不同形式的剩余电流式探测器,各有特点、各有所长,不能以形式“分代”,也不是孰优孰劣的问题。现在来预测剩余电流式探测器的结构“发展方向”尚为时过早。对于不同的场合,有不同的使用需求,设计电气火灾监控系统时应进行合理的选型。
1、应掌握的几个原则

●选用经过国家消防电子产品质量监督检验中心型式检验的产品,不能用没有消防检验报告的产品。
●选用生产工艺成熟、服务有保障、有历史积淀的产品,慎用未经长期实践应用考验的产品(不论多么廉价)。
●尽量选用同一系列的产品,避免选用过多的型号。这有利于安装调试、运行管理、维修服务。
2、应考虑的几个细节
●宜采用独立式探测器,使现场人员能更直接地得到报警信息。
●当监控点相对集中时(如变电房内的开关柜),可采用多通道探测器,以简化安装及节省投资。
●应选择报警值和动作时间可调、剩余电流值可显示的探测器。这样不仅可以现场设定报警值,避免灵敏度过高、实现选择性保护,又可掌握正常运行时的泄漏电流值,为故障的处理提供参考依据。
●应采用能接收监控主机的控制信号并可现场设定输出或不输出脱扣信号的探测器。在许多情况下,即使要求发生接地故障时只报警而不断电,也还希望在必要时能通过监控主机遥控断电。探测器输出的脱扣信号,最好是能直接接通分励脱扣器激励电源的开关量(即探测器内的继电器触点,容量至少应是250V/1A)。受控的断路器应配备分励脱扣器。一般探测器与断路器装在同一个配电柜内,因此分励脱扣器的激励电源宜就地采用220V,而不必用远控才必须的24V。另外,为反映断路器的分合状态,探测器还应具有接收断路器输出取样或断路器辅助开关信号的输入端子。
●要充分考虑使用对象、环境以及操作人员的习惯和素质。强调现场操作的易用性、参数设定的直观性。有些产品的报警参数、动作特性采用LCD显示、多层菜单、步进设定的方式,如果手头没有说明书,恐怕电气工程师也不容易很快弄好。对大多数现场管理电工来说,清晰的面板标示、开关式的设定操作是比较容易掌握的。
●应注重探测器结构的坚固性、长期运行的可靠性,以及强电环境下的电磁兼容性能。美观只是次要的考虑。有些产品的外观确实漂亮,但单薄的塑料外壳是否足够坚固(特别是内置断路器式探测器),电磁屏蔽能力是否足以保护探测器内部电路抗御强电磁干扰,都是需要考察的。毕竟这里需要的是坦克而不是轿车。
●尽量从整个系统的角度考虑后续工程的投资效益和施工难度。例如采用“二总线”方式的探测器,如上篇(《再谈》)提到的,专用电源线是一项不小的费用。有一个400多个监控点的项目,设计“二总线”的电源线单线截面要求2.5mm2,总长达4km。且不说现在铜是多么贵,光是布线穿管的施工难度,比RVVSP2×1.0的双绞软线就大许多。又例如某项目规模很小,但要另造几个配电柜;这时不妨考虑用几个内置断路器式探测器,直接串到线路里就可以了。
●要注意剩余电流互感器与线缆的配合。不同电流等级和结构的线缆、不同排列方式的铜(铝)排,对剩余电流互感器窗口尺寸的要求也不同。笔者接触过的不少设计图纸,虽然确定了探测器的型号,但没有顾及剩余电流互感器。其实,外置互感器式探测器选型设计中相当大的工作量在于确定剩余电流互感器的型号。圆型窗口的互感器适合多芯(3+1)电缆,矩形窗口适合铜(铝)排和单芯电缆组。

联合华仪网站上有,可以去看下。
金属探测器工作原理
金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器,除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外,还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆,甚至能够地下探宝,发现埋藏在地下的金属物体。金属探测器还可以作为开展青少年国防教育和科普活动的用具,当然也不失为是一种有趣的娱乐玩具。
金属探测器主要利用这几种原理:高频振荡器,振荡检测器,音频振荡器,互补型多谐振荡器。
他们的原理都是:
高频振荡器
由三极管VT1和高频变压器T1等组成,是一种变压器反馈型LC振荡器。T1的初级线圈L1和电容器C1组成LC并联振荡回路,其振荡频率约200kHz,由L1的电感量和C1的电容量决定。T1的次级线圈L2作为振荡器的反馈线圈,其“C”端接振荡管VT1的基极,“D”端接VD2。由于VD2处于正向导通状态,对高频信号来说,“D”端可视为接地。在高频变压器T1中,如果“A”和“D”端分别为初、次级线圈绕线方向的首端,则从“C”端输入到振荡管VT1基极的反馈信号,能够使电路形成正反馈而产生自激高频振荡。振荡器反馈电压的大小与线圈L1、L2的匝数比有关,匝数比过小,由于反馈太弱,不容易起振,过大引起振荡波形失真,还会使金属探测器灵敏度大为降低。 振荡管VT1的偏置电路由R2和二极管VD2组成,R2为VD2的限流电阻。由于二极管正向阈值电压恒定(约0.7V),通过次级线圈L2加到VT1的基极,以得到稳定的偏置电压。显然,这种稳压式的偏置电路能够大大增强VT1高频振荡器的稳定性。为了进一步提高金属探测器的可靠性和灵敏度,高频振荡器通过稳压电路供电,其电路由稳压二极管VD1、限流电阻器R6和去耦电容器C5组成。 振荡管VT1发射极与地之间接有两个串联的电位器,具有发射极电流负反馈作用,其电阻值越大,负反馈作用越强,VT1的放大能力也就越低,甚至于使电路停振。RP1为振荡器增益的粗调电位器,RP2为细调电位器。
高频振荡器探测金属的原理
调节高频振荡器的增益电位器,恰好使振荡器处于临界振荡状态,也就是说刚好使振荡器起振。当探测线圈L1靠近金属物体时,由于电磁感应现像,会在金属导体中产生涡电流,使振荡回路中的能量损耗增大,正反馈减弱,处于临界态的振荡器振荡减弱,甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测出这种变化,并转换成声音信号,根据声音有无,就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了。
振荡检测器

振荡检测器由三极管开关电路和滤波电路组成。开关电路由三极管VT2、二极管VD2等组成,滤波电路由滤波电阻器R3,滤波电容器C2、C3和C4组成。在开关电路中,VT2的基极与次级线圈L2的“C”端相连,当高频振荡器工作时,经高频变压器T1耦合过来的振荡信号,正半周使VT2导通,VT2集电极输出负脉冲信号,经过π型RC滤波器,在负载电阻器R4上输出低电平信号。当高频振荡器停振荡时,“C”端无振荡信号,又由于二极管VD2接在VT2发射极与地之间,VT2基极被反向偏置,VT2处于可靠的截止状态,VT2集电极为高电平,经过滤波器,在R4上得到高电平信号。由此可见,当高频振荡器正常工作时,在R4上得到低电平信号,停振时,为高电平,由此完成了对振荡器工作状态的检测。
音频振荡器
音频振荡器采用互补型多谐振荡器,由三极管VT3、VT4,电阻器R5、R7、R8和电容器C6组成。互补型多谐振荡器采用两只不同类型的三极管,其中VT3为NPN型三极管,VT4为PNP型三极管,连接成互补的、能够强化正反馈的电路。在电路工作时,它们能够交替地进入导通和截止状态,产生音频振荡。R7既是VT3负载电阻器,又是VT3导通时VT4基极限流电阻器。R8是VT4集电极负载电阻器,振荡脉冲信号由VT4集电极输出。R5和C6等是反馈电阻器和电容器,其数值大小影响振荡频率的高低。
互补型多谐振荡器
接通电源时,由于VT3基极接有偏置电阻器R1、R3而被正向偏置,假设VT3集电极电流处于上升阶段,VT4基极电流随之上升,导致VT4集电极电流剧增,VT4集电极电位随之迅速升高,由VT4输出的电流通过与之相连的R5向C6充电,流经VT3的基极入地,又导致VT3基极电流进一步升高。如此反复循环,强烈的正反馈使得VT3、VT4迅速进入饱和导通状态,VT4集电极处于高电平,使多谐振荡器进入第一个暂稳态过程。随着电源通过饱和导通的VT4经R5向C6充电,当VT3基极电流下降到一定程度时,VT3退出饱和导通状态,集电极电流开始减小,导致VT4集电极电流减小,VT4集电极电位下降,这一过程又进一步加剧了向C6充电电流迅速减小,VT3基极电位急剧降低而使VT3截止,VT4集电极迅速跌至低电平,多谐振荡器翻转到第二个暂稳态。多谐振荡器刚进入第二暂稳态时,先前向C6充电的结果,其电容器右端为正,左端为负,现在C6右端对地为低电平,由于电容器C6两端电压不能跃变,故VT3基极被C6左端负电位强烈反向偏置,使两只三极管在较长时间继续保持截止状态。在C6放电时,电流从电容器右端流出,主要流经R5、(R8)、R9、VT5发射结入地,又经过电源、R6、R1、R3流回电容器C6左端。直到C6放电结束,电源继续通过上述回路开始对C6反向充电,C6左端为正。当C6两端的电位上升至0.7V,VT3开始进入导通状态,经过强烈正反馈,迅速进入饱和导通状态,使电路再次发生翻转,重复先前的暂稳态过程,如此周而复始,电路产生自激多谐振荡。从电路工作过程可以看出,向C6充电时,充电电阻器R5电阻值较小,因此充电过程较快,电路处在饱和导通状态时间很短;而在C6放电时,需要流经许多有关电阻器,放电电阻器总的数值较大,因而放电过程较慢,也就是说电路处于截止时间较长。因此,从VT4集电极输出波形占空比很大,正脉冲信号的脉宽很窄,其振荡频率约330Hz 。


