CN109085514A - 中断时间测试方法及测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明适用于中断测试技术领域，提供了一种中断时间测试仪，包括：电阻分压单元，用于将电压采集信号分压处理；隔离整流单元，用于对分压处理的信号隔离后整流处理；主控单元，用于将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；输入单元，用于选择输入相应的测量状态；显示单元，用于显示结果。本发明相应的提供一种中断测量方法。借此，本发明可以高效的实现中断测试。

Description

中断时间测试方法及测试仪

技术领域

本发明涉及中断测试技术领域，尤其涉及一种中断时间测试方法及测试仪。

背景技术

国家及行业相关标准要求对于一级负荷应采用两路电源供电，特别是铁路车站通常采用独立的两路电源供电，其中一路应为专盘专线。当其中一路电源故障或检修时，应自动转换至另一路电源供电，转换时间满足相关标准要求并定期测量。对于供电设备而言，为提高供电可靠性，通常采用1+1或N+1冗余供电模式，对于交流设备采用冗余切换必然存在转换时间，此切换时间需满足要求并定期测量。随着计算机技术的广泛应用，对供电电源瞬间中断时间有严格要求，或采用UPS不间断供电模式或中断时间满足设备允许范围。测定两路电源切换时间或冗余切换设备切换时造成的中断时间虽然可以通过存储示波器存储波形再采取回放的方式进行，但需要专业人员进行操作，且存储示波器通常价格较高，在很多应用环境下(如铁路车站)并未配备存储示波器。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种中断时间测试方法及测试仪，其可以高效的进行中断测试。

为了实现上述目的，本发明提供一种中断时间测试仪，包括：

电阻分压单元，用于将电压采集信号分压处理；

隔离整流单元，用于对分压处理的信号隔离后整流处理；

主控单元，用于将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；

输入单元，用于选择输入相应的测量状态；

显示单元，用于显示结果。

根据本发明的中断时间测试仪，所述隔离整流单元包括一运算放大器，用于隔离信号。

根据本发明的中断时间测试仪，所述主控单元内设有A/D转换电路，用于对整流后的信号作A/D转换处理。

根据本发明的中断时间测试仪，包括

将电压采集信号分压处理；

对分压处理的信号隔离后整流处理；

将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；

显示结果。

本发明中断时间测试仪适用于具有冗余切换电源设备场合，用于在线测量因电源切换产生供电中断的时间，并作为考察供电设备供电质量的依据。本测试仪特别适用于铁路信号电源屏设备，即：两路外电网切换中断时间精确测量、主备模块切换中断时间测量、交流电动转辙机电源切换中断时间测量、25Hz电源主备模块切换中断时间测量。

附图说明

图1是本发明的原理结构示意图；

图2A是本发明一实施例的电阻分压单元与隔离整流单元连接示意图；

图2B是本发明一实施例的主控单元结构示意图；

图2C是本发明一实施例的输入单元结构示意图；

图2D是本发明一实施例的显示单元结构示意图；

图3是本发明的测量示意图；

图4是本发明的方法流程图。

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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1～图2D，本发明提供了一种中断时间测试仪，其包括：

电阻分压单元10，用于将电压采集信号分压处理。

隔离整流单元20，用于对分压处理的信号隔离后整流处理；

主控单元30，用于将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；

输入单元40，用于选择输入相应的测量状态。比如，本发明根据被测点电源电压、频率采用按键式进行状态选择，确定测量状态；测试仪分为四个测量状态：①50Hz/220V，②25Hz/220V，③25Hz/110V，④50Hz/380V，用户可以通过输入单元40选择上述测量状态。

显示单元50，用于显示结果。

对于本发明的其它组成单元，如电源单元未示出，具体应用可以采用锂电池充放电源，通过充电，可以节省外部电源连接线。

以测量25Hz/220V电源回路加以说明。

首先确认需要测量电源的性质：25Hz/220V电源，如信号电源屏25Hz轨道电源，然后将测试表笔接在电源两端(与使用万用表测试相同)，也可利用接线夹子与被测端相连。

按下电源开关“ON/OFF”键，接通电源，按下“状态选择”“S”键，数码管显示“2”即为25Hz/220V状态，状态选择为10，状态选择灯为左灯亮，右灯灭。(注：测试仪开机后默认为“11”状态)。此时因被测端已有电，状态灯为“慢闪”。

按“测试”“T”键，此时状态灯为“快闪”，数码管显示为“0”

操作人员进行电源屏25Hz主备电源模块切换，因电源屏25Hz主备模块通常为热备冗余配置模式，断开主用模块，备用模块将自动投入使用，转换时出现的短时中断时间将显示在中断时间测试仪的数码管上，此时状态灯将“慢闪”表示本次测量完毕，若反复测量一次，则重新按压“测试”“T”键，状态灯“快闪”做好准备，一旦产生中断，即将其记录。

状态选择表，如下表：

再参见图4，本发明还相应的提供一种中断时间测试方法，其可以通过如图1所示的中断测试仪实现，该方法包括：

步骤S401，将电压采集信号分压处理；

步骤S402，对分压处理的信号隔离后整流处理；

步骤S403，将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；

步骤S404，显示结果。

具体的，本发明一实施例中，以50Hz220V为例加以说明

1)原始信号为频率50Hz幅度为220V的交流信号，经过电阻分压后产生约为0.94V的有效信号；

2)进过精密整流后，有效值依然是0.94V，但频率变为100Hz，周期为10ms；

3)幅值计算采用延迟90°相位进行计算，90°相位对应信号的位置为5mS；

4)取采样点当前值进行平方；

5)取5mS前采样点值进行平方；

6)将4)、5)求和值开方为当前幅度的有效值；V(t₀)＝√【f²(t₀)+f²(t₀-5ms)】＝A；

7)采样频率：4kHz；

8)与预先设定的阈值(90％额定值＝198V)进行比较，小于阈值则认为信号丢失，启动定时器进行计时；

9)不断判断幅值是否大于阈值，大于则停止定时器计时；

10)输出当前定时器值(时间s)；

11)根据上述步骤，得出本计算精度在±2.5mS以内。

结合图3，△t为中断时间，当电压降低到一定程度时开始计时，经过低于此拐点甚至到零，直到电源重新上电达到此拐点以上计时结束。例如：25Hz/220V电源，当电源电压低于198V(-10％)时开始计时，经过一定中断时间后重新上电，且电压高于198V(-10％)时计时结束，测量时间即为电源中断时间。因直流电源大多采用高频开关电源且为并联均流N+1配置，也由于电源内部包含电解电容，往往在两路电源切换时，其续流作用，使得中断时间为零，故此中断时间测试仪主要是针对交流电源。

综上所述，本发明中断时间测试仪适用于具有冗余切换电源设备场合，用于在线测量因电源切换产生供电中断的时间，并作为考察供电设备供电质量的依据。本测试仪特别适用于铁路信号电源屏设备，即：两路外电网切换中断时间精确测量、主备模块切换中断时间测量、交流电动转辙机电源切换中断时间测量、25Hz电源主备模块切换中断时间测量。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种中断时间测试仪，其特征在于，包括：

电阻分压单元，用于将电压采集信号分压处理；

隔离整流单元，用于对分压处理的信号隔离后整流处理；

主控单元，用于将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；

输入单元，用于选择输入相应的测量状态；

显示单元，用于显示结果。

2.根据权利要求1所述的中断时间测试仪，其特征在于，所述隔离整流单元包括一运算放大器，用于隔离信号。

3.根据权利要求1所述的中断时间测试仪，其特征在于，所述主控单元内设有A/D转换电路，用于对整流后的信号作A/D转换处理。

4.一种中断时间测试方法，其特征在于，包括

将电压采集信号分压处理；

对分压处理的信号隔离后整流处理；

将整流后的信号作A/D转换处理，并计算其有效幅值，然后根据幅值大小进行信号是否丢失判断；若判断信号丢失，则确定计时初始时刻，信号再次出现后，确定计时结束时刻，中断时间测量结束；

显示结果。