绝缘状态检测系统、绝缘状态检测方法及萤光显微镜系统

摘要

本发明为一种绝缘状态检测系统、绝缘状态检测方法及萤光显微镜系统。该绝缘状态检测系统用以检测待测装置内部的第一绝缘层及第二绝缘层的绝缘状态。绝缘状态检测系统包括控制模块及检测回路。控制模块具有电压输出端及电压检测端。检测回路电性连接于电压输出端、电压检测端及待测装置，控制模块由电压输出端输出测试电压讯号以经由检测回路传输至待测装置，并自电压检测端接收回传电压讯号；其中控制模块判断回传电压讯号的电压值是否与测试电压讯号的电压值相同；若是，则控制模块判断第一绝缘层及第二绝缘层的状态正常。

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘状态检测系统、绝缘状态检测的方法及其萤光显微镜系统，特别是涉及一种仅利用内部电路即可达到检测绝缘状态的绝缘状态检测系统、绝缘状态检测的方法及其萤光显微镜系统。 

背景技术

随着科技的进步，现今已经发展出一种萤光显微镜系统中，其利用高功率及高亮度的发光二极管来做为萤光光源，以便能更清楚地观察到待测物质。但若使用高功率的发光二极管元件必定会产生高温。例如以LUMINUS 公司生产的编号CBT-90-G绿光发光二极管元件为例，其功率消耗约为75瓦，所以发光二极管元件运作时会产生高温，必需搭配散热模块才能将其温度降到产品许可的操作温度，以避免发光二极管元件损坏。且因为发光二极管元件本体是接电源的正极，而非负极，加上散热模块都是具有导电性的元件，如铜片、铝等导电金属，所以当发光二极管元件和散热模块结合时，需要加上绝缘层来隔绝，例如利用聚脂薄膜制成的绝缘片。在现有技术中利用绝缘层让发光二极管元件正极和散热模块上的铜片绝缘，再利用另一绝缘层将散热模块与基座绝缘，以达到绝缘的效果。 

但在现有技术中，当绝缘层失效时，会伴随系统电源短路或漏电的问题，让整个电子电路系统失效。如果能事先检测出绝缘片的失效，就能预先关闭发光二极管元件电源防止短路及漏电，并送出异常讯息以告知使用者。在现有技术中为了防止绝缘层失效的问题，一般是事先利用简单的数字三用电表来进行测量。但萤光显微镜系统等机电系统中多为是为封闭系统，且空间上多无法放置数字三用电表，而必须要拆除整个结构才能进行测量，对检测人员来说会造成极大的不便。 

因此，有必要发明一种新的绝缘状态检测系统、绝缘状态检测的方法及其萤光显微镜系统，以解决现有技术的缺失。 

发明内容

本发明的主要目的是提供一种绝缘状态检测系统，其具有仅利用内部电路即可达到检测绝缘状态的效果。 

本发明的另一主要目的是提供一种用于上述绝缘状态检测系统的绝缘状态检测的方法。 

本发明的又一主要目的是提供一种具有上述绝缘状态检测系统的其萤光显微镜系统。 

为实现上述的目的，本发明的绝缘状态检测系统用以检测待测装置内部的绝缘状态。待测装置包括发光二极管元件、散热模块及金属基座。发光二极管元件及散热模块之间具有第一绝缘层，散热模块及金属基座之间具有第二绝缘层。绝缘状态检测系统包括控制模块及检测回路。控制模块具有电压输出端及电压检测端。检测回路电性连接于电压输出端、电压检测端及散热模块，控制模块由电压输出端输出测试电压讯号以经由检测回路传输至散热模块，并自电压检测端接收回传电压讯号；其中控制模块判断回传电压讯号的电压值是否与测试电压讯号的电压值相同；若是，则控制模块判断第一绝缘层及第二绝缘层的状态正常。 

本发明的绝缘状态检测的方法包括以下步骤：自电压输出端以经由检测回路传输测试电压讯号至散热模块；自散热模块接收回传电压讯号；判断回传电压讯号的电压值是否与测试电压讯号的电压值相同；以及若是，则判断第一绝缘层及第二绝缘层的状态正常。 

本发明的萤光显微镜系统，包括萤光发光装置及绝缘状态检测系统。萤光发光装置包括发光二极管元件、散热模块、金属基座、第一绝缘层及第二绝缘层。发光二极管元件用以发出萤光光源讯号。散热模块用以让发光二极管元件散热。金属基座用以支撑散热模块。第一绝缘层设置于发光二极管元件及散热模块之间。第二绝缘层设置于散热模块及金属基座之间。绝缘状态检测系统电性连接于萤光发光装置。绝缘状态检测系统包括控制模块及检测回路。控制模块具有电压输出端及电压检测端。检测回路电性连接于电压输出端、电压检测端及散热模块，控制模块由电压输出端输出测试电压讯号以经由检测回路传输至散热模块，并自电压检测端接收回传电压讯号；其中控 制模块判断回传电压讯号的电压值是否与测试电压讯号的电压值相同；若是，则控制模块判断第一绝缘层及第二绝缘层的状态正常。 

附图说明

图1是本发明的萤光显微镜系统及其具有的绝缘状态检测系统的架构图。 

图2A-2B是本发明的绝缘状态检测的方法的步骤流程图。 

附图符号说明 

萤光显微镜系统1 

绝缘状态检测系统10 

控制模块11 

电压输出端111 

电压检测端112 

电源控制端113 

检测回路12 

萤光发光装置20 

发光二极管元件21 

散热模块22 

金属基座23 

第一绝缘层24 

第二绝缘层25 

电源供应模块30 

测试电压讯号S1 

回传电压讯号S2 

电源控制讯号S3 

电源讯号P 

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并结合附图详细说明如下。 

请先参考图1，图1是本发明的萤光显微镜系统及其具有的绝缘状态检测系统的架构图。 

本发明的绝缘状态检测系统10用于检测一待测装置的绝缘状态，以保护待测装置内部的负载元件，避免有漏电或是短路的情形发生。在本发明的一实施例中，此待测装置为萤光显微镜系统1内的萤光发光装置20，而负载元件则为发光二极管元件21。因此以下的实施方式是以绝缘状态检测系统10用于萤光显微镜系统1内为例来进行说明，但本发明的绝缘状态检测系统10并不限定仅能用于萤光显微镜系统1内。 

萤光显微镜系统1用以发出萤光以照射要观察的物体（图未示），由于萤光显微镜系统1用于观察物体的方式并非本发明所要改进的重点所在，故在此不再赘述。本发明的萤光显微镜系统1可包括绝缘状态检测系统10、萤光发光装置20及电源供应模块30。萤光发光装置20包括发光二极管元件21、散热模块22、金属基座23、第一绝缘层24与第二绝缘层25。发光二极管元件21用以发出萤光光源讯号，以供照射要观察的物体。散热模块22为散热片或风扇等设备，并可由铜片或其他导热良好的材质所制成，得以让发光二极管元件21可以散热。金属基座23则用以支撑发光二极管元件21及散热模块22，并且金属基座23可以做为接地之用。而由于散热模块22及金属基座23皆为金属材质，因此为了避免发光二极管元件21运作时受到散热模块22及金属基座23的影响，萤光发光装置20将第一绝缘层24设置于发光二极管元件21与散热模块22之间，第二绝缘层25则设置于散热模块22与金属基座23之间。第一绝缘层24及第二绝缘层25皆可由聚酯薄膜所制成，但本发明并不限于此。因此在正常状况下，第一绝缘层24及第二绝缘层25的绝缘特性可以保护发光二极管元件21，而不会有漏电或是短路的情形发生。 

绝缘状态检测系统10则用以检测第一绝缘层24及第二绝缘层25是否能正常绝缘。绝缘状态检测系统10包括控制模块11与检测回路12。控制模块11可为一微控制单元，以用于萤光显微镜系统1内，来控制萤光发光装置20的操作，但本发明并不限于此。控制模块11可具有不同的接点，例如电压输出端111、电压检测端112与电源控制端113。电压输出端111及电压检测端112与检测回路12电性连接，且检测回路12同时连接至散热模块22。控制模块11可先设定电压输出端111为高电位，因此电压输出端111 输出一测试电压讯号S1，以经由检测回路12传输到散热模块22，再回传一回传电压讯号S2至电压检测端112。测试电压讯号S1具有一电压值，于本发明的一实施例中，测试电压讯号S1的电压值为3.3伏特，但本发明并不限于此。 

所以当电压检测端112接收回传的回传电压讯号S2时，控制模块11判断回传电压讯号S2的电压值是否与测试电压讯号S1的电压值相同，也就是判断回传电压讯号S2的电压值是否为3.3伏特。由于散热模块22是由铜或其他导热性佳的材质所制成，且散热模块22的上下具有第一绝缘层24及第二绝缘层25，因此当第一绝缘层24及第二绝缘层25的绝缘状态正常时，讯号流通散热模块22应不会有电压降。所以若回传电压讯号S2的电压值为测试电压讯号S1的电压值时，也就是回传电压讯号S2的电压值等于3.3伏特时，控制模块11判断第一绝缘层24及第二绝缘层25的状态正常。 

另一方面，若控制模块11检测得知回传电压讯号S2的电压值为零，此时不论第一绝缘层24是否正常，则必定代表第二绝缘层25有异常状态，所以会导致散热模块22与金属基座23导通接地。另外，若是控制模块11检测得知回传电压讯号S2的电压值介于测试电压讯号S1的电压值与零之间，也就是回传电压讯号S2的电压值小于3.3伏特但大于0伏特，则代表第一绝缘层24有异常，所以回传电压讯号S2会因为发光二极管元件21而有电压降产生。 

另外，本发明还可具有电源供应模块30，用以传输电源讯号P至发光二极管元件21。电源供应模块30可以设置于萤光显微镜系统1的内部或外部，本发明并不限定电源供应模块30的设置方式。控制模块11的电源控制端113与电源供应模块30电性连接，藉此控制电源供应模块30。因此当控制模块11确定第一绝缘层24及第二绝缘层25的状态正常时，控制模块11可以利用电源控制端113产生一电源控制讯号S3至电源供应模块30，来控制电源供应模块30传输电源讯号P至发光二极管元件21，来供应发光二极管元件21所需的电源，让发光二极管元件21正常发光。 

接着请参考图2A-2B本发明的绝缘状态检测的方法的步骤流程图。此处需注意的是，以下虽以具有绝缘状态检测系统10的萤光显微镜系统1为例说明本发明的绝缘状态检测的方法，但本发明的绝缘状态检测的方法并不以使用在上述的绝缘状态检测系统10或萤光显微镜系统1为限。 

首先进行步骤201：自一电压输出端以经由一检测回路传输一测试电压讯号至该散热模块。 

首先，当萤光显微镜系统1启动时，控制模块11会进行初始化设定，在此同时控制模块11检测第一绝缘层24及第二绝缘层25的状态是否正常。因此控制模块11先控制电压输出端111为高电位，以利用电压输出端111输出电压值为3.3伏特的测试电压讯号S1。测试电压讯号S1就会经由检测回路12以传输到散热模块22。 

其次进行步骤202：自该散热模块接收一回传电压讯号。 

其次控制模块11的电压检测端112同样经由检测回路12，以接收从散热模块22回传回来的回传电压讯号S2。 

接着进行步骤203：判断该回传电压讯号的电压值是否与该测试电压讯号的电压值相同。 

接着控制模块11判断电压检测端112接收的回传电压讯号S2的电压值是否为3.3伏特，也就是判断回传电压讯号S2的电压值是否等于测试电压讯号S1的电压值，藉此得知经由检测回路12会产生的压降为何。 

若回传电压讯号S2的电压值等于测试电压讯号S1的电压值，则进行步骤204：判断该第一绝缘层及该第二绝缘层的状态正常。 

由于在正常的绝缘状态下，检测回路12经过散热模块22时不会有压降产生。因此当回传电压讯号S2的电压值等于测试电压讯号S1的电压值时，控制模块11可判断出第一绝缘层24及第二绝缘层25的状态皆为正常，都可具有绝缘的作用。 

因此即进行步骤205：传输一电源讯号至该发光元件。 

由于确定第一绝缘层24及第二绝缘层25的绝缘状态正常，此时控制模块11经由电源控制端113以产生电源控制讯号S3至电源供应模块30，控制电源供应模块30开始传输电源讯号P至发光二极管元件21，来供应发光二极管元件21所需的电源。 

若于步骤203中，控制模块11判断回传电压讯号S2的电压值不等于测试电压讯号S1的电压值，则控制模块11进一步进行步骤206：判断该回传电压讯号的电压值是否等于零。 

此时控制模块11进一步判断回传电压讯号S2的电压值是否等于零，来确定是第一绝缘层24还是第二绝缘层25的状态异常。 

若回传电压讯号S2的电压值等于零，则进行步骤207：判断该第二绝缘层的状态异常。 

当回传电压讯号S2的电压值等于零时，则代表第二绝缘层25的状态异常，所以才会导致检测回路12直接连接到金属基座23而接地。在此情形下，亦有可能为第一绝缘层24及第二绝缘层25皆为异常。 

最后若回传电压讯号S2的电压值不等于零，则进行步骤208：判断该第一绝缘层的状态异常。 

若回传电压讯号S2的电压值不等于零，且又不等于测试电压讯号S1的电压值时，则必定位于电压讯号S1的电压值与零之间。因此即代表第一绝缘层24的状态异常，才会导致检测回路12会连接至发光二极管元件21，因为发光二极管元件21的内阻而产生压降。 

在步骤207及步骤208后，控制模块11亦可发出警示讯息以告知使用者萤光显微镜系统1的状态异常。 

此处需注意的是，本发明的绝缘状态检测的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能实现本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。 

藉由上述的结构及方法，即可利用萤光显微镜系统1本身内部的控制模块11方便地达到检测是否有正常绝缘状态的目的，而不须大幅度地改变电路架构，或是利用外接数字三用电表等方式来测量是否正常绝缘。 

综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于现有技术的特征。应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围应以本发明的权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。