CN103499746A - 异端双显式接地电阻测试仪 - Google Patents

Abstract

异端双显式接地电阻测试仪，它涉及防雷检测接地电阻测试技术领域，接地电阻测试单元与通信单元通过有线的方式连接，通信单元包括数据发送器、数据接收器、显示器；接地电阻测试单元将直流信号经频率发生器转换为交流信号进行测试，通过单片机的控制下将辅助测试极的电流与电压信号进行采集，信号经放大、滤波后，再经过ADC采样，将转换的数字信号传输给单片机中的微处理器计算处理，便得出测试出的接地电阻值，通过仪表的显示器即显示；它具有更快的计算速度，兼容性能好，在测试防雷装置的接地电阻时，可以避免传统对讲机的通信方式带来的不便，异端双显式接地电阻测试仪可以极大的提高工作效率。

Description

异端双显式接地电阻测试仪

技术领域：

本发明涉及防雷检测接地电阻测试技术领域，具体涉及一种异端双显式接地电阻测试仪。

背景技术：

目前接地电阻测试仪，有指针式(4102A)、数字式(4105、MI2124、MI2088)的等等。根据接地电阻的测试要求，需要在地面打两个辅助测试极，辅助测试极经两个测试线分别与仪表的电流极与电压极相连，同时从测试仪表的接地极引一个测试线至远端的防雷装置，即采用0.618或30°法测试。

然而对于各式各样的测试仪表，都只是单独显示的。在实际的工作中发现，测试仪表与防雷装置接地测试点相距较远，从几十米到上百米不等。现场测试时，通常要通过对讲机通话把测试数据传到防雷装置接地测试点，以便现场测试人员记录防雷装置的接地阻值。这种传统的工作方式，在数据通信过程中存在效率低下，由于对讲机或者人为因素可能会导致现场记录人员听到的数据不清，而反复让仪表读数人员报数。再者就是在一些场合下无法实现对讲机通信，例如：对于一些高规格的新信息机房或做的较好的屏蔽室，在这种情况下，就无法通过对讲机实现仪表读数人员与现场测试人员的通信。

发明内容：

本发明的目的是提供一种异端双显式接地电阻测试仪，它具有更快的计算速度，兼容性能好，可以避免传统对讲机的通信方式带来的不便，异端双显式接地电阻测试仪可以极大的提高工作效率。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它包含接地电阻测试单元、通信单元，接地电阻测试单元与通信单元通过有线的方式连接，接地电阻测试单元包括单片机、功率放大器、频率发生器、模数转换器、比较器、显示器、电源；通信单元包括数据发送器、数据接收器、显示器。

所述的接地电阻测试单元将直流信号经频率发生器转换为交流信号进行测试，通过单片机的控制下将辅助测试极的电流与电压信号进行采集，信号经放大、滤波后，再经过ADC采样，将转换的数字信号传输给单片机中的微处理器计算处理，便得出测试出的接地电阻值，通过仪表的显示器即显示，与此同时，微处理器将计算出的接地电阻值传输给数据发送器，数字信号经编码后采用频带传输发送到数据接收器，经远端的控制器控制下即可实现远端显示。

本发明具有如下有益效果：具有更快的计算速度，兼容性能好，保证电流质量，能有效的将有用信号分离，使用方便。

附图说明：

图1为本发明中接地电阻测试单元的原理示意图；

图2为本发明的电路原理图；

图3为本发明中接地电阻测试单元与通信单元的结构示意图；

图4为本发明的流程图；

图5为本发明中带通滤波电路的原理图；

图6为本发明中液晶显示器的流程图。

具体实施方式：

参看图1-图6，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含接地电阻测试单元、通信单元，接地电阻测试单元与通信单元通过有线的方式连接，接地电阻测试单元包括单片机、功率放大器、频率发生器、模数转换器、比较器、显示器、电源；通信单元包括数据发送器、数据接收器、显示器。

如图2所示，所述的接地电阻测试单元将直流信号经频率发生器转换为交流信号进行测试，通过单片机的控制下将辅助测试极的电流与电压信号进行采集，信号经放大、滤波后，再经过ADC采样，将转换的数字信号传输给单片机中的微处理器计算处理，便得出测试出的接地电阻值，通过仪表的显示器即显示，与此同时，如图3所示，微处理器将计算出的接地电阻值传输给数据发送器，数字信号经编码后采用频带传输发送到数据接收器，经远端的控制器控制下即可实现远端显示。

本具体实施方式的工作原理为：首先，接地电阻测试单元工作时采集防雷接地装置的电压信号与电流信号，经过滤波提取有效信号，考虑到线路中的电流十分小，信号需要放大器放大，然后经A／D转换采样、比较器，最后经过微处理器计算，即可得出防雷装置的接地电阻。

本具体实施方式采用0.618测试原理图如图1所示，E为防雷装置的接地测试点，P为电压极，C为电流极。

电压极P必须放在电流极C与被测接地体C两者中间，距接地体E0.618处.即可测得接地体的真实接地电阻值，此方法称为0.618法或补偿法。接地电阻测试结果R=U／I。同时考虑到电位辅助电极P的接地电阻加入电位差测量回路之中，因此作为电压测量装置，如能尽量不在此回路提取电流，就能除去电压极P的接地电阻的影响。所以，电压表的内阻应尽可能大。

本具体实施方式采用AT89S51单片机作为微处理器，芯片内集成了通用8位中央处理器，最高工作频率为33MHz，具有更快的计算速度，兼容性能好，兼容MCS-51指令。它内部集成了构成一个单片数据采集或者控制系统需要的模拟和数字外设及其它功能部件，如ADC、DAC、电压比较器、定时器、内部振荡器等等。

带通滤波模块主要用于去除高频分量、低频分量及直流信号的于扰，保证电流信号质量。在单片机对连续信号进行数字采样前，需要使用带通滤波器，其滤波电路原理如图5所示。考虑到带通滤波后信号仍有一定的带宽，本设计采用了特定频率的DFT检波，以将有用信号分离。

同时，为了提高测量仪的抗干扰能力，在AT89S51单片机的控制下，DAC0832数模转换器与低通滤波器结合生成正弦波，可生成94Hz，105Hz，111Hz，128Hz等多种频率，该设计方式低频稳定性好，性能高，耗电少。

电压电流信号的采集时，系统对ADC初始化，设置采样通道和采样点，同时启动脉冲计数器，将采样的结果存与单片机的RAM存储器之中，到了既定的采样点数后，采样过程结束，将数据传输至单片机微处理器计算处理。

显示器有近端和远端之分，采用的是OCM12864液晶显示模块，它有128×64点阵，可显示各种字符及图形，可与CPU直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。列驱动电路采用KS0108，行驱动电路采用KS0107，液晶显示子程序流程如图6所示。

考虑到数字信号的基带传输易受到外界的干扰，在远端显示器的信号传输方面，本设计选用了数字信号的频带传输，用数字频率调制技术(FSK)传输数字消息，经滤波后解调出有用信号，传输到远端显示器显示。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (3)

1.异端双显式接地电阻测试仪，其特征在于它包含接地电阻测试单元、通信单元，接地电阻测试单元与通信单元通过有线的方式连接，接地电阻测试单元包括单片机、功率放大器、频率发生器、模数转换器、比较器、显示器、电源；通信单元包括数据发送器、数据接收器、显示器。

2.根据权利要求1所述的异端双显式接地电阻测试仪，其特征在于所述的接地电阻测试单元将直流信号经频率发生器转换为交流信号进行测试，通过单片机的控制下将辅助测试极的电流与电压信号进行采集，信号经放大、滤波后，再经过ADC采样，将转换的数字信号传输给单片机中的微处理器计算处理，便得出测试出的接地电阻值，通过仪表的显示器即显示，与此同时，微处理器将计算出的接地电阻值传输给数据发送器，数字信号经编码后采用频带传输发送到数据接收器，经远端的控制器控制下即可实现远端显示。

3.根据权利要求1所述的异端双显式接地电阻测试仪，其特征在于它的工作原理为：首先，接地电阻测试单元工作时采集防雷接地装置的电压信号与电流信号，经过滤波提取有效信号，考虑到线路中的电流十分小，信号需要放大器放大，然后经A／D转换采样、比较器，最后经过微处理器计算，即可得出防雷装置的接地电阻。

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