一种故障检测电路及燃气表

1.一种故障检测电路，其特征在于，包括阀门控制电路、电压检测电路、分压电路、以及阀门电路；
所述阀门控制电路设置有电源输入端、控制输入端和控制输出端；
所述电压检测电路和所述阀门电路均连接所述控制输出端，且所述分压电路的一端连接所述电源输入端，另一端连接所述控制输出端。
2.根据权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述阀门控制电路，包括场效应晶体管管和三极管；
所述场效应晶体管的源极与所述电源输入端连接，栅极与所述三极管的集电极连接，漏极与所述控制输出端连接，且所述栅极与所述源极之间连接有第一电阻；
所述三极管的基极经第二电阻与所述控制输入端连接，所述三极管的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的故障检测电路，其特征在于，所述场效应晶体管为PMOS管。
4.根据权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述电压检测电路，包括：
与所述控制输出端连接的第三电阻，所述第三电阻远离所述控制输出端的一端经第四电阻连接至电压检测端；
在所述第三电阻与所述第四电阻之间设有并联连接的第五电阻和第一电容，所述第五电阻和所述第一电容远离所述第三电阻的一端均接地。
5.根据权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述分压电路，包括：
第六电阻，所述第六电阻的一端与所述电源输入端连接，另一端与所述控制输出端连接。
6.根据权利要求1所述的故障检测电路，其特征在于，所述阀门电路包括用于连接被检测器件的插槽和第一二极管；
所述插槽设有第一端和第二端，所述第一端接地，且所述第一端连接至所述第一二极管的正极，所述第二端分别连接至所述第一二极管的负极和所述控制输出端。
7.根据权利要求1至6任一项所述的故障检测电路，其特征在于，还包括：
供电电路，所述供电电路与所述电源输入端连接。
8.根据权利要求7所述的故障检测电路，其特征在于，所述供电电路包括第二电容、电源、并联连接的第七电阻和第二二极管；
所述第二二极管的负极与所述电源连接，所述第二二极管的正极与所述电源输入端连接；
所述第二电容的一端与所述电源输入端连接，另一端接地。
9.根据权利要求7所述的故障检测电路，其特征在于，所述供电电路包括第二电容、电源、以及第七电阻；
所述第七电阻的一端连接所述电源，另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。
10.一种燃气表，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的故障检测电路。

一种故障检测电路及燃气表\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于燃气故障检测技术领域，特别是涉及一种故障检测电路及燃气表。\n背景技术\n[0002] 目前对于电磁阀类器件的故障检测，大部分是通过检测阀门操作时的电压变化，来判断阀门是否存在操作故障，但是当阀门接口出现松动等问题时，却无法进行实时检测并提醒。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种实现阀门操作故障检测的前提下，实现阀门是否接入的检测。该目的是通过以下技术方案实现的：\n[0004] 本实用新型的第一方面提出了一种故障检测电路，包括阀门控制电路、电压检测电路、分压电路、以及阀门电路；\n[0005] 所述阀门控制电路设置有电源输入端、控制输入端和控制输出端；\n[0006] 所述电压检测电路和所述阀门电路均连接所述控制输出端，且所述分压电路的一端连接所述电源输入端，另一端连接所述控制输出端。\n[0007] 本实用新型提供的故障检测电路，通过并联设置分压电路和阀门控制电路，在控制输入端输入高电平且有阀门操作情况下，电压检测电路可以根据阀门控制电路在一段时间内的电压变化特点，实现阀门操作是否正常的判断，在控制输入端输入低电平且无阀门操作情况下，电压检测电路可以根据分压电路的电压变化特点，实现阀门接入是否正常的判断，以提前进行故障提醒，增加产品安全性。\n[0008] 另外，根据本实用新型提供的上述故障检测电路，还可具有以下附加的技术特征：\n[0009] 在本实用新型的一些实施例中，所述阀门控制电路，包括场效应晶体管管和三极管；所述场效应晶体管管的源极与所述电源输入端连接，栅极与所述三极管的集电极连接，漏极与所述控制输出端连接，且所述栅极与所述源极之间连接有第一电阻；所述三极管的基极经第二电阻与所述控制输入端连接，所述三极管的发射极接地。\n[0010] 在本实用新型的一些实施例中，所述场效应晶体管为PMOS管。\n[0011] 在本实用新型的一些实施例中，所述电压检测电路，包括：\n[0012] 与所述控制输出端连接的第三电阻，所述第三电阻远离所述控制输出端的一端经第四电阻连接至电压检测端；在所述第三电阻与所述第四电阻之间设有并联连接的第五电阻和第一电容，所述第五电阻和所述第一电容远离所述第三电阻的一端均接地。\n[0013] 在本实用新型的一些实施例中，所述分压电路，包括：第六电阻，所述第六电阻的一端与所述电源输入端连接，另一端与所述控制输出端连接。\n[0014] 在本实用新型的一些实施例中，所述阀门电路包括用于连接被检测器件的插槽和第一二极管；所述插槽设有第一端和第二端，所述第一端接地，且所述第一端连接至所述第一二极管的正极，所述第二端分别连接至所述第一二极管的负极和所述控制输出端。\n[0015] 在本实用新型的一些实施例中，所述故障检测电路还包括：供电电路，所述供电电路与所述电源输入端连接。\n[0016] 在本实用新型的一些实施例中，所述供电电路包括第二电容、电源、并联连接的第七电阻和第二二极管；所述第二二极管的负极与所述电源连接，所述第二二极管的正极与所述电源输入端连接；所述第二电容的一端与所述电源输入端连接，另一端接地。\n[0017] 在本实用新型的一些实施例中，所述供电电路包括第二电容、电源、以及第七电阻；\n[0018] 所述第七电阻的一端连接所述电源，另一端连接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。\n[0019] 本实用新型的第二方面提出了一种燃气表，包括如上述第一方面所述的故障检测电路。\n附图说明\n[0020] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：\n[0021] 图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的故障检测电路的结构示意图；\n[0022] 图2示意性地示出了根据本实用新型实施方式的故障检测的具体电路示意图；\n[0023] 附图中各标号表示如下：\n[0024] 10‑供电电路、20‑分压电路、30‑阀门控制电路、40‑电压检测电路、50‑阀门电路；\n[0025] C1‑第二电容、VCC‑电源、R1‑第七电阻、D1‑第二二极管；\n[0026] R2‑第六电阻；\n[0027] Q1‑PMOS管、Q2‑三极管、R3‑第一电阻、R4‑第二电阻；\n[0028] R6‑第三电阻、R7‑第四电阻、R5‑第五电阻、C2‑第一电容；\n[0029] P1‑插槽、D2‑第一二极管。\n具体实施方式\n[0030] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。\n[0031] 应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。\n[0032] 尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。\n[0033] 为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。\n[0034] 图1为本实用新型一实施例的故障检测电路的结构示意图，该故障检测电路包括阀门控制电路30、电压检测电路40、分压电路20、以及阀门电路50；阀门控制电路30设置有电源输入端B、控制输入端IO和控制输出端C，电压检测电路40和阀门电路50均连接至控制输出端C，且分压电路20与阀门控制电路30并联连接，具体为分压电路20的一端连接电源输入端B，另一端连接控制输出端C。\n[0035] 其中，控制输入端IO用来输入微控制器的控制信号，电压检测电路40用来对控制输出端C输出的电压信号进行检测。\n[0036] 具体地，当微控制器向控制输入端IO发送高电平信号且有阀门操作情况下，控制输出端C输出的是阀门控制电路30的电压信号；当控制输入端IO无高电平信号输入时，控制输出端C输出的是分压电路20的电压信号。\n[0037] 故障检测电路的工作原理为：\n[0038] 当微控制器向控制输入端IO发送高电平信号且阀门电路50中有阀门操作情况下，电压检测电路40根据检测到的阀门控制电路30在一段时间内的电压变化特点判断阀门操作是否正常。此外，在控制输入端IO输入低电平信号且无阀门操作情况下，电压检测电路40根据检测到的分压电路20的电压变化特点，来区分阀门是否接入正常。\n[0039] 本实用新型提供的故障检测电路，通过并联设置分压电路20和阀门控制电路30，在控制输入端IO输入高电平且有阀门操作情况下，电压检测电路40可以根据阀门控制电路\n30在一段时间内的电压变化特点，实现阀门操作是否正常的判断，在控制输入端IO输入低电平且无阀门操作情况下，电压检测电路40 可以根据分压电路20的电压变化特点，实现阀门接入是否正常的判断，以提前进行故障提醒，增加产品安全性。\n[0040] 在本实用新型的一些实施例中，继续如图1所示，该故障检测电路还包括与电源输入端B连接的供电电路10。\n[0041] 图2为故障检测电路的具体电路结构，下面对上述图1给出的各个电路模块的具体电路进行介绍：\n[0042] 在一种可能的实现方式中，如图2所示，阀门控制电路30包括场效应晶体管Q1和三极管Q2，也即通过场效应晶体管和三极管Q2实现阀门的开关控制，由于场效应晶体管Q1和三极管Q2的电路占用空间小，因此可以降低电路成本。\n[0043] 其中，场效应晶体管Q1的源极与电源输入端B连接，栅极与三极管Q2 的集电极连接，漏极与控制输出端C连接，且栅极与源极之间连接有第一电阻 R3，三极管Q2的基极经第二电阻R4与控制输入端IO连接，三极管Q2的发射极接地。\n[0044] 在一个例子中，场效应晶体管Q1可以采用PMOS管。\n[0045] 在一种可能的实现方式中，如图2所示，电压检测电路40可以包括与控制输出端C连接的第三电阻R6，且第三电阻R6远离控制输出端C的一端还经第四电阻R7连接至电压检测端AD，此外在第三电阻R6与第四电阻R7之间还设有并联连接的第五电阻R5和第一电容C2，第五电阻R5和第一电容C2远离第三电阻R6的一端接地。\n[0046] 其中，第五电阻R5和第三电阻R6用来分压，第四电阻R7为限流电阻，第一电容C2为滤波电容，电压检测端AD输出的是第五电阻R5的前端电压，从而通过对控制输出端C输出的电压信号进行分压、滤波、限流处理，保证了输出电压的可靠、稳定性。\n[0047] 在一种可能的实现方式中，如图2所示，分压电路20可以由大电阻即第六电阻R2实现分压，即第六电阻R2的一端与电源输入端B连接，另一端与控制输出端C连接。\n[0048] 其中，在控制输入端IO输入低电平信号且无阀门操作情况下，供电电路 10输出的电流通过第六电阻R2后控制输出端C的输出很小的电压。\n[0049] 在另一种可能的实现方式中，可以通过将电压检测电路40中的第三电阻 R6去掉，并适当增大分压电路20中的第六电阻R2，并保证第五电阻R5的前端电压小于电压检测端AD能够检测的最大电压即可，以此进一步降低成本。\n[0050] 在一种可能的实现方式中，如图2所示，阀门电路50包括用于连接被检测器件的插槽P1和第一二极管D2，插槽P1设有第一端1和第二端2，第一端1 接地，且第一端1连接至第一二极管D2的正极，第二端2分别连接至第一二极管D2的负极和控制输出端C。\n[0051] 其中，插槽P1中的第一端1和第二端2用来接入被检测器件，例如燃气切断阀，通过设置一个与插槽P1并联的第一二极管D2，用来进行续流保护电路，从而延长电路寿命。\n[0052] 在一种可能的实现方式中，如图2所示，供电电路10包括第二电容C1、电源VCC、并联连接的第七电阻R1和第二二极管D1，第二二极管D1的负极与电源VCC连接，第二二极管D1的正极与电源输入端B连接，第二电容C1 的一端与电源输入端B连接，另一端接地。\n[0053] 其中，第二电容C1为电解电容，在插槽P1未接入阀门或未操作阀门情况下，电源VCC给第二电容C1充电，在操作阀门情况下，第二电容C1开始放电。第七电阻R1为限流电阻，通过为第七电阻R1并联一个用于续流的第二二极管D1，可以起到保护电路，延长电路寿命的目的。\n[0054] 在另一种可能的实现方式中，还可以将供电电路10中用于续流的第二二极管D1去掉，以降低电路成本，也即供电电路只包括第二电容、电源、以及第七电阻，第七电阻的一端连接电源，另一端连接第二电容的一端，第二电容的另一端接地。\n[0055] 基于上述描述的各个电路模块的具体结构，下面分三个状态介绍具体工作原理：\n[0056] 状态1：插槽P1未接入阀门\n[0057] PMOS管Q2、三极管Q1均处于关断状态，电源VCC给第二电容C1进行充电，电流经过第七电阻R1、第六电阻R2、第三电阻R6、第五电阻R5流入大地，电压检测端AD能够检测到电压值，但由于第六电阻R2的阻值很大，因此电压检测端AD检测到的第五电阻R5的前端电压比较小。\n[0058] 状态2：插槽P1接入阀门，但未操作阀门\n[0059] PMOS管Q2、三极管Q1均处于关断状态，电源VCC给第二电容C1进行充电，电流经过第六电阻R2后进行分流，一路经过第三电阻R6、第五电阻R5 流入大地，另一路经过插槽P1的阀门后流入大地，此时相当于阀门与第三电阻 R6+第五电阻R5并联，由于阀门内阻很小，那么并联后整体阻值会降低到阀门阻值以下，而前端的第六电阻R2的阻值很大，因此第三电阻R6的电压就会很小，再通过第五电阻R5分压后，电压检测端AD检测到的电压会趋近于\n0。\n[0060] 由此可见，在控制输入端IO输入低电平信号且无阀门操作情况下，PMOS 管Q2、三极管Q1均处于关断状态，如果插槽P1的阀门接入正常，那么电压检测端AD检测到的电压应趋近于0，而如果插槽P1的阀门出现接入异常，那么电压检测端AD就会检测到很小的电压值，而不是0，因此通过电压检测端 AD检测的电压变化，可以区分阀门是否接入正常。\n[0061] 状态3：插槽P1接入阀门，操作阀门\n[0062] 由于控制输入端IO有高电平输入，因此三极管Q2导通，此时由于第七电阻R1的存在，第二电容C1放电的电流比较小，从而在第一电阻R3两端产生压差，使得PMOS管Q1导通，此时会突然拉高电压检测端AD检测到的电压，电流经过PMOS管Q1后，一路经过第三电阻R6、第五电阻R5流入大地，另一路经过插槽P1的阀门后流入大地。由于第二电容C1放电过程中电压下降，因此会导致电压检测端AD检测到的电压在一段时间内会持续下降，从而通过判断这段时间内电压检测端AD检测到的电压的压差，即可确定当前阀门操作是否正常。\n[0063] 基于本实用新型提供的故障检测电路，由于大部分电路使用的是分立器件设计，这样在很大程度上可以缩小PCB的占用空间。通过并联设置分压电路和阀门控制电路，在控制输入端输入高电平且有阀门操作情况下，电压检测电路可以根据阀门控制电路在一段时间内的电压变化特点，实现阀门操作是否正常的判断，在控制输入端输入低电平且无阀门操作情况下，电压检测电路可以根据分压电路的电压变化特点，实现阀门接入是否正常的判断，以提前进行故障提醒，增加产品安全性。\n[0064] 以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。