市电电压双向越限报警保护器设计
电力线及变压器防盗报警系统设计方案
电力线及变压器防盗报警系统设计方案电力线及变压器是电力系统的重要组成部分，其安全性和稳定性对电力供应的连续性和质量有着重要影响。
为了保障电力设备的安全和防止盗窃行为，设计一个电力线及变压器防盗报警系统具有重要意义。
本文将从系统设计需求、硬件设计和软件设计三个方面，介绍一个电力线及变压器防盗报警系统的设计方案。
一、系统设计需求：1.实时监测：系统应能实时监测电力线及变压器的工作状况，包括电流、电压、温度等数据。
2.报警功能：当出现异常情况时，系统应能及时发出警报，如报警器声音报警、短信或邮件通知相关人员。
3.远程监控：系统应支持远程监控功能，用户可以通过手机或电脑随时随地查看电力线及变压器的状态。
4.数据存储：系统应能将监测到的数据进行存储，以供后续分析和研究。
5.用户管理：系统应支持多级用户管理功能，不同的用户拥有不同的权限。
二、硬件设计：1.传感器模块：系统需要安装各种传感器模块，如电流传感器、电压传感器、温度传感器等，用于实时监测电力线及变压器的工作状况。
2.控制模块：系统需要安装控制模块，用于控制传感器模块的工作，将采集到的数据进行处理和分析。
3.报警模块：系统需要安装报警模块，当监测到异常情况时，触发报警模块，发出警报声音，并通过短信或邮件通知相关人员。
4.数据存储模块：系统需要安装数据存储模块，将监测到的数据进行存储，以备后续分析和研究。
5.通信模块：系统需要安装通信模块，支持远程监控功能，用户可以通过手机或电脑随时随地查看电力线及变压器的状态。
三、软件设计：1.数据采集与处理：设计软件程序，用于与传感器模块进行通信，采集、处理传感器模块传输的原始数据。
2.报警逻辑与处理：设计软件程序，用于根据预设的报警条件，判断当前是否存在异常情况，并触发报警模块进行报警处理。
3.远程监控与通信：设计软件程序，实现用户通过手机或电脑远程监控电力线及变压器的状态，实现实时数据显示和报警信息推送功能。
4.用户权限与管理：设计软件程序，实现多级用户管理功能，不同的用户拥有不同的权限，设置系统访问权限，确保系统安全性。
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。
市电电压双向越限报警保护器课程设计
市电电压双向越限报警保护器广东药学院医药大学城校区医药信息工程学院生物医学工程电子仪器10级课程设计组长：组员：[摘要]该报警保护器能在市电电压高于或低于规定值时，进行声光报警，同时自动切断电器电源，保护用电器不被损坏。
该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强。
[关键词]市电电压双向越限声光报警研究的背景及意义：市电即我们所说的工频交流电（AC），交流电的常用三个量来表征：电压、电流、频率。
世界各国的常用交流电工频频率有50KHZ（赫兹）与60KHZ（赫兹）两种，民用交流电压分布由100V 至380V不等。
机房一般引入三相380V，50HZ的市电作为电源，但是设备的电源整流模块用的是单相220V 的电压。
全世界市电有不相同的电压标准，如我国一般为220V（伏），日本为55V（伏），美国为55V（伏）。
通俗点说,市电就是区别于发电的电，也就是从政府的电网里面提取的电力资源在电力系统正常状况下，供电企业供到客户受电端的供电电压允许偏差为:1. 35kV及以上电压供电的，电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定值的10%"2.10kV及以下三相供电的，为额定值的±7%；3.220V单相供电时，为额定值的+7%，-10%。
在电力系统非正常状况下，客户受电端的电压最大允许偏差不应超过额定值的±10%这个作品目的在于通过对市电的电压起伏的监测，当监测到电压超过区间200V<U<240V时，电路会在短时间内切断家用电器供电电路，实现保护家电不受市电起伏的威胁的功能。
一.系统总体方案设计：1、电源电路2、控制电路3、电压检测电路主要芯片的选型：1.W7812为三端固定正12V输入的集成稳压器：输出直流电压U0＝＋12V，输出电流L:0.1A，M:0.5A，电压调整率10mV/V，输出电阻R0＝0.15Ω，输入电压UI的范围15～17V ：2.CD4069六非门芯片：由六个COS/MOS反相器电路组成。
两路电压越限简易监视报警器
两路电压越限简易监视报警器
陈本竹
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2004(000)010
【摘要】为同时对两路或多路电压的高低进行监视，需要使用电压越限声光报警器。
图1所示电路即是一种两路电压越限声光报警器，其放大器采用1个集成四差动运放LM324，并用1个低电流三端稳压器LM78L15供电，另加不多的外转元件，就构成了物美价廉的报警器。
【总页数】2页(P56-57)
【作者】陈本竹
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.9
【相关文献】
1.一种针对中波发射机的电压越限保护的语音报警器的设计与制作 [J], 蔡永辉
2.电压监视报警器 [J], 王刚勤
3.基于无功电压分区的电压越限解决方案 [J], 舒坤林;吴红斌;叶斌;石雪梅;齐先军
4.分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方法 [J], 陈定国
5.面向电压越限问题的配电网协同电压控制策略研究 [J], 王剑;付永刚
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电压超限指示和报警电路
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载电压超限指示和报警电路地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容五电压超限指示和报警电路的设计一、目的通过电压超限指示和报警电路的设计与实验，熟悉窗口比较器和555电路的应用。
二、要求设计一个电压过限指示和报警电路。
1. 电压上限为UH=5.5V，下限为UL=4.5V，当4.5V＜uI＜5.5V时，为正常范围。
否则uI＞5.5V或uI＜4.5V都为不正常，此时发出报警信号。
2. 电压uI在正常范围内。
绿灯亮，不发出报警声响。
3. 电压uI低于下限时，黄灯亮，同时连续发出报警声响。
4. 电压uI高于上限时，红灯闪烁，同时发出断续的报警声响。
三、设计方案提示根据题目要求，若需要鉴别一个电压是否属于正常或不正常范围，可以利用窗口比较器。
窗口比较器的传输特性如图5-1所示。
当UH＞uI＞UL时，输出为低电平，而当uI＞UH或uI＜UL时输出为高电平，利用这一特性，就可以鉴别电压是否处于正常范围。
如果是其他物理量（如温度）也可以通过传感器将其转换为电压量来实现报警。
图5-1 窗口比较器的传输特性图5-2 电压超限指示和报警电路框图声音报警可利用555定时器构成的多谐振荡器来实现，断续声音可以由一个频率较低的振荡器去控制一个频率较高的振荡器来实现。
图5-2为这种电路的框图。
图5-3是一个电压超限指示和报警电路的参考电路。
四、参考电路简要说明1. 窗口比较器在参考电路中窗口比较器由两个运算放大器、两个二极管和电阻组成，LM324内包含四个运算放大器，使用其中的两个运算放大器组成窗口比较器。
（1）当UL＜uI＜UH时，处于正常状态，A、B两点均为低电平，二极管不导通，再经或非门输出，绿色指示灯亮。
几个典型电路应用
-电路1简单电感量测量装置在电子制作和设计，经常会用到不同参数的电感线圈，这些线圈的电感量不像电阻则容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。
该电路以谐振方法测量电感值，测量下限可达10nH，测量范围很宽，能满足正常情况下的电感量测量，电路构造简单，工作可靠稳定，适合于爱好者制作。
一、电路工作原理电路原理如图1〔a〕所示。
图1简单电感测量装置电路图该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片MC1648，利用其压控特性在输出3脚产生频率信号，可间接测量待测电感L*值，测量精度极高。
BB809 是变容二极管，图中电位器VR1 对+15V 进展分压，调节该电位器可获得不同的电压输出，该电压通过R1加到变容二极管BB809上可获得不同的电容量。
测量被测电感L*时，只需将L*接到图中A、B两点中，然后调节电位器VR1使电路谐振，在MC1648的3脚会输出一定频率的振荡信号，用频率计测量C点的频率值，就可通过计算得出L*值。
电路谐振频率：f0= 1/2πL*C 所以L*= 1/4π2f02C式中谐振频率f0即为MC1648的3脚输出频率值，C是电位器VR1调定的变容二极管的电容值，可见要计算L*的值还需先知道C值。
为此需要对电位器VR1刻度与变容二极管的对应值作出校准。
为了校准变容二极管与电位器之间的电容量，我们要再自制一个标准的方形RF〔射频〕电感线圈L0。
如图6—7(b)所示，该标准线圈电感量为0.44µH。
校准时，将RF线圈L0接在图〔a〕的A、B两端，调节电位器VR1至不同的刻度位置，在C点可测量出相对应的测量值，再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器VR1刻度盘不同刻度的电容量。
附表给出了实测取样对应关系。
附表振荡频率〔MHz〕98 76 62 53 43 38 34本资料是从互联网收集，仅供大家学习交流，不能作为商业用途-变容二极管C值6 10 15 20 30 40 50二、元器件选择集成电路IC可选择Motoroia公司的VCO〔压控振荡器〕芯片。
电力线及变压器防盗报警系统设计方案
电力线及变压器防盗报警系统设计方案电力线及变压器防盗报警系统设计方案随着社会经济的发展，电力在现代生产生活中扮演着愈来愈重要的角色。
但是，电力线路和变压器等电力设备也常常成为了盗窃财产的目标。
未经许可，擅自攀爬电杆、盗窃电缆或变压器铜绕组等行为，不仅会影响电力供应稳定，更严重的是危害公共安全。
为了避免因电线及变压器设备盗窃导致的弊端，设计一个稳定可靠的防盗报警系统是有必要的。
系统设计需求分析1. 安装在电力线及变压器上的报警设备应该只有在电力线和变压器发生流失时报警才被触发，并且将误报几率降到最小。
2. 场所选择应该具有完善的供电设备，设备应具有可靠的供电系统，并且报警系统和电力系统之间应间隔一定的安全距离。
3. 报警系统应当有宽波段或有很高品质的电磁信号响应特性，能够及时的监测和报警。
4. 处理信号时有足够的灵敏度和鲁棒性，通过聚集分析电信号信号，建立曲线拟合，并提高影响多普勒效应下的信号处理性能，提出因地形特点导致的信号双重反射的解决方案。
系统设计方案总体方案：本系统采用一个无线RFID传感器网络，使用一组专用的"全局观察管（GOS）"组件进行传输数据的存储和处理，通过无线中转器收发无线RFID标签信息，实现对于电力线路及变压器设备的精确计量、分类、计时、定位和报警等功能。
传感器方案：采用DS18B20温度传感器，通过一些方法来解决温度非线性的问题。
由于设备大多是在野外环境中，在某些情form下，温度可能会下降到零下甚至更低温。
为了使项目更加精确，我们将使用Raspberry Pi 供电，同时使用水浸式信号传感器，以便于更好地记录温度的变化。
无线通信方案：无线RFID网络中使用的是Zigbee无线通信技术，该技术为定位和定时的能力提供了支持，使得系统的能耗达到了极低的水平。
该技术还提供了面向对象的消息传递、插座层和网络协议，它为低带宽的应用程序和数据互换提供了一种有前途的方法。
市电欠压过压自动保护电路
摘要本设计介绍的是市电欠压、过压自动保护器。
能在市电高于限定电压或低于限定电压时起自动保护动作，切断负载(用电设备)的工作电源。
而在市电恢复正常后，又能自动恢复供电。
设计中主要有桥式整流电路、滤波电路、稳压电路、控制电路，电路结构简单，电路工作原理清晰明了，性能优良。
此设计经过检测和分析，它具有自动保护功能。
当市电电源电压低于或高于设定的电压时，切换负载供电，还可根据需要延时供电。
它能在市电电压低于170V或者高于240V时，自动切断负载的供电线路，可防止用电设备因欠电压或者过电压而损坏。
关键词时基电路；欠压保护；过压保护；自动保护第1章绪论1.1 选题的目的及意义随着现在电气设备的普及，给工农业生产、国防事业、科技带来了革命性的变化，加快了社会的发展，人们步入了电气化时代，也使人们的生活质量得到了大幅度的提高，也越来越离不开这些电器设备。
随着科技的发展，电器设备的精度也逐渐提高，发生了翻天覆地的变化，但是如何保护好这些电器设备的不受外界的干扰，成了当今科技发展关注的主要问题。
目前我国的电网正在普及，庞大的电网系统给了我们许多方便。
但是随着接入电网的用户增多，和用户电器的多样化，也造成了电网电压的不稳定，忽高忽低的电压，也成了损坏电器设备的主要因素。
如何在电压变化较大时保护好用电设备，成了人们现在研究的一个方向。
1.2 概述本设计介绍的是市电过电压与欠压自动保护器，它的主要功能是在市电电压低于170V或者高于240V时，自动切断负载的供电线路，以达到防止用电设备内因欠电压或者过电压而损坏的目的。
1.2.1 过电压过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大于1分钟的长时间电压变动现象；过电压的出现通常是负荷投切的结果，例如：切断某一大容量负荷或向电容器组增能（无功补偿过剩导致的过电压）。
电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。
属于电力系统中的一种电磁扰动现象。
市电过压、欠压报警器
市电过压、欠压报警器不少家用电器对供电电压有一定的要求，过电压与欠电压都有损害作用。
本例介绍的交流市电过电压、欠电压报警器，当交流电压在180—240V 间，绿色指示灯亮，如果电压超过240V或低于180V时，绿色指示灯灭，红色指示灯发光报警，报警器的电路如图下所示。
555时基电路组成可复位型滞后电压比较器，它的电源由变压器T降压、VD整流、VS稳压和电容C滤波供给，LED2为绿色发光二极管，电压正常时点亮。
电路首次通电时，C3电压由0V开始充电上升，所以555时基电路的②、④脚电位也从0V开始上升，555时基电路先复位，后置位，输出端③脚为高电平，LED2点亮发光。
这是正常电压供电时的静止状态。
电阻及2与RPl、RP2串联接成分压器，它是接在未经稳压的即VD输出端与地之间，当市电电压发生波动时，它的两个分压点即555时基电路的⑥脚与④脚电位也随之波动。
当市电电压过高超过240V时，⑥脚电位上升到VS稳压值(6V)的2／3时，555时基电路复位，③脚输出低电平，LED2熄灭，红色发光管LEDl点亮报警。
如果电网电压过低，低于180V时，则555时基电路的强制复位端④脚电位低于0．4V，电路也被复位，同样LED2熄灭，红色发光管LEDl点亮报警。
调节电位器RPl、RP2的阻值可以分别调节电路的过电压与欠电压报警阈值电平。
RPl、RP2应用质量较好的WSW型有机实芯微调电阻器。
LEDl如能采用BTSll405型红色闪烁发光二极管，则报警效果更佳，它将发出红色闪烁光，十分醒目。
此时只R3应改为240Ώ，以适应闪烁发光二极管的电流需要。
LED2则为普通绿色发光二极管。
线路板图如右图所示。
电力线及变压器防盗报警系统设计方案
对每个测试案例进行详细描述， 包括测试目标、测试环境、测试 数据、测试步骤和预期结果等。
为每个测试案例分配相应的测试 人员，确保测试的准确性和完整
性。
测试结果与验证
对测试结果进行详细分析，包括数据的统计和分析、异常数据的处理等 。
将测试结果与预期结果进行比较，验证电力线及变压器防盗报警系统的 功能和性能是否符合设计要求。
配置网络连接
为系统配置稳定、可靠的网 络连接，以便实时传输报警 信息和视频数据。
安装防拆保护装置
为电力线和变压器安装防拆 保护装置，如防盗锁、防盗 杆等，以防止被盗。
系统维护方案
定期检查设备
定期检查摄像头、传感器、网络设备等是否 正常运行，及时排除故障。
定期更新软件
定期更新系统的软件，以修复可能存在的漏 洞和提升性能。
电力线及变压器被盗 事件频发，给当地居 民生活和产业发展带 来严重影响
报警系统的设计和实 施需要考虑多种因素 ，如安全性、可靠性 、经济性等
传统防盗手段存在不 足，需要更加先进的 技术手段来提升防盗 效果
项目目标
降低电力线及变压器被盗的风险
提高电力设施的防盗保护和管理 水平
为当地居民生活和产业发展提供 稳定、安全的电力保障
技术创新
该系统采用了先进的技术手段和设备，实现了对电力线和 变压器的实时监控和预警，为电力系统的智能化和自动化 发展提供了新的思路和方法。
项目展望与未来发展
技术升级
随着技术的不断发展和进 步，该系统可以进行升级 和改进，提高监控和预警 的准确性和效率。
拓展应用领域
该系统可以拓展应用到其 他领域，如石油管道、通 信线路等，为更多的企业 和行业提供安全保障。
市电电压双向越限报警保护器
市电电压双向越限报警保护器该报警保护器能在市电电压高于或低于规定值时，进行声光报警，同时自动切断电器电源，保护用电器不被损坏。
该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强。
电路如下图所示。
工作原理市电电压一路由C3降压，DW稳压，VD6、C2整流滤波输出12V稳定的直流电压供给电路。
另一路由VDl整流、R1降压、C1滤波，在RPl、RP2上产生约10.5V电压作为检测市电电压变化输入信号。
非门F1、F2组成过压检测电路，F3为欠压检测，F4为开关，F5、F6及压电陶瓷片YD等组成音频脉冲振荡器。
三极管VT和继电器J等组成保护动作电路。
红色管LEDl作市电过压指示，绿色管LED2作市电欠压指示。
市电正常时，非门F1输出高电平，F2、F3输出低电平，LEDl、LED2均截止不发光，VT截止，J不动作，电器正常供电，此时B点为高电位，F4输出低电平，VD5导通，C点为低电位，音频脉冲振荡器停振，YD不发声。
当市电过压或欠压时，F2、F3其中有一个输出高电平，使A点变为高电位，VT饱和导通，J通电吸合，断开电器电源，此时B点变为低电位，F4输出高电平，VD5反向截止，反向电阻很大，相当于开路，音频脉冲振荡器起振，YD发出报警声，伺时相应的发光二极管发光指示元器件选择与制作。
CMOS集成电路选用一块C033六非门，YD选用20～35mm的压电陶瓷蜂鸣片。
J用额定工作电压为12V的JRX—13F小型继电器，可将几组触点并联使用，以扩大负载能力。
其它元件可按图中所标参数选择。
调试时，用一台调压器供电，调电压正常，用60W的白炽灯作负载，使LEDl、LED2均熄灭，白炽灯亮，然后将调压器调到市电上限值或下限值，调RPI或RP2使LEDl或LED2发光，白炽灯熄灭，即调试成功。
全部元件可用一个小塑料盒安装，将盒盖上打两个孔固定发光二极管，打一个较大一点的圆孔固定压电陶瓷片，并用一个合适的瓶盖给压电片作一个助声腔，使其有较响的鸣声。
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。
交流电压超限报警系统设计
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。
双向电平保护方案
双向电平保护方案
在电子设备中，双向电平保护方案是一种常见的保护电路，用于防止电子元件受到过高或过低的电平损坏。
该方案能够有效地保护电路，提高设备的可靠性和稳定性。
双向电平保护方案的工作原理是通过引入保护电路来限制输入电压范围，当输入电压超过设定值时，保护电路将立即启动，以保护电子元件的安全。
该方案通常包括两个主要部分：过压保护和欠压保护。
过压保护是指当输入电压超过设定的最大值时，保护电路会自动切断电源，以防止电子元件受到过高的电压损坏。
这种保护机制可以有效地防止由于电源波动或其他原因引起的过压情况，保证电子设备的正常运行。
欠压保护是指当输入电压低于设定的最小值时，保护电路会自动切断电源，以防止电子元件受到过低的电压损坏。
这种保护机制可以有效地防止电源不稳定或供电不足导致的欠压情况，保证电子设备的正常工作。
双向电平保护方案的实现方式多种多样，常见的包括使用稳压芯片、电源管理芯片或自定义的保护电路。
这些保护电路通常具有快速响应和可靠性强的特点，能够在瞬间检测到电压异常并做出相应的保护措施。
除了过压保护和欠压保护外，双向电平保护方案还可以包括其他保护功能，如过流保护、过热保护等。
这些保护机制的引入可以进一步提高设备的安全性和可靠性。
双向电平保护方案是一种重要的保护电路，可以有效地保护电子设备免受电压异常的损害。
通过合理设计和实施这种保护方案，可以提高设备的可靠性和稳定性，延长设备的使用寿命。
在电子设备的设计和制造过程中，我们应该充分考虑双向电平保护方案的应用，以提高产品的竞争力和市场占有率。
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。
电网电压异常报警器的设计与制作
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。
二、提示和参考文献
直流稳压电源见参考资料P23。
电压超限指示和报警器电路
摘要本次设计的电压超限指示和报警器电路由电源电路、控制电路和报警电路三部分组成。
先用运算放大器比较电路判别不同的输入信号，再通过逻辑门控制电路传输相应的输出信号，再经过两片555定时器构成的多谐振荡器产生各种不同输出的信号。
同时电路具有蜂鸣器报警功能，LED灯显示功能，示波器也会对各输出信号显示相应的波形，从而达到声、光同时报警的目的。
本次设计采用Multisim2001软件进行电路的设计和仿真，Multisim2001软件就像一个方便的实验室，设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全，设计与实验能够同步进行，可以边设计边实验，修改调试方便；能够方便地对电路参数进行测试和分析。
其仿真功能十分强大，可近似100%地仿真出真实电路的结果。
关键词： 555定时器多谐振荡器 Multisim2001软件仿真波形目录前言............................... 错误!未定义书签。
第一章软件Multisim2001介绍.. (4)1.1 Multisim软件简介 (4)1.2 Multisim的用户界面 (5)1.2.1菜单栏 (6)1.2.2 工具栏 (6)1.2.3 仪器库栏（虚拟仪器的简单介绍） (7)1.2.4 Multisim对元件的管理 (8)1.3 输入并编辑电路 (12)1.3.1 输入电路图的分析和设计 (12)1.3.2 虚拟仪器及其使用 (13)1.3.3 在Multisim2001软件上创建电路图 (16)第二章利用Multisim实现电压超限指示和报警器电路的意义和思路 (18)2.1 报警器简介 (18)2.2 课题意义 (18)2.3 设计思路 (20)第三章电压超限指示和报警电路在Multisim下的设计与仿真223.1电压超限指示和报警器电路原理 (22)3.2 设计器件及功能 (24)3.2.1 运算放大器比较电路 (24)3.2.2 555定时器构成的多谐振荡器 (26)3.2.3 直流稳压电路 (27)3.3仿真波形图 (28)致谢 (31)参考文献 (32)前言随着电子技术的飞速发展和各种报警专用集成电路、语音/音效集成电路、传感器的不断推出，一些新颖实用的报警器、警示器电路已广泛应用于家庭生活、工农业生产、交通、机动车、通信和防盗、防灾等领域。
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成绩评定表课程设计任务书摘要Protel 99 SE 主要有两大部分组成，每一部分各有几个模块。
第一部分是电路设计部分，主要有：原理图设计系统，包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch，用于修改和生成原理图元件的元件编辑器，以及各种报表的生成器Schlib。
印刷电路板设计系统，包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改，生成元件封装的元件封装编辑器PCBLib。
第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计，主要有：电路仿真系统，包括一个功能强大的数/模混合信号电路仿真器，能在原理图基础上进行连续的模拟信号和数字信号仿真。
可编程逻辑器件设计，包括一个文本编辑器，用于编译和仿真设计结果的PLD设计以及观察仿真结果的波形。
本次实验我使用Proter99SE将模拟市电电压双向越限报警保护器制作电路原理图，并生成PCB板，进行ewb仿真电路设计。
转换电PCB板其步骤有：、创建schematic Document文件画出原理图，检验原理图、生成网表，建立PCB Document 文件载入网表、修改封装，元件布局、自动布线、手工调整布线、PCB板和仿真电路设计：同上建立仿真原理图（使用SIM库），设置仿真（需加入初始条件）生成仿真时序图。
在Protel 99 SE 电路设计的学习过程中，基本概念的理解和掌握是重中之重，只有这样，设计思路才能清晰，设计才能规范。
本设计以能显示时、分、秒的时间计数器为例来介绍Protel 99 se的使用方法。
关键词：Protel 99 SE；Sch；PCB；市电电压；报警保护器目录1设计目的与要求 (1)2电路原理分析与设计 (1)2.1市电电压双向越限报警保护器电路工作原理简介 (1)2.2元器件的选择 (1)2.3制作和调试方法 (1)2.4市电电压双向越限报警保护器电路原理图 (2)3PROTEL 99SE绘制图 (2)3.1元件库的调用 (2)3.2放置元件 (3)3.3原理图的布线 (4)3.3.1编辑和调整 (5)3.3.2检查原理图 (7)3.4生成网络表 (8)4PCB设计 (10)4.1图形界面设计 (10)4.2加载网络表 (11)4.3元器件布局 (12)4.4自动布线 (13)4.5编辑和调整 (14)4.6铺地 (14)4.7元器件材料清单的生成 (15)结论 (16)参考文献 (17)1设计目的与要求市电电压双向越限报警保护器的设计：设计一个电路用来实现市电电压双向越限的报警。
该报警保护器能在市电电压高于或低于规定值时，进行声光报警，同时自动切断电器电源，保护用电器不被损坏。
该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强。
2电路原理分析与设计2.1 市电电压双向越限报警保护器电路工作原理简介市电电压一路由C3 降压，DW 稳压，VD6 、VD7、C2 整流滤波输出12V 稳定的直流电压供给电路。
另一路由VD1 整流、R1 降压、C1 滤波，在RP1、RP2 上产生约10.5V 电压检测市电电压变化输入信号。
门IC1A、IC1B 组成过压检测电路，IC1C 为欠压检测，IC1D 为开关，IC1E、IC1F 及压电陶瓷片YD 等组成音频脉冲振荡器。
三极管VT 和继电器J 等组成保护动作电路。
红色LED1 作市电过压指示，绿色管LED2 作市电欠压指示。
市电正常时，非IC1A 输出高电平，IC1B、IC1C 输出低电平，LED1 、LED2 均截止不发光，VT 截止，J 不动作，电器正常供电，此时 B 点为高电平，F4 输出低电平，VD5 导通，C 点为低电平，音频脉冲振荡器停振，YD 不发声。
当市电过压或欠压时，IC1B、IC1C 其中有一个输出高电平，使 A 点变为高电位，VT 饱和导通，J 通电吸合，断开电器电源，此时 B 点变为低电位，IC1D 输出高电平，VD5 截止，反向电阻很大，相当于开路，音频脉冲振荡器起振，YD 发出报警声，同时相应的发光二极管发光指示。
2.2 元器件的选择：集成芯片IC 可选用CD74HC0 4 六反相器，二极管VD1～VD6 选择IN4007，电容C1～C6 均选择铝电解电容，耐压400V，稳压管选用12V 稳压，继电器J 选用一般6V 直流继电器即可，电阻选用普通1/8 或1/4W 碳膜电阻器，大小可按图示。
2.3制作和调试方法调试时，用一台调压器供电，调节电压为正常值（220V），用一白炽灯作负载，使LED1、LED2 均熄灭，白炽灯亮，然后将调压器调至上限值或下限值，调RP1 或RP2 使LED1 或LED2 刚好发光，白炽灯熄灭，即调试成功。
全部元件可安装于一个小塑料盒中，将盒盖上打两个孔固定发光二极管，打一个较大一点的圆孔固定压电陶瓷片，并用一个合适的瓶盖给压电片作一个助声腔，使其有较响的鸣叫声。
2.4 市电电压双向越限报警保护器电路原理图本设计的电路图XIN.Sch如图1所示：图1原理布线图3Protel 99SE绘制图3.1 元件库的调用进入Protel 99 SE界面，执行菜单File/New命令，创建一个新项目，然后再选择File 菜单下的new...，则弹出如下图2所示对话框，从框中选择原理图服务器：图2选择原理图服务器对话框窗口找到（Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理图设计文档。
双击文档图标(设计所设的文件名为XIN.Sch)，进入原理图设计主界面。
执行菜单Design/Options 和Tool/Preferences，设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。
3.2放置元件在设计管理器中选择Browse SCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，弹出的如图3所示窗口，在窗口中寻找Protel 99SE子目录，在该目录中选择Library\SCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，比如Miscellaneous devices ddb，TI Databook库等，单击ADD按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中。
为便于仿真，此设计选择Sim元件库。
根据此实验电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上（在摆放的过程中，可以通过SPACE、X、Y）图3 元件库增加窗口三种键来改变元件的放置位置，其中SPACE键是让元件作90°的旋转，X键使元件左右对调，即以自光标为轴作水平对调，Y键使元件上下对调，即以自光标为轴作垂直对调），再根据元件之间的走线把元件调整好。
根据市电电压双向越限报警保护器的需要，实验从Sim元件库中集成芯片IC 可选用CD74HC0 4 六反相器，二极管VD1～VD6 选择IN4007，电容C1～C6 均选择铝电解电容，耐压400V，稳压管选用12V 稳压，继电器J 选用一般6V 直流继电器即可，电阻选用普通1/8 或1/4W 碳膜电阻器，在电源实体Power Objects中选择（地线）。
3.3 原理图的布线利用Protel 99 SE提供的各种工具指令进行布线，将平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的电路原理图。
本设计的电路图XIN.Sch如图4所示：图4原理布线图3.3.1编辑和调整利用Protel 99 SE所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改，以保证原理图的美观和正确。
同时对元件的编号、封装进行定义和设定，更改元件属性等。
由于相同元件较多，可选择Tools /Annotate(注释)，弹出如下图5所示对话框：图5 调整对话框选择你想要的排序方式对元件进行自动编号。
用鼠标双击任一个元件都会弹出元件的属性对话框。
Lib Ref：元件样本，修改此项将直接替换原有的元件，元件样本名不会显示在元件图上；Footprint：元件的封装方式（元件的封装是指设计PCB时，根据实际元件尺而定义的焊点，另外还附加一些属性和元件外观的符号，需要注意的是每个元件的Footprint必须要添上相应的封装号）；Designator:设置元件的序号；Part Type:设置元件参数值。
3.3.2检查原理图使用Protel 99 SE 的电气规则，即执行菜单命令Tools/ERC对画好的电路原理图进行电气规则检查。
主要是检查电路中是否有电气特性不一致的情况（如元件的序列号重复），ERC检查依据问题的严重性分别以错误（Error）或警告（Warning）信息来提示用户。
选择Tools菜单下的ERC项，则弹出如图6对话框：图6 ERC选项直接点击OK即可进行ERC检查。
ERC检查文件时，如果有问题将用坐标标注重名元件的位置。
返回电路原理图，改正错误的元件属性后，再次进行ERC检查。
正确结果如图7所示：图7 ERC检查正确3.4生成网络表网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间的桥梁,是PCB中自动布线的灵魂。
所以必须生成网络表。
选取Design设计菜单下的Create Netlist选项则会弹出如下图8对话框：图8 Create Netlist选项卡点击OK就可生成网络表文件,如下图9所示：图9 网络表文件网络表文件包含两种内容：一对方括号之间表示一个元件的属性，有序号、封装号和参数；一对圆括号之间是通过一个点的连接线，包括从哪各点出发，接到哪里。
电路图XIN.Sch全部完成。
4PCB设计MFC的图形界面程序设计可在上述类设计的基础上进行改造，MFC的图形界面程序与DOS界面程序的主要不同点是：MFC图形界面程序与DOS界面程序的输入输出方式不同，DOS界面程序采用字符交互式实现数据输入输出，主要通过cin，cout等I/O 流实现，而MFC的图形程序界面采用标准Windows窗口和控件实现输入输出，因此必须在MFC类的框架下加入上面所设计的矩阵和方程组类，并通过图形界面的输入输出改造来完成。
4.1 图形界面设计执行菜单File/New命令，弹出如下对话框，从框中选择PCB设计服务器（PCB Document）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。
双击文档图标，进入PCB设计服务器界面。
如下图10所示：图10 PCB设计服务器界面此界面同Sch设计主界面相似，但地步增加了板层标签，用来在设计时快速地选择板层。
板层就是电路文件中可分层显示的电路板结构图，不同类板层尤其专用的使用意义。
如有些板层可以进行实体铜膜走线，有的板层没有电气性质，纯粹是为了在电路板上标注说明文字。
板层的概念很重要，制作PCB时一定要对所用的板层有个清晰的认识。
4.2加载网络表在设计工作区的板层标签上选择KeepOutLayer（这是一个在闭合板框内支持自动布线的层），然后选择工具条Placement Tools上的按钮，画边框（边框按系统设定的颜色应是紫色）。