CN101359027A - 一种大电容漏电测量装置 - Google Patents

Abstract

大电容漏电测量装置，由电源，线性电流表(M1)、第一整流桥(D1－D4)，晶体管(TR1)，变压器(T2)，第二整流桥(D7－D10)、滤波电容(C5)，误差放大器(IC1)，电阻衰减网络范围选择开关(S2)，功率电阻，CMOS振荡电路(IC2)，正输出电压调整器(IC3)，推挽晶体管(TR2、TR3)组成；电源输出连接整流桥(D1－D4)，整流桥先连接正输出电压调整器(IC3)再连接误差放大器(IC1)的正向输入端，第二整流桥的输出还连接电阻衰减网络及选择开关(S2)连接至误差放大器(IC1)的另一输入端；待测电容端的另一个输入端串连线性电流表(M1)接地。

Description

一种大电容漏电测量装置

一、技术领域：

本发明涉及一种电容测量装置。

二、背景技术：

电容器的测量仪器有多种，利用其测量过很多电容器，但还少有漏电测量装置。漏电测量可以帮助检查电容器是否存在漏电，还可以测量电线电缆的绝缘性能是否下降，目前市场流行的各种数字式万用表有的也只能用来测量电容器的容值大小，但并不能测量电容器的漏电情况，关注电容器的漏电情况在实际工作中显得十分重要。例如实用中常有这样一种情况，将从市场买来的电解电容器并把它安装在设备上，当对它加电时，会出现频繁烧保险丝，究其原因，十有八九问题来自电容器漏电，导致漏电的原因不外乎电容器出厂前质量就有问题，另一方面电容器存放太久也会引起电容器漏电或失效，这类电容器必须给予剔除，否则将引出许多麻烦。

因此，电容器漏电测量仪是十分有用的。为了非常方便、快捷地取得电容器的漏电参数并将其快速剔除，

三、发明内容：

本发明目的是是：提出一种电容漏电测量装置，尤其是有效帮助从事电子电器行业的工程技术人员准确、快速检查所使用电容器的漏电情况，这种设备既可以用来检测大容值电解电容，甚至可以用它来帮助测量可疑的电缆、高电位差的二极管、整流桥堆及无法使用数字万用表来检查的高压组件。电容漏电测量装置可用在有市电的室内工作，也可用于没有市电的野外作业，它还可以用来测量电力系统使用的工具及电器用品设备的绝缘性如何。

本发明的技术解决方案是：大电容漏电测量装置，其特征是由电源，线性电流表M1、整流桥D1-D4，晶体管TR1，变压器T2，第二整流桥D7-D10、滤波电容C5，误差放大器IC1，电阻衰减网络范围选择开关S2，功率电阻，CMOS振荡电路IC2，正输出电压调整器IC3，推挽晶体管TR2和TR3组成；电源输出连接整流桥D1-D4，整流桥先连接正输出电压调整器IC3再连接误差放大器IC1的正向输入端，误差放大器IC1的输出连接TR1的基极；整流桥的输出并联连接CMOS振荡电路IC2，CMOS振荡电路IC2的两个输出分别连接推挽晶体管TR2和TR3的基极，推挽晶体管TR2和TR3的集电极分别连接变压器T2的两端，变压器T2的输出接第二整流桥D7-D10、滤波电容C5，第二整流桥的输出连接到待测电容端的一个输入端，第二整流桥的输出还连接电阻衰减网络及选择开关S2连接至误差放大器IC1的另一输入端；待测电容端的另一个输入端串连线性电流表M1接地。

误差放大器IC1是一比较放大器，被置于反相，其增益为100，误差放大器IC1的输入电阻R3和R5决定了它的增益值。IC2及电阻R8及电容C3构成的振荡器，振荡工作频率稳定在100kHz，用来阻止交流电50Hz电源线产生的拍频。

线性电流表M1的保护电路是：串联连接二极管D11和D12用来保护电表超载，线性电流表M1并联一对二极管，二极管的极性相反。

在测量大电容值时，要使用低增益及稳定的直流输出非常重要，正输出电压调整器IC3先串连一正向连接的二级管D5再连接误差放大器IC1的正向输入端，二极管D5的作用是为防止超负荷运行时的保护装置，防止范围选择开关S2送来电压过高损坏IC1。电源是交流电输入时，T1变压器产生脉冲电流然后再被整流，当负载出现较重时，(电容器充电瞬间)能将输出电流控制在20mA以内，成为稳定型电流充电，这样做对充电测试电容器特别有效。由于输出的直流电压还可以用来驱动测试电容器，在试验电容器时，电表M1还可以监视电容器的充电和放电情形。连接CMOS电路IC2，作为100kHz的振荡源并且具有互补输出，IC2的输出能够交替地驱动晶体管TR2和TR3，作为交替开关使变压器T1的绕组产生交替的脉冲电流。T1变压器产生脉冲电流然后再被整流，当负载出现较重时，(电容器充电瞬间)能将输出电流控制在20mA以内，成为稳定型电流充电，这样做对充电测试电容器特别有效。由于输出的直流电压还可以用来驱动测试电容器，在试验电容器时，电表M1还可以监视电容器的充电和放电情形。

发明的有益效果；该项技术发明可以有效帮助从事电子电器行业的工程技术人员快速检查所使用电容器的漏电情况，该设备既可以用来检测大容值电解电容，你可以用它来帮助测量可疑的电缆、高电位差的二极管、整流桥堆及其它不易使用数字万用表来检查的高压组件。电容漏电测量装置可用在有市电的室内工作，也可用于没有市电的野外作业，它还可以用来测量电力系统使用的工具及电器用品设备的绝缘性如何。

四、附图说明

图1是本发明电路结构示意图

五、具体实施方式

如图所示，本发明可以使被测电容器按一定的速率进行充电，这表示可以较快而省电测验所需时间，也可以使你看得到它的充电情形和漏电情况，因为它使用的是线性电流表，所以比数字式显示来得方便，而且线性电流表价格也比较便宜。操作时，先将220V电源插头插上，则有9V交流电压通过开关S1-A流过整流桥D1-D4，如果你所在的工作场地没有交流电，汽车上的蓄电瓶也一样代用，S1-A是一只双刀单掷开关，用它可以选择送电或是电解电容器的放电，被整流后的交流电，再经由C1进行滤波，便可以做直流电源使用，部分电力输送至集成电路IC3，该电路是一枚正输出电压调整器，可以用来产生稳定的1.2V参考电压以供给IC1使用，无论输入电压是多少，均能确保输出电压的稳定，电路中的IC1功能是误差放大器，它主要是用来调整测试电容器的电压大小，并经过范围选择开关到达C5的电压取样，范围选择开关实际就是一只电阻衰减网络，输出点压为12V。晶体管TR1用来控制其它部分电源，因为运算放大器本身没有足够大的电流完成驱动工作，必须再一只达林顿对管来增加电流的供应，R6是一只功率型电阻，电路中用来限制电流，主要用来控制向其它电路输送电流，以确保电源变压器T1的安全。通过电容器C1输出的电流，使得IC2工作有了保障，它是一枚CMOS电路，可作为100kHz的振荡源并且具有互补输出，IC2的输出能够交替地驱动晶体管TR2和TR3，它们作为交替开关使变压器T1的绕组产生交替的脉冲电流。T1变压器有两个作用，它可以产生脉冲电流然后再被整流，当负载出现较重时，(电容器充电瞬间)能将输出电流控制在20mA以内，成为稳定型电流充电，这样做对充电测试电容器特别有效。由于变压器T2输出电流经由二极管D7-D10加以整流，再经由C5滤波，由直流输出点再回馈到范围选择开关，此开关用来控制放大器IC1的输出电压、输出的直流电压还可以用来驱动测试电容器，在试验电容器时，电表M1还可以监视电容器的充电和放电情形，电阻器R12及S1-B在供电停止时，也有放电作用。现在我们来看一下误差放大器IC1，此放大器是被置于反相，其增益为100，电阻R3和R5决定了它的增益值。在测量大电容值时，要使用低增益及稳定的直流输出非常重要，二极管D5的作用是为防止超负荷运行时的保护装置，防止范围选择开关S2送来电压过高损坏IC1，如果将开关拨动的太快，此情况就有可能发生，如将100V拨至3V，最后电容器C2能将一些交流电回馈，大电容为负载时，要确保在大范围内有稳定的操作。再来看看IC2，它的周边电阻R8及电容C3能使工作频率稳定在100kHz，对该电路的频稳度也有一定的要求，因为它是用来阻止交流电50Hz电源线产生的拍频，频稳度不够会导致T1变压器输出电压的升高。最后再来看看电表电路，二极管D11和D12用来保护电表超载时用的，尤其是在没有电容器测量时，输出电流过大应加注意，R13和R14构成一个10mA的分路器，它们接到S3可以直接入地，所以在有大电流输入电表时，按下S3即可。

Claims (4)

1、大电容漏电测量装置，其特征是由电源，线性电流表(M1)、第一整流桥(D1-D4)，晶体管(TR1)，变压器(T2)，第二整流桥(D7-D10)、滤波电容(C5)，误差放大器(IC1)，电阻衰减网络范围选择开关(S2)，功率电阻，CMOS振荡电路(IC2)，正输出电压调整器(IC3)，推挽晶体管(TR2、TR3)组成；电源输出连接整流桥(D1-D4)，整流桥先连接正输出电压调整器(IC3)再连接误差放大器(IC1)的正向输入端，误差放大器(IC1)的输出连接(TR1)的基极；整流桥的输出并联连接CMOS振荡电路(IC2)，CMOS振荡电路(IC2)的两个输出分别连接推挽晶体管(TR2、TR3)的基极，推挽晶体管(TR2、TR3)的集电极分别连接变压器(T2)的两端，变压器(T2)的输出接第二整流桥(D7-D10)、滤波电容(C5)，第二整流桥的输出连接到待测电容端的一个输入端，第二整流桥的输出还连接电阻衰减网络及选择开关(S2)连接至误差放大器(IC1)的另一输入端；待测电容端的另一个输入端串连线性电流表(M1)接地。

2、根据权利要求1所述的大电容漏电测量装置，其特征是误差放大器(IC1)是一增益为100比较放大器，被置于反相。

3、根据权利要求1所述的大电容漏电测量装置，其特征是CMOS振荡电路(IC2)为振荡工作频率100kHz的振荡电路。

4、根据权利要求1所述的大电容漏电测量装置，其特征是线性电流表(M1)并联一对二极管，二极管的极性相反。