CN103792432A

CN103792432A - 一种接地电阻表及手持终端

Info

Publication number: CN103792432A
Application number: CN201410017425.3A
Authority: CN
Inventors: 王书强; 吴康; 屠治国; 谭钧戈
Original assignee: 514 Institute of China Academy of Space Technology of CASC
Current assignee: 514 Institute of China Academy of Space Technology of CASC; Beijing Dongfang Measurement and Test Institute
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2014-05-14

Abstract

本发明涉及一种接地电阻表及手持终端，解决读表组人员采用对讲机向接线记录组人员报告接地电阻表测量数据不便的问题。一种接地电阻表，包括电流产生电路、电压测量电路、处理器和数据输出装置，所述电流产生电路与所述处理器联接，所述处理器控制所述电流产生电路的电流，所述电压测量电路与所述处理器联接，所述处理器从所述电压测量电路读取接地电阻的电压的测量值，所述处理器用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器联接，所述无线通信模块用于传输测量控制指令及测量数据。与所述的接地电阻表通信匹配的手持终端，包括微控制单元。

Description

一种接地电阻表及手持终端

技术领域

本发明涉及仪器仪表领域，具体涉及一种接地电阻表。

背景技术

大地的电阻率非常低，电容量非常大，拥有无限吸收电荷的能力，而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变，因此适合作为电气系统的参考电位体。实际上，大地的电阻率在（10～1×10⁴）Ω·m之间，如果有电流通过，则大地就不再保持等电位。电流经过接地电极注入大地，进入大地以后的电流向四处扩散，注入到无穷远处。在无穷远处，大地中的电流密度已接近零，电场强度接近零，该处的电位也接近零。可见，当接地点有电流流入大地时，该点相对于无穷远处的零电位来说，接地电极的电位有确定的升高。我们把接地电极相对于无穷远处的电位U与接地电极中注入的电流I的比值定义为该点的接地电阻R，R=U/I。

如图1所示，常用的接地电阻测量方法为电压电流法，包括电压电极101，电流电极102及待测接地电极E，电流电极102与接地电极间联接有电流源103，电压电极101与待测接地电极间联接有电压表104，电压表104阻抗高，流过的电流可以忽略，电流全部通过待测电极，由电压表104测量待测电极与无穷远点间电压，则接地电阻R=U/I。

具体地，电压电流法包括0.618法。采用0.618法测量接地电阻一般需要两组共2～3名测试人员。其中一组为读表组，包括一名测试人员，该人员在图1所示电极P与电极C之间的接地电阻表处，负责读取接地电阻表的测量结果。另外一组为接线记录组，包括1～2名测试人员，该组人员在待测接地电极处，连接待测接地电极E，通过对讲机等设备获取读表的人员所读取的测试数据，并做好相关记录工作。在需要测试很多接地电极时，测试效率会因为两组测试人员之间沟通时间和数据记录时间而降低。

发明内容

为解决读表组人员采用对讲机向接线记录组人员报告接地电阻表测量数据不便的问题，本发明提供了一种具有无线通信功能的接地电阻表。

本发明的技术方案如下：

一种接地电阻表，包括电流产生电路、电压测量电路、处理器和输出装置，所述电流产生电路与所述处理器联接，所述处理器能够控制所述电流产生电路产生的电流，所述电压测量电路与所述处理器联接，所述电压测量电路能够测量所述电流产生电路产生的电流在接地电阻上产生的电压，所述处理器从所述电压测量电路读取接地电阻的电压的测量值，所述处理器能够计算所述接地电阻的阻值，其特征在于，所述接地电阻表还包括接地电阻表无线通信模块，所述接地电阻表无线通信模块与所述处理器联接，所述接地电阻表无线通信模块能够传输所述接地电阻表的测量控制指令及所述接地电阻表的测量数据。

所述处理器为数字信号处理器。

所述测量数据是指所述处理器计算得到的所述接地电阻的阻值和/或处理器的计算过程数据。

所述触发装置与所述处理器联接，所述触发装置能够触发所述处理器控制所述电流产生电路产生电流。

所述电流产生电路产生的电流为交流脉冲电流。

还包括接地电阻表有线通信模块，所述接地电阻表有线通信模块包括RS485接口，所述接地电阻表有线通信模块与所述处理器联接。

与上述的接地电阻表通信匹配的手持终端，其特征在于，包括微控制单元（MicroControllerUnit）、手持终端通信模块和手持终端显示模块，所述手持终端通信模块与所述微控制单元（MicroControllerUnit）联接，所述手持终端通信模块能够向所述接地电阻表无线通信模块发送控制指令并能够从所述接地电阻表无线通信模块接收测量数据，所述手持终端显示模块与所述处理器联接，所述手持终端显示模块能够输出所述测量数据。

上述的接地电阻表和上述的手持终端测量接地电阻方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）联接电流产生电路输出端与接地电阻测量电极，联接电压测量电路与所述电压电极，联接电压测量电路与电流电极；

2）通过触发装置触发处理器，由所述处理器控制所述电流产生电路产生电流脉冲，所述处理器计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表的无线通信模块将测量数据传送至所述手持终端，所述手持终端输出所述接地电阻测量计算结果。

本发明的技术效果如下：通过将数字信号处理器引入接地电阻表及采用无线通信方式传输测量数据，实现单人高效完成接地电阻的测试工作，即先联好测试线路，单人通过手持终端向接地电阻表传送测量控制指令并接收接地电阻表传送的测量数据。本发明能够提升大批量接地电阻测试效率。所述手持终端向上位机上传数据，所述上位机能够生成测试证书。

附图说明

图1为本发明的接地电阻测量原理示意图。

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。

图3为本发明的手持终端模块示意图。

100-接地电阻测量电极，101-电压电极，102-电流电极，103-电流源，104-电压表，200-接地电阻表，201-处理器，202-电流产生电路，203-电压测量电路，204-接地电阻表有线通信模块，205-接地电阻表无线通信模块，206-接地电阻表触发装置，207-接地电阻表显示模块，300-手持终端，301-微控制单元（MCU），302-手持终端无线通信模块，303-手持终端触发装置，304-手持终端显示模块，305-手持终端有线通信模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，例如所述电流为交流脉冲电流，所述脉冲电流的范围为3Ma～10A，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。所述接地电阻表无线通信模块205可以选用EM357型号的芯片以及与之匹配的外围电路。

实施例2：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。所述处理器201为数字信号处理器DSP，例如选用芯片型号DSP2812。所述数字信号处理器201能够处理数控所述电流产生电路202产生的交流脉冲电流，还能够处理所述电压测量电路203经A/D转换后的数字信号，还能够控制所述接地电阻表无线通信模块205进行数字通信。

实施例3：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。所述测量数据是指所述处理器201计算得到的所述接地电阻的阻值和/或处理器201的计算过程量。所述计算过程量可以包括交流电流脉冲值和接地电阻的电压值。所述计算过程量用于电流产生电路202及电压测量电路203的误差检测分析，还可以用于所述接地电阻表200的测量结果验证修正。

实施例4：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。所述接地电阻表触发装置与所述处理器201联接，所述接地电阻表触发装置用于触发处理器201控制所述电流产生电路202产生电流。

实施例5：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。所述电流产生电路202产生的电流为交流脉冲电流。所述交流脉冲电流避免接地电阻测量中大地极化造成的测量误差。

实施例6：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。所述接地电阻表还包括接地电阻表有线通信模块204，所述接地电阻表有线通信模块204包括RS485接口，所述接地电阻表有线通信模块204与所述处理器201联接。所述接地电阻表200可以选用有线通信方式或无线通信方式与所述手持终端300通信。

实施例7：

图2为本发明的接地电阻表模块示意图。如图2所示，一种接地电阻表200，包括电流产生电路202、电压测量电路203、处理器201和数据输出装置，例如所述数据输出装置为接地电阻表显示模块207，所述电流产生电路202与所述处理器201联接，所述处理器201控制所述电流产生电路202的电流，所述电压测量电路203与所述处理器201联接，所述处理器201从所述电压测量电路203读取电压的测量值，所述电压测量电路203用于测量所述电流产生电路202流过接地电阻的电流在接地电阻产生的电压，所述处理器201用于计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表200还包括接地电阻表无线通信模块205，所述接地电阻表无线通信模块205与所述处理器201联接，所述接地电阻表无线通信模块205用于传输测量控制指令及测量数据。

图3为本发明的手持终端模块示意图。如图3所示，所述的接地电阻表200通信匹配的手持终端300包括微控制单元（MicroControllerUnit）301、手持终端通信模块和手持终端显示模块304，所述手持终端通信模块包括手持终端有线通信模块和手持终端无线通信模块302，所述手持终端有线通信模块305与所述处理器201联接，所述手持终端无线通信模块302与所述处理器201联接，所述手持终端通信模块用于向所述无线通信模块发送控制指令和用于从所述无线通信模块接收测量数据，所述手持终端显示模块304与所述处理器201联接，所述手持终端显示模块304用于输出所述测量数据。

实施例8：

与所述的接地电阻表200通信匹配的手持终端300，包括微控制单元（MicroControllerUnit）301、手持终端通信模块和手持终端显示模块304，所述手持终端通信模块包括手持终端有线通信模块305和手持终端无线通信模块302，所述手持终端有线通信模块305与所述处理器201联接，所述手持终端无线通信模块302与所述处理器201联接，所述手持终端通信模块用于向所述无线通信模块发送控制指令和用于从所述接地电阻表无线通信模块205接收测量数据，所述手持终端显示模块304与所述处理器201联接，所述手持终端显示模块304用于输出所述测量数据。

所述的接地电阻表200和所述的手持终端300测量接地电阻方法，包括以下步骤：

1）联接所述电流产生电路202输出端与接地电阻测量电极100，联接所述电压测量电路203和所述电压电极101，联接所述电压测量电路203与电流电极102；

2）触发所述电流产生电路202发出电流脉冲，所述处理器201计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表无线通信模块205将所述测量数据传送至所述手持终端300，在所述手持终端300上读取所述测试结果。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims

1.一种接地电阻表，包括电流产生电路、电压测量电路、处理器和输出装置，所述电流产生电路与所述处理器联接，所述处理器能够控制所述电流产生电路产生的电流，所述电压测量电路与所述处理器联接，所述电压测量电路能够测量所述电流产生电路产生的电流在接地电阻上产生的电压，所述处理器从所述电压测量电路读取接地电阻的电压的测量值，所述处理器能够计算所述接地电阻的阻值，其特征在于，所述接地电阻表还包括接地电阻表无线通信模块，所述接地电阻表无线通信模块与所述处理器联接，所述接地电阻表无线通信模块能够传输所述接地电阻表的测量控制指令及所述接地电阻表的测量数据。

2.根据权利要求1所述的接地电阻表，其特征在于，所述处理器为数字信号处理器。

3.根据权利要求1所述的接地电阻表，其特征在于，所述测量数据是指所述处理器计算得到的所述接地电阻的阻值和/或处理器的计算过程数据。

4.根据权利要求1所述的接地电阻表，其特征在于，所述触发装置与所述处理器联接，所述触发装置能够触发所述处理器控制所述电流产生电路产生电流。

5.根据权利要求1所述的接地电阻表，其特征在于，所述电流产生电路产生的电流为交流脉冲电流。

6.根据权利要求1所述的接地电阻表，其特征在于，还包括接地电阻表有线通信模块，所述接地电阻表有线通信模块包括RS485接口，所述接地电阻表有线通信模块与所述处理器联接。

7.与权利要求1所述的接地电阻表通信匹配的手持终端，其特征在于，包括微控制单元（MicroControllerUnit）、手持终端通信模块和手持终端显示模块，所述手持终端通信模块与所述微控制单元（MicroControllerUnit）联接，所述手持终端通信模块能够向所述接地电阻表无线通信模块发送控制指令并能够从所述接地电阻表无线通信模块接收测量数据，所述手持终端显示模块与所述处理器联接，所述手持终端显示模块能够输出所述测量数据。

8.根据权利要求1所述的接地电阻表和权利要求7所述的手持终端测量接地电阻方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）联接所述电流产生电路输出端与接地电阻测量电极，联接所述电压测量电路与所述电压电极，联接所述电压测量电路与电流电极；

2）通过所述触发装置触发所述处理器，由所述处理器控制所述电流产生电路产生电流脉冲，所述处理器计算所述接地电阻的阻值，所述接地电阻表无线通信模块将所述测量数据传送至所述手持终端，所述手持终端输出所述接地电阻测量计算结果。