与输入电压成比例的电压信号，通过运算放大器进行放大，得到与输入电压成比例的电压输出。
2. 阈值设定模块：通过微机原理实现对电压报警器的阈值进行设定，包括上限和下限。
3. 电压比较模块：将电压检测模块输出的电压信号与阈值设定模块设定的上下限进行比较，判断电压是否超过或低于设定的阈值。
4. 警报信号模块：当电压超过或低于设定的阈值时，通过蜂鸣器或其他警报装置发出警报信号。
四、设计步骤1. 硬件设计：a. 选择合适的电压检测模块，如电压分压电路和运算放大器。
b. 设计阈值设定模块，通过微机原理实现对电压报警器的阈值进行设定。
c. 设计电压比较模块，将电压检测模块输出的电压信号与阈值设定模块设定的上下限进行比较。
d. 设计警报信号模块，当电压超过或低于设定的阈值时，发出警报信号。
2. 软件设计：a. 设计微机原理的程序，实现对阈值的设定和电压比较的功能。
b. 设计警报信号的控制程序，当电压超过或低于设定的阈值时，触发警报信号。
五、实施方案1. 硬件实施：a. 按照设计步骤中的硬件设计部分，选择合适的电子元件并进行电路连接。
b. 进行电路的调试和测试，确保各模块正常工作。
2. 软件实施：a. 根据设计步骤中的软件设计部分，编写微机原理的程序。
电压警报器课程设计
电压警报器课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电压的基本概念，理解电压警报器的原理；2. 让学生了解电压警报器的组成部分，如传感器、比较器、报警器等；3. 让学生掌握电压的安全范围，了解过压和欠压的危害。
技能目标：1. 培养学生动手实践能力，能够独立完成电压警报器的组装和调试；2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，能够设计简单的电压警报器电路；3. 培养学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥个人优势，共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情，激发他们探索科学的精神；2. 培养学生关注电压安全，提高安全意识，养成安全用电的习惯；3. 培养学生勇于创新，敢于实践，面对挑战时不轻言放弃的品质。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，采用任务驱动法，引导学生主动探索，注重培养学生的实践能力和团队协作精神。
在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过本课程的学习，使学生能够掌握电压警报器的相关知识，具备一定的电子技术实践能力，并养成安全用电的好习惯。
二、教学内容1. 电压基本概念：电压的定义、单位、作用；2. 电压警报器原理：传感器检测电压、比较器比较电压、报警器发出警报；3. 电压警报器组成部分：传感器、比较器、报警器等；4. 电压安全范围：正常电压范围、过压和欠压的危害；5. 电压警报器电路设计：电路图绘制、元件选型、电路搭建；6. 电压警报器组装与调试：动手实践，小组合作完成组装、调试；7. 安全用电知识：安全意识培养、安全用电习惯养成。
教材章节关联：1. 《电子技术》第三章第三节：电压的基本概念；2. 《电子技术》第四章第二节：传感器及其应用；3. 《电子技术》第四章第四节：比较器及其应用；4. 《电子技术》第五章第一节：报警器及其应用；5. 《电子技术》附录：常用电子元件及其选型。
电网电压异常报警器设计
一、任务技术指标设计一个电网电压异常报警电路，掌握电网电压异常报警电路的工作原理。
基本要求：1.用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件。
2.设电网电压的正常波动范围为190～250V（单相交流有效值），在此范围内，报警器不发声。
3.当电网电压高于250V（误差不超过±5V）时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。
4.当电网电压低于190V（误差不超过±5V）时，报警器发出间歇式声响。
二、总体设计思想1.基本原理日常生活中，我们不可避免地要用到家用电器等各种各样的电器设备。
由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电器设备受到损坏，而在低压时电器设备不能正常工作。
在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，使用户可以放心的使用各种电器设备。
该电路的设计原理是运用桥式电路先将电网上的交流电转换成直流电以提供采用信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的直流电压为各种器件提供工作电压。
比较电路可以使用集成电压比较器，也可以使用集成运算放大器搭成（本设计使用集成电压比较器）。
报警电路既可以采用555芯片构成的自激多谐振荡器，也可以使用逻辑电路搭成环形振荡器（本设计采用555芯片构成自激多谐振荡器）。
同时用逻辑电路控制报警电路和指示电路的工作。
2.系统框图图1 系统框图三、具体设计1.模块分析（1）降压电路降压电路采用变压器直接变压，输出12V交流电。
想用电容降压，但考虑到比较危险，所以最后采用变压器变压。
采用转换效率高，漏磁少的变压器，以减少整机功耗。
（2）整流电路整流电路一般分为半波和全波整流。
全波整流与半波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用，其中桥式整流最为常用。
鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。
（3）滤波电路电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端（即负载电阻的两端），并联一个电容即构成电容滤波电路。
电网电压异常报警装置
电网电压异常报警装置发表时间：2018-10-01T10:56:33.447Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：赵斌李军贤张君之[导读] 摘要：根据电网安全稳定运行的监测要求，设计了一款简单的电网电压异常报警装置。
（山东农业大学山东省泰安市 271018）摘要：根据电网安全稳定运行的监测要求，设计了一款简单的电网电压异常报警装置。
基于Multisim8进行了各模块电路的设计与仿真进行实际测试验证。
交流电网电压在190～250V范围时,报警器不发声;当低于190V或超过250V时,报警器发出不同声响以示区别。
在Multisim 环境下进行电路的设计与仿真,直观、快速、方便,产品设计和调试周期短,成功率高。
关键词：电网电压异常；报警装置；Multisim引言随着科学技术的进步、国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高,人们对电力的需求和依赖性越来越强。
目前电网电压异常报警装置已经向集成化、智能化方向发展,且成熟产品非常多。
本文利用Multisim软件作为开发工具, 设计了一款简单的电网电压异常报警装置。
1设计方案为了检测电网电压异常情况,首先由变压器把单相交流电压降低到适当值,然后经桥式整流及稳压电路后得到稳定的直流电源,再通过衰减电路降低250V及190V 对应的上、下阈值电平;以220V交流电对应的小信号电压为基准,当电网电压波动时 , 利用窗口比较器确定触发后级某个报警电路使蜂鸣器发出不同声响。
据此给出电路设计框图如图1-1所示。
图1-1电网电压异常报警装置设计框图2建模及仿真2.1 变压器降压及整流滤波电路设计与仿真变压器降压后的交流电压必须经过单相桥式整流电路的整流、滤波,才能进行衰减、比较。
正弦电压源为220 V / 50 H z ,变压器为10∶1降压,在变压器次级及整流桥滤波电容后面分别连接电压表进行数据测试 , 用示波器的A、B通道分别观察变压器次级电压波形及整流桥滤波后的电压波形。
电网电压异常报警装置实验设计与仿真
电网电压异常报警装置实验设计与仿真
韩芝侠
【期刊名称】《实验技术与管理》
【年(卷),期】2010(027)011
【摘要】根据大学生电子技术综合实验的要求,设计了一款简单的电网电压异常报警装置.基于Multisim8进行了各模块电路的设计与仿真,并制作成PCB板进行实际测试验证.当交流电网电压在190～250 V范围时,报警器不发声;当低于190 V或超过250 V时,报警器发出不同声响以示区别.在Multisim环境下进行电路的设计与仿真,直观、快速、方便,产品设计和调试周期短,成功率高.
【总页数】4页(P94-96,99)
【作者】韩芝侠
【作者单位】宝鸡文理学院,电子电气工程系,陕西,宝鸡,721016
【正文语种】中文
【中图分类】TM761;G642.423
【相关文献】
1.基于单片机的瓦斯浓度检测报警装置的设计与仿真 [J], 张涛
2.10kV配电网电压异常问题处理措施探究 [J], 陈耀文
3.10kV配电网电压异常现象分析及处理措施 [J], 颜慧
4.研究10kV配电网电压异常现象及对策 [J], 刘雨亮
5.汽车防追尾报警装置的设计与仿真 [J], 张弛;高权
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电网电压异常报警系统
电网电压报警器
一任务和要求
设计并制作一个电网电压异常报警器，要求如下：
1．用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件；
2.设交流电网电压的正常波动范围为190~250V（单相交流有效值），在此范围内，报警器不发声。当电网电压低于190V或超过250V时，报警器发出声响，并根据声响的不同音调区分电压的高低，即：
1.2.2比较电路
由于本设计为上下限报警，所以用LM324搭成两组比较器分别用作上限和下限比较。
1.2.3报警电路
本设计要求超压报警使用“嘀嘟……”声，欠压报警使用“嘀——嘀……”声。实现这两种声音报警有多种方法，最为常用的是使用制作成成品的音乐IC。但是为了练习使用555时基电路，本设计采用555作为发声电路的核心。报警电路模块由三块555，及两个压降陶瓷蜂鸣器及其他相关元器件构成，使用比较电路输出的信号作为控制两种声音切换。
2.1电源的设计9
2.1.1设计任务和要求9
2.1.2设计原理9
2.1.3设计方案10
2.1.4方案选择11
2.1.5参数计算及元器件选择11
2.2采样电路及比较器的设计12
2.3报警器的设计14
2.4双频的设计17
2.4.1双频参数的设计18
2.5单频的设计182.5.1单频参ຫໍສະໝຸດ 的设计19三电路仿真分析21
1.3.3报警电路
本设计要求超压报警使用“嘀嘟……”声，欠压报警使用“嘀——嘀……”声。实现这两种声音报警使用方案一与方案二均能实现但是由于实验室556芯片缺少，故选用三个555及相关元器件构成的报警电路。
前言4
一方案的论证和选择4
1.1整体电路的构思5
1.2方案一5
1.2.1电源模块5
微机原理课程设计_电压报警器
微机原理课程设计_电压报警器一、引言电压报警器是一种常见的电子设备，用于监测电路中的电压变化并在达到预设阈值时发出警报。
本文将介绍一个基于微机原理的电压报警器的设计与实现。
二、设计目标本次设计的目标是实现一个能够监测电路中电压变化并在达到预设阈值时发出警报的电压报警器。
具体要求如下：1. 能够测量输入电压范围为0-5V的变化。
2. 当输入电压低于预设阈值时，发出警报。
3. 警报方式可以是声音、光线或其他形式。
三、设计原理1. 硬件设计：1.1 电源电压：使用5V直流电源供电。
1.2 输入电压检测：使用电压分压电路将输入电压转换为与微机原理实验板相适应的电压范围。
1.3 阈值设定：通过微机原理实验板上的按键或旋钮，设置预设阈值。
1.4 报警器：使用蜂鸣器或LED灯作为报警器，当电压低于预设阈值时触发报警。
2. 软件设计：2.1 采集电压：使用AD转换模块将输入电压转换为数字信号。
2.2 阈值比较：将采集到的电压值与预设阈值进行比较。
2.3 报警控制：当电压低于预设阈值时，触发报警控制，发出警报信号。
四、设计步骤1. 连接硬件电路：1.1 将电源连接到实验板上的电源接口，确保供电正常。
1.2 使用电压分压电路将输入电压连接到实验板上的AD转换模块。
1.3 连接报警器（蜂鸣器或LED灯）到实验板上的相应引脚。
2. 编写软件代码：2.1 初始化AD转换模块和报警器引脚。
2.2 循环读取AD转换模块的数值，并将其与预设阈值进行比较。
2.3 如果电压低于预设阈值，则触发报警控制，发出警报信号。
3. 调试与测试：3.1 将输入电压设置为不同的值，观察报警器是否按照预期工作。
3.2 调整预设阈值，测试报警器的触发条件是否正确。
3.3 检查电路连接是否稳定，确保硬件和软件都正常工作。
五、实验结果经过实验测试，本次设计的电压报警器能够准确地监测电路中的电压变化，并在达到预设阈值时发出警报。
报警器的触发条件可以根据实际需求进行调整，报警方式也可以根据需要选择合适的设备。
电子技术课程设计总结报告：交流电网过压、欠压报警器
目录一、设计任务及要求 (2)二、电路原理分析与方案设计 (2)三、单元电路分析与设计 (3)四、总原理图及元器件清单 (5)五、安装调试 (7)六、结论与心得 (8)七、参考文献 (9)交流电网过压、欠压报警器一、设计任务与要求1.交流电网高于240V或低于180V时能进行报警2.正常供电电压可调3.负荷功率大于等于200W二、电路原理分析与方案设计1.基本原理分析其电网电压分为三个不同的范围，分别是:电压低于180V；电压处于180V到240V之间；电压高于240V这三个状态。
当电压低于180V时用电器处于欠压状态；当电压处于180V到240V之间时，用电器处于正常状态；当电压高于240V 时，用电器处于过压状态。
报警指示的表现状态为：在正常状态下，报警器的正常指示灯亮（通常为绿色），不报警。
在欠压和过压状态下，代表正常状态的指示灯不亮，报警指示灯亮（通常为红色），报警器产生报警。
电路的设计原理是先将电网上的交流电通过变压器、稳压器转换成直流电，然后采用电压比较电路对输入电压进行比较监测。
当出现过压和欠压时，电压比较器输出信号使报警器报警。
2.方案设计方案一：→↓→→→→本方案的设计原理是:运用集成电压比较器对采样信号进行双限比较。
运用用桥式电路先将交流电转换成直流以提供采样信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的可调直流电压为各种器件提供工作电压。
比较电路采用集成电压比较器，其输出的信号通过逻辑电路（或者采用555）控制报警器和指示电路工作。
此方案的电压比较部分我们是准备利用LM399集成块内部四个独立的电压比较器构成的四个基本的单限比较器。
这样可以对电网电压进行比较准确的双限监测。
逻辑电路控制紫色、红色、绿色三个指示灯和一个发声喇叭。
这个方案的比较电路和逻辑电路部分可以用555构成的双限比较器代替，更为简单。
方案二：→→→→本方案的设计原理是:运用555时基电路组成可复位型滞后电压比较器。
电源由变压器降压，二极管整流，稳压管稳压和电容滤波器供给。
电压异常报警器课程设计
电压异常报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握电压异常报警器的基本工作原理；2. 学生能够描述电压异常报警器的电路组成及各部分功能；3. 学生能够运用已学过的电子元件知识，分析电压异常报警器的电路图。
技能目标：1. 学生能够独立完成电压异常报警器的组装与调试；2. 学生能够运用问题解决策略，对电压异常报警器进行故障排查；3. 学生能够运用所学知识，设计简单的电压异常报警器电路。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对电子技术的兴趣，增强学习电子技术的自信心；2. 学生能够认识到电压异常报警器在实际生活中的应用，体会科技与生活的紧密联系；3. 学生能够培养团队协作精神，学会在团队中发挥自己的作用。
课程性质：本课程为电子技术课程，旨在通过电压异常报警器的组装与调试，帮助学生巩固电子元件知识，提高实际操作能力。
学生特点：学生已具备一定的电子元件知识，动手操作能力较强，但缺乏实际应用经验。
教学要求：注重理论与实践相结合，引导学生通过动手实践，掌握电压异常报警器的相关知识，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，激发学生的学习兴趣和团队合作精神。
二、教学内容1. 理论知识：- 电压异常报警器的工作原理；- 电压异常报警器电路的组成及各部分功能；- 电压异常报警器电路图的识读与分析。
2. 实践操作：- 电压异常报警器的组装与调试；- 故障排查与问题解决；- 设计简单的电压异常报警器电路。
3. 教学大纲：- 第一课时：回顾电子元件知识，介绍电压异常报警器的工作原理及电路组成；- 第二课时：分析电压异常报警器电路图，讲解各部分功能；- 第三课时：进行电压异常报警器的组装与调试，实际操作过程中讲解注意事项；- 第四课时：开展故障排查与问题解决，引导学生运用所学知识解决问题；- 第五课时：设计简单的电压异常报警器电路，培养学生的创新意识。
教材关联性：教学内容与教材中关于电子元件、电路原理及实际应用的相关章节紧密相关，确保学生能够将所学知识应用于实际操作中。
电网电压异常报警装置实验设计与仿真
电网电压异常报警装置实验设计与仿真韩芝侠【摘要】根据大学生电子技术综合实验的要求,设计了一款简单的电网电压异常报警装置.基于Multisim8进行了各模块电路的设计与仿真,并制作成PCB板进行实际测试验证.当交流电网电压在190～250 V范围时,报警器不发声;当低于190 V或超过250 V时,报警器发出不同声响以示区别.在Multisim环境下进行电路的设计与仿真,直观、快速、方便,产品设计和调试周期短,成功率高.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)011【总页数】4页(P94-96,99)【关键词】电网电压异常;报警装置;Multisim【作者】韩芝侠【作者单位】宝鸡文理学院,电子电气工程系,陕西,宝鸡,721016【正文语种】中文【中图分类】TM761;G642.423随着科学技术的进步、国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高,人们对电力的需求和依赖性越来越强。
在要求电力系统少停电、不停电的情况下,对电网的电能质量提出了新的要求,而电压质量是反映电能质量优劣的一个重要指标,其好坏既影响用电设备的性能和寿命,也影响电力系统本身[1]。
电压过高会危及电力设备的安全,过低则不利于电网的安全稳定运行[2]。
一旦电网发生事故,不但电网经营企业的经济效益受到损失,而且对电力用户和整个社会都将造成严重的影响,因而对电网电压运行情况进行检测,并实时报警及处理就显得非常重要。
目前电网电压异常报警装置已经向集成化、智能化方向发展,且成熟产品非常多。
本文针对大学生电子技术综合实验的要求,利用Multisim软件作为开发工具[3],设计了一款简单的电网电压异常报警装置。
通过仿真验证了设计的正确性,最后制成印刷电路板,并进行了实际测试,测试结果也验证了设计的正确性。
1.1 设计任务(1)用电压陶瓷蜂鸣器作为电声元件。
(2)设交流电网电压的正常波动范围为190～250 V(单相交流有效值),在此范围内,报警器不发声。
电网电压异常报警器设计
电网电压异常报警器设计一、引言电网电压是供电系统中的重要参数之一，对于电力运行和设备正常工作起着重要的作用。
然而，在实际运行中，电网电压可能会出现异常，如超过额定值或低于额定值。
为了及时发现和处理这些异常情况，设计一个电网电压异常报警器是非常必要的。
二、报警器设计原理1.电压信号采集：使用传感器采集电网电压信号，并将其转换为电压值，供后续处理。
2.电压值比较：将采集到的电压值与额定值进行比较，计算差异值。
3.阈值判断：设定一个阈值，当差异值超过该阈值时，认为电压异常，并触发报警。
4.报警装置：当电压异常时，触发报警装置，发出声音或光线信号，以提醒工作人员注意。
三、电网电压异常报警器设计细节1.电压信号采集：可选用压电传感器或电位器传感器进行电压信号采集。
采集的信号应包括电压值和时间戳，以便后续分析和判断。
2.电压值比较：将采集到的电压值与额定值进行比较，计算差异值。
可以使用差分放大器等电路对信号进行放大和调整，从而得到更准确的比较结果。
3.阈值判断：根据电网操作规程和设备特性，确定合理的阈值。
可以设置上下限，当电压值超过上限或低于下限时，认为电压异常，并触发报警。
4.报警装置：可以使用蜂鸣器、LED灯等装置进行报警。
当电压异常时，触发报警装置，发出声音或光线信号，以提醒工作人员注意。
5.报警记录和远程监测：可以设计一个记录装置，用于记录报警事件的时间和电压数值。
同时，可以将报警信息发送至中央监控系统，实现远程监测和管理。
四、电压异常报警器的应用和效益1.应用领域：电压异常报警器可广泛应用于电力系统和电气设备的运行监测中，如供电系统、变电站、发电厂等。
2.效益分析：通过电压异常报警器的实时监测和报警，可以及时发现电网电压异常情况，提前采取措施，避免设备损坏、电力中断等事故的发生，保障电力供应的可靠性和安全性。
五、总结电网电压异常报警器的设计，能够有效监测和报警电网电压异常情况，提醒工作人员及时处理。
交流电压超限报警系统设计说明
课程设计说明书课程设计名称：模拟电路课程设计课程设计题目：交流电压超限报警系统设计学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号:姓名：评分：教师：2011年3月6日模拟电路课程设计任务书20 11 －20 12 学年第2 学期第 1 周－7 周题目交流电压超限报警系统设计内容及要求当检测电压超过设定上下限值时，发出蜂鸣器报警声，要求报警声嘀嘀间断发声，频率约1HZ。
进度安排1. 布置任务、查阅资料、选择方案，领仪器设备：第一周2天；2. 领元器件、焊接、制作：第一周3天3．调试：第二周2天4. 验收：第二周0.5天5. 写报告：本学期3～7周学生姓名：指导时间:第1～7周指导地点：E 楼311室任务下达2012 年 2 月13 日任务完成2012 年2 月22 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师系（部）主任注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要据调查，一般电器的寿命也成为人们关注的热点，越来越多的人们关注电器的使用寿命问题，一般来说电器的使用寿命低于正常使用寿命，经过实验证明这主要是因为电器工作是交流电压超限造成的。
若能及时的预警那就可以避免不必要的损耗从而保护电器。
有一个报警系统对电器进行监控是非常有必要的。
本次课程设计的目的：设计交流电压超限报警系统电路，由一个蜂鸣器通过是否正常鸣叫告诉使用者电压是否超限，电位器控制电压超限范围。
首先通过变压器对220V交流电压进行降压，其次通过桥式整流电路将交流转化为直流，再次运用电容滤波电路输出比较稳定的直流电压，接着设计一个频率为1HZ的方波发生器，最后通过LM324芯片放大器以及74LS08与门芯片控制电压的报警。
当电压超过设定上下限值时产生报警功能。
关键字：电压超限滤波整流报警目录第一章绪论 (1)第二章设计内容及要求 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计要求 (2)2.3实验设计目的 (2)第三章设计原理 (3)3.1单元电路设计 (3)第四章电路组成及其工作原理 (6)4.1整体电路设计和工作原理 (6)4.1.1 电压采样 (6)4.1.2 整流 (6)4.1.3 滤波 (7)4.1.4 方波 (8)4.1.5 报警控制 (9)4.2整体电路 (10)第五章实验调试测试 (11)第六章实验小结与心得体会 (12)参考文献 (13)附录一芯片介绍 (14)附录二元件清单 (15)附录三焊电路板技术 (16)绪论电压是日常生活，工业，医学，环境保护，化工，石油等领域最常用到的物理量。
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一、任务技术指标设计一个电网电压异常报警电路，掌握电网电压异常报警电路的工作原理。
基本要求：1.用压电陶瓷蜂鸣片作为电声元件。
2.设电网电压的正常波动范围为190～250V（单相交流有效值），在此范围内，报警器不发声。
3.当电网电压高于250V（误差不超过±5V）时，报警器发出两种频率交替的“滴—嘟、滴—嘟”声响。
4.当电网电压低于190V（误差不超过±5V）时，报警器发出间歇式声响。
二、总体设计思想1.基本原理日常生活中，我们不可避免地要用到家用电器等各种各样的电器设备。
由于电网电压的波动，在较高的电压下很有可能使电器设备受到损坏，而在低压时电器设备不能正常工作。
在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备，其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警，使用户可以放心的使用各种电器设备。
该电路的设计原理是运用桥式电路先将电网上的交流电转换成直流电以提供采用信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的直流电压为各种器件提供工作电压。
比较电路可以使用集成电压比较器，也可以使用集成运算放大器搭成（本设计使用集成电压比较器）。
报警电路既可以采用555芯片构成的自激多谐振荡器，也可以使用逻辑电路搭成环形振荡器（本设计采用555芯片构成自激多谐振荡器）。
同时用逻辑电路控制报警电路和指示电路的工作。
2.系统框图市电整流滤波电路稳压电路基准采样电路比较电路逻辑控制电路报警指示电路图1 系统框图三、具体设计1.模块分析（1）降压电路降压电路采用变压器直接变压，输出12V交流电。
想用电容降压，但考虑到比较危险，所以最后采用变压器变压。
采用转换效率高，漏磁少的变压器，以减少整机功耗。
（2）整流电路整流电路一般分为半波和全波整流。
全波整流与半波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用，其中桥式整流最为常用。
鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。
（3）滤波电路电容滤波电路是最常见也是最简单的滤波电路，在整流电路的输出端（即负载电阻的两端），并联一个电容即构成电容滤波电路。
滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。
本设计采用RCπ型滤波器进行滤波，并配合后级的电解电容和瓷片电容使输出的直流电压更加平滑，纹波电压更小。
（4）稳压电路稳压电路有稳压二极管型稳压电路、串联型稳压电路和集成稳压器电路等类型。
本着使电路简单化、高效化、稳定化的思想，本设计采用了集成稳压器型稳压电路进行稳压，为集成运放提供工作电压以及为比较器提供稳定的基准电压，保证了电网电压报警的准确性。
（5）采样电路采样电路的功能是从电网电压分压后采样当前电压，然后送至比较器进行比较，检测电压是否异常。
本设计采用两个电阻分压采样。
（6）比较电路比较电路是由两组电阻降压后的6V电压分压后分别给比较器提供基准电压，改变此基准电压即可改变报警上下限（电压的上下限为190V－250V）将采样电路采样到的电压与两基准电压分别进行比较，即可检测出电网电压是否异常，并输出相应信号驱动后级报警系统。
设计时应当注意尽量不使运放的两输入端电压高于其电源电压。
使用电压表测量两个基准电压点的电压，调节可变电阻W8，使上下限电压分别为3.41V和2.59V，观察此时可变电阻的接入值，与理论计算相差不大，为3.17K。
（7）报警电路555时基电路是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器等。
由于它使用方便，故本电路使用555组成报警电路。
本报警电路可发出“嘀嘟……”和“嘀——嘀……”两种声音报警。
由比较电路的输出信号来控制其发声类型，以区别电压异常是过压或欠压。
本设计要求超压报警使用“嘀嘟……”声，欠压报警使用“嘀——嘀……”声。
由于两种声音均需两块555构成，故选用一片内含两块555电路的NE556芯片。
为了节约成本，将两种声音发生电路整合到一起，使用比较电路输出的信号作为控制两种声音切换，该报警器用逻辑驱动电路，来实现对报警器的驱动。
具体的说就是经过集成电压比较器的比较，输出四个高低不同的电压，经过上面的逻辑电路后，在五个输出端只有一个输出端的输出是高电压，该高电压会根据不同情况驱动后面的电路进行工作。
为了实现声光报警，电路中加入了不同颜色的发光二极管。
当电路处于过压状态时，输出电压就会通过逻辑电路来驱动LED1使其发光，其他情况均相同。
该逻辑控制的具体工作方式是，当电源电压高于250V时，两个电压比较器的输出电平分别为高、高。
此时，通过逻辑控制电路使红色指示灯发光，报警器进行报警，电路处于超高状态；当电源电压处于190V到250V之间时，两个电压比较器的输出电平分别为高、低。
此时，绿色指示灯发光，报警器不报警，电路正常工作。
当电源电压低于190V时，两个电压比较器的输出电平分别为低、低。
此时，紫色指示灯发光，报警器进行报警，电路处于过低状态。
四、结论1、电路的设计原理是运用桥式电路先将电网上的交流电转换成直流电以提供采用信号，并通过稳压电路得到稳定度较高的直流电压为各种器件提供工作电压。
2、比较电路可以使用集成电压比较器，也可以使用集成运算放大器搭成（本设计使用集成电压比较器）。
报警电路既可以采用555芯片构成的自激多谐振荡器，也可以使用逻辑电路搭成环形振荡器（本设计采用555芯片构成自激多谐振荡器）。
3、同时用逻辑电路控制报警电路和指示电路的工作。
实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的效果。
因此，调试电子电路的技能对于从事电子技术及其相关领域工作的人员来说，是不可缺少的。
调试的常用仪器有：万用表、示波器和信号发生器。
在该设计中本着安装一级调试一级的原则，对电路进行了认真的安装和调试。
发现了很多问题，经过老师的指点，同学们的共同讨论，及时对安装电路所出现的错误进行了改正。
逻辑控制电路的各芯片工作电源均由直流稳压电源提供，为9V。
在调试中每连接一个芯片后，都要测量一下其输出是不是合理，然后再进行下一步，以便发现问题随时解决。
该逻辑控制的具体工作方式设计大致如下：设计高电平为“1”，低电平为“0”，则当电源电压高于250V时，两个电压比较器的输出电平分别为高、高，即为1、1。
此时，通过逻辑控制电路使红色指示灯发光，报警器进行报警，电路处于超过压状态；当电源电压在1当电源电压处于190V到250V之间时，两个电压比较器的输出电平分别为高、低即为1、0。
此时，代表正常状态的绿色指示灯发光，报警器不报警，电路正常工作。
当电源电压低于190V时，两个电压比较器的输出电平分别为低、低，即为0、0。
此时，紫色指示灯发光，报警器进行报警，电路处于过低状态。
设计要注意应用芯片的负载范围，从而选用相应的芯片来完成其功能。
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