CN104198819A - 一种导体电阻及其电阻率测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导体电阻及其电阻率测量装置，其特征在于其包括恒流源（1）、输入输出单元（3），AD采集模块（2）包括单片机（2-1）、取样电阻（2-2）、被测导体（2-3）、取样电阻AD采集模块（2-4）、被测导体AD采集模块（2-5）；取样电阻AD采集模块（2-4）包括取样第一分压电阻（2-4-1）、取样第二分压电阻（2-4-2）、取样电阻比较放大器（2-4-3）、取样电阻AD芯片（2-4-4）；被测导体AD采集模块（2-5）包括被测第一分压电阻（2-5-1）、被测第二分压电阻（2-5-2）、被测导体比较放大器（2-5-3）、被测导体AD芯片（2-5-4），本发明降低劳动强度，重量轻、体积小，单人可完成,功能强大，可自动操作，可准确分析和判断被测导体材质情况。

Description

一种导体电阻及其电阻率测量装置

 

技术领域：

本发明涉及一种导体电阻及其电阻率测量装置，属于电力系统变电检修技术领域。

背景技术：

在电力设备交接和状态检修中，变压器、开关等导体回路的电阻与电阻率的测量是检测设备状态的有效手段，它可以发现设备是否存在设计和制造等缺陷，以次充好等问题。但目前对导体电阻和电阻率的测量仍采用传统方法即电流电压法进行测量，现场计算，工作量很大，且由于受到表计精度的影响和人员眼睛的误差，导致测量误差较大且工作效率很低。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种大大降低了劳动强度，极大地降低了测量设备的重量和体积，单人即可完成,功能强大，可进行自动操作，可准确分析和判断变压器、开关导体的材质情况的导体电阻及其电阻率测量装置。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种导体电阻及其电阻率测量装置，其特征在于其包括恒流源，恒流源连接AD采集模块，AD采集模块连接输入输出单元，AD采集模块包括单片机、取样电阻、被测导体、取样电阻AD采集模块、被测导体AD采集模块；取样电阻AD采集模块包括取样第一分压电阻、取样第二分压电阻、取样电阻比较放大器、取样电阻AD芯片；被测导体AD采集模块包括被测第一分压电阻、被测第二分压电阻、被测导体比较放大器、被测导体AD芯片；取样电阻分别连接恒流源及取样第一分压电阻、取样第二分压电阻，取样第一分压电阻、取样第二分压电阻连接取样电阻比较放大器，取样电阻比较放大器连接取样电阻AD芯片；被测导体分别连接恒流源及被测第一分压电阻、被测第二分压电阻，被测第一分压电阻、被测第二分压电阻连接被测导体比较放大器，被测导体比较放大器连接被测导体AD芯片，取样电阻AD芯片、被测导体AD芯片均分别与单片机连接。

为了进一步实现本发明的目的，所述的输入输出单元包括打印机、存储器、显示单元、按键，单片机分别连接打印机、存储器、显示单元、按键。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明采用一体化设计，大大降低了劳动强度，极大地降低了测量设备的重量和体积，单人即可完成测量，功能强大，可进行自动操作，可准确分析和判断变压器、开关导体的材质情况状况，更适合现场使用，使复杂繁琐的导体材质试验变得更简单便捷，大大提高了相关工作的效率，从而为及时发现变压器的缺陷、确保设备安全稳定运行奠定坚实的基础。

附图说明：

图1为本发明的结构框图；

图2 为AD采集模块的电路原理图。

具体实施方式：下面结合附图对本发明的最佳实施方式做详细说明：

实施例：一种导体电阻及其电阻率测量装置（参见图1-图2），其包括恒流源1、AD采集模块2以及输入输出单元3。AD采集模块2包括单片机2-1、取样电阻2-2、被测导体2-3、取样电阻AD采集模块2-4、被测导体AD采集模块2-5；取样电阻AD采集模块2-4包括取样第一分压电阻2-4-1、取样第二分压电阻2-4-2、取样电阻比较放大器2-4-3、取样电阻AD芯片（ICL7135）2-4-4；被测导体AD采集模块2-5包括被测第一分压电阻2-5-1、被测第二分压电阻2-5-2、被测导体比较放大器2-5-3、被测导体AD芯片（ICL7135）2-5-4。取样电阻2-2分别连接恒流源1及取样第一分压电阻2-4-1、取样第二分压电阻2-4-2，取样第一分压电阻2-4-1、取样第二分压电阻2-4-2连接取样电阻比较放大器2-4-3，取样电阻比较放大器2-4-3连接取样电阻AD芯片（ICL7135）2-4-4；被测导体2-3分别连接恒流源1及被测第一分压电阻2-5-1、被测第二分压电阻2-5-2，被测第一分压电阻2-5-1、被测第二分压电阻2-5-2连接被测导体比较放大器2-5-3，被测导体比较放大器2-5-3连接被测导体AD芯片（ICL7135）2-5-4。输入输出单元3包括热敏打印机3-1、存储器3-2、显示单元3-3、按键3-4，单片机2-1分别连接取样电阻AD芯片（ICL7135）2-4-4、被测导体AD芯片（ICL7135）2-5-4、热敏打印机3-1、存储器3-2、显示单元3-3、按键3-4。

本发明采用50A、100A恒流源，恒流源1电流输出稳定可靠，纹波和噪声小，便于单片机控制，电源体积小、散热性能好。设有稳定的取样电阻，接被测导体，取样电阻和被测导体串联在恒流电路中，通过两路AD模块采集两者的电压信号，再通过按键输入被测导体的截面积S(单位mm²)、长度L(单位m)、温度T(单位°C)以及材质(铜或铝)的温度系数，单片机根据上述参数及采集的电压信号值计算被测导体的电阻和电阻率，再把该测量数据存储在掉电不易丢失的存储器中，并通过显示单元进行显示。热敏打印机可打印当前的测量数据和历史测量数据，便于查看和保存结果。

如图2所示，恒流源1输出50A或100A电流，流经装置内部稳定的取样电阻2-2和装置外部的被测导体2-3，且两者是串联的关系。取样电阻2-2的电压经过取样第一分压电阻2-4-1和取样第二分压电阻2-4-2分压，实现了电压信号的衰减，取样第二分压电阻2-4-2两端电压信号经过取样电阻比较放大器2-4-3使信号放大到0.65V-1.9V，然后输入给取样电阻AD芯片（ICL7135）2-4-4，同理被测导体2-3的电压经过被测第一分压电阻2-5-1和被测第二分压电阻2-5-2分压，被测第二分压电阻2-5-2两端的电压信号经过被测导体比较放大器2-5-3使信号放大到0.65V-1.9V,然后输入给被测导体AD芯片（ICL7135 )2-5-4，此时单片机(2-1)对取样电阻AD芯片（ICL7135)2-4-4和被测导体AD芯片（ICL7135）2-5-4发出启动信号，取样电阻AD芯片ICL71352-4-4和被测导体AD芯片（ICL7135）2-5-4开始工作，把输入的模拟电压信号转换成数字量化值，然后分别输出给单片机2-1处理，这就是AD采集模块2的工作全过程。

输入输出单元3包括热敏打印机3-1、存储器3-2、显示单元3-3、按键3-4。显示单元3-3显示要输入的参数、结果等界面信息，按键3-4配合显示单元3-3完成截面积S(单位mm²)、长度L(单位m)、温度T(单位°C)以及材质(铜或铝)的温度系数等参数的输入，单片机2-1根据这些参数和取样电阻AD芯片2-4-4、被测导体AD芯片2-5-4 采集输出的电压信号值计算出导体电阻和20°C时的电阻率，单片机2-1再把结果存储到存储器3-2中，此时操作按键3-4，热敏打印机可打印当前的测量数据和历史测量数据，便于查看和保存结果。存储器3-2是AT24C512，它是掉电不丢失信息的，当测量装置上电后，通过按键3-4和显示模块3-3进入历史测量数据查询界面，可以翻看历史测量数据，此时操作按键3-4，热敏打印机3-1仍然可以打印结果。

Claims (2)

1.一种导体电阻及其电阻率测量装置，其特征在于其包括恒流源（1），恒流源（1）连接AD采集模块（2），AD采集模块（2）连接输入输出单元（3），AD采集模块（2）包括单片机（2-1）、取样电阻（2-2）、被测导体（2-3）、取样电阻AD采集模块（2-4）、被测导体AD采集模块（2-5）；取样电阻AD采集模块（2-4）包括取样第一分压电阻（2-4-1）、取样第二分压电阻（2-4-2）、取样电阻比较放大器（2-4-3）、取样电阻AD芯片（2-4-4）；被测导体AD采集模块（2-5）包括被测第一分压电阻（2-5-1）、被测第二分压电阻（2-5-2）、被测导体比较放大器（2-5-3）、被测导体AD芯片（2-5-4）；取样电阻（2-2）分别连接恒流源（1）及取样第一分压电阻（2-4-1）、取样第二分压电阻（2-4-2），取样第一分压电阻（2-4-1）、取样第二分压电阻（2-4-2）连接取样电阻比较放大器（2-4-3），取样电阻比较放大器（2-4-3）连接取样电阻AD芯片（2-4-4）；被测导体（2-3）分别连接恒流源（1）及被测第一分压电阻（2-5-1）、被测第二分压电阻（2-5-2），被测第一分压电阻（2-5-1）、被测第二分压电阻（2-5-2）连接被测导体比较放大器（2-5-3），被测导体比较放大器（2-5-3）连接被测导体AD芯片（2-5-4），取样电阻AD芯片（2-4-4）、被测导体AD芯片（2-5-4）均分别与单片机（2-1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种导体电阻及其电阻率测量装置，其特征在于所述的输入输出单元（3）包括打印机（3-1）、存储器（3-2）、显示单元（3-3）、按键（3-4），单片机（2-1）分别连接打印机（3-1）、存储器（3-2）、显示单元（3-3）、按键（3-4）。