此检测仪表的设计思想如图1所示，信号发生装置经过功率放大器，连接到变压器一次侧，通过升压产生36 V电源，36 V电源与炉壁相接，另一端与2 kV电源的一端相接。一旦碰壁，在回路中产生电流，在二次侧的采样电阻处会产生检测电流，将采集到的信号经过整流、滤波及比较，最终判断是否满足碰壁要求;如果满足，就产生高电平进而报警;否则保持低电平，不报警。检测硅碳棒碰壁的方案设计碰壁后产生电流的计算图中电阻代表硅碳棒，2 kV电源和36 V电源共同产生的电流回路设为V1; 36 V电源单独产生的回路设为V2，一旦碰壁产生电流，电流达到一定值时表明碰壁。V1电源为2 kV/50 Hz, V2电源必须是安全电压，所以要选择对人体安全的电压，在此选择36 V/10 kHz，在炉壁内部每8根硅碳棒(4对)连接在一起，接2 kV的电压;炉温要保持在1 080℃左右，当内部硅碳棒受热时会变软，硅碳棒就会偏倒，倒向炉壁，即如图2所示1-- n的位置任何位置都可能倒向炉壁。所以出现情况中其碰壁电流最大，最小在图的最上处和最下处。计算:当最外面硅碳棒碰壁时(1处)产生的电流最大，V1, V2形成两个回路。V1单独产生回路电流为2 0001=—=2 000 x 2 x 3.14fC = 2 000 x 2 x 3.14 x1/coC50 x 5 x 10一9A=3.14 mA同时V2单独产生回路电流为36_A50z、_=0.011 3 A二(2 x 3.14 x 10 x 5 x 10一911.3 mA根据不同频率电流叠加原理，此时的电流为I创，+z韶3.142+11.32 mA7 mA所以在1处碰壁时2 kV电源产生的电流最大。当最内部(n处)的硅碳棒碰壁是V2形成回路36入=—=36 cvC=36x5x 109x104x2x3.14A1/coC=0.011 3 A=11.3 mA综上可以得出结论，碰壁时产生的碰壁电流范围为11.3一11.7mA。www.sdzygw.com