CN109581261B - 接地导通电阻测试仪校准系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接地导通电阻测试仪校准系统，包括外壳、四个接线端子及设置在外壳内的标准电阻系统、电流采集系统、电压采集系统、C1继电器组、C2继电器组、P1继电器组、P2继电器组、电压采集继电器组、电流采样选择继电器组及主控制系统，本发明是采用多个实物标准电阻组成校准用的标准电阻系统，通过继电器控制参与校准的标准电阻数量组合及电阻值，利用实物标准电阻对接地导通电阻测试仪进行校准检测，实物电阻及继电器控制的智能化组合，灵活方便，既可以使用四端接线法又可以适用两端接线法，通用性强、精度及可靠性高。
Description
技术领域：
本发明属于接地导通电阻测试仪检测校准技术领域，具体涉及一种接地导通电阻测试仪校准系统。
背景技术：
接地导通电阻测试仪，是用于测量交流电网供电的电器设备(如家用电器、电动电热器具，医用电气设备及测量，控制和实验室用电气设备等)的可触及金属外壳与该设备引出的安全接地端(线)之间导通电阻的仪器。通过输出交流或直流电流，施加于被测试体的可触及金属外壳与该设备引出的安全接地端(线)之间，并测量电流流过被测体所产生的压降，然后通过电压和电流之比得出被测试体的接地导通电阻值。它主要由电流源、电压测量、电流测量、电阻计算、声光报警、指示装置等部分组成。
为保障接地导通电阻测试仪的可靠性，国家量值溯源系统要求测试仪工作电阻测量准确度等相关指标符合JJG984-2004《接地导通电阻测试仪》检定规程要求。
在对接地导通电阻测试仪进行校准时，通常是设置标准电阻，利用接地导通电阻测试仪测试标准电阻的电阻值，利用标准电流表测试工作电流值，确定接地导通电阻测试仪的测试精度是否合格。
目前，在对接地导通电阻测试仪进行校准时，选用标准电阻时，通常采用模拟电阻器，模拟电阻器实际上是由电流转换电路和程控分压电路构成。校验过程就是用接地导通电阻测量仪测量由电流转换电路和程控分压电路构成的四端口网络电阻的测量过程。通过改变程控分压器的比值，就可以模拟出连续可变的电阻值。模拟电阻器检定装置以体积小、额定电流大、电阻调节灵活为优点。但此类标准器有比较显著的缺点，一、必须以四端接线法检定。二、由于零点漂移、增益漂移、非线性等影响，阻值的稳定性差。三、由于原理限制，并不是所有的接地电阻测试仪都能检定，有些接地电阻测试仪使用模拟电阻测量时，测量值完全错误。
接地导通电阻测试仪进行校准的四端接线法是指：接地导通电阻测试仪的电流输出端和电压采样端分别连接被测标准电阻的电流端和电压端。接地导通电阻测试仪输出稳定的试验电流，通过其自身的电位端采集标准电阻器上电位端的电压，通过欧姆定律计算其所测标准电阻的值，并显示其电阻读数，此电阻值和标准电阻实际值比较，可计算出接地导通电阻测试仪的误差。四端接线法可以提高测量准确度，消除导线电阻和夹具接触电阻带来的误差。是目前大多数接地导通测试仪检定装置采用的测量方法。
目前，市面上的接地导通电阻测试仪有两种类型，一种是具有四个接线端子，另一种只有两个接线端子，即将电流端电位端合并为一个测量端。对于具有四个接线端子的接地导通电阻测试仪可以采用四端接线法对其进行校准，而对于只有两个接线端子的接地导通电阻测试仪来说，采用模拟电阻器的四端接线法无法对其进行校准。
发明内容：
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种接地导通电阻测试仪校准系统，它是采用多个实物标准电阻组成校准用的标准电阻系统，通过继电器控制参与校准的标准电阻数量组合及电阻值，利用实物标准电阻对接地导通电阻测试仪进行校准检测，实物电阻及继电器控制的智能化组合，灵活方便，既可以使用四端接线法又可以适用两端接线法，通用性强、精度和可靠性高。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种接地导通电阻测试仪校准系统，其中：包括外壳、四个接线端及设置在外壳内的标准电阻系统、电流采集系统、电压采集系统、C1继电器组、C2继电器组、P1继电器组、P2继电器组、电压采集继电器组、电流采样选择继电器组及主控制系统，所述的外壳上设置有四个接线端，分别为C1接线端、C2接线端、P1接线端及P2接线端，标准电阻系统通过C1继电器组与C1总线电连接，C1总线连接外壳上的C1接线端，标准电阻系统通过C2继电器组与C2总线电连接，C2总线与外壳上的C2接线端连接，标准电阻系统通过P1继电器组与P1总线电连接，P1总线与外壳上的P1接线端连接，标准电阻系统通过P2继电器组与P2总线电连接，P2总线与外壳上的P2接线端连接，标准电阻系统通过电流采集选择继电器组与电流采集系统电连接，电流采集系统电连接主控制系统，所述的C1接线端与C2接线端通过电压采集继电器组电连接，所述的电压采集继电器组与电压采集系统电连接，电压采集系统电连接主控制系统，C1继电器组、C2继电器组、P1继电器组、P2继电器组分别通过控制线与主控制系统电连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的主控制系统包括主控制器、电源模块、触摸屏显示控制模块、USB通讯模块、计算机控制系统、接地导通电阻测试仪控制系统及继电器控制模块，所述的主控制器分别与电源模块、触摸屏显示控制模块、USB通讯模块、继电器控制模块、电流采集系统及电压采集系统电连接，所述的USB通讯模块电连接计算机控制系统，计算机控制系统电连接接地导通电阻测试仪控制系统，所述的继电器控制模块包括C1继电器组控制模块、C2继电器组控制模块、P1继电器组控制模块、P2继电器组控制模块、电压采集继电器组控制模块、电流采样选择继电器组控制模块。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的主控制器采用单片机ADUC845。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的标准电阻系统包括多个标准电阻，每个标准电阻包括四个接线端子，分别为电流端子C1、电流端子C2、电位端子P1及电位端子P2，所有的标准电阻的电位端子串联连接，所有的标准电阻的电流端子串联连接，组成标准电阻排，所述的每个标准电阻的电位端子P1通过一个P1继电器与P1总线电连接，每个标准电阻的电位端子P2通过一个P2继电器与P2总线电连接，每个标准电阻的电流端子C1通过一个C1继电器与C1总线电连接，每个标准电阻的电流端子C2通过一个C2继电器与C2总线电连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的标准电阻系统包括多个1mΩ标准电阻，多个10mΩ标准电阻及多个100mΩ标准电阻，多个1mΩ标准电阻，多个10mΩ标准电阻及多个100mΩ标准电阻串联连接，组成标准电阻排，串联连接时，先串联多个10mΩ标准电阻，再串联多个1mΩ标准电阻，最后串联多个100mΩ标准电阻，
每个10mΩ标准电阻前端均设置一根引出线，该引出线与一个P1继电器连接后与P1总线连接，或者该引出线与一个C1继电器连接后与C1总线连接；
相邻的10mΩ标准电阻与1mΩ标准电阻之间设置引出线，引出线与一个P1继电器连接后与P1总线连接，或者引出线与一个C1继电器连接后与C1总线连接；
相邻的两个1mΩ标准电阻之间设置两根引出线，其中一根引出线与一个P1继电器连接后与P1总线连接，另一根引出线与一个P2继电器连接后与P2总线连接，或者其中一根引出线与一个C1继电器连接后与C1总线连接，另一根引出线与一个C2继电器连接后与C2总线连接；
相邻的1mΩ标准电阻与100mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线与一个P2继电器连接后与P2总线连接，或者该引出线与一个C2继电器连接后与C2总线连接；
每个100mΩ标准电阻的后端设置一根引出线，该引出线与一个P2继电器连接后与P2总线连接，或者该引出线与一个C2继电器连接后与C2总线连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的标准电阻系统包括10个1mΩ标准电阻，10个10mΩ标准电阻及10个100mΩ标准电阻。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的电流采集系统包括依次电连接的采样电阻选择电路、交直流前置处理电路、一级放大电路、交直流后置处理电路、二级放大电路及A/D转换电路，所述的交直流前置处理电路包括前置交直流选择电路、一级直流滤波电路及交流滤波电路，所述的直流滤波电路与交流滤波电路并联设置在前置交直流选择电路与一级放大电路之间，所述的交直流后置处理电路包括二级直流滤波电路、整流电路及后置交直流选择电路，所述的二级直流滤波电路及整流电路并联设置在一级放大电路与后置交直流选择电路之间。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的电压采集系统包括依次电连接的包括电压采集开关电路、差模放大电路、交直流前置处理电路、一级放大电路、交直流后置处理电路、二级放大电路及A/D转换电路，所述的交直流前置处理电路包括前置交直流选择电路、一级直流滤波电路及交流滤波电路，所述的直流滤波电路与交流滤波电路并联设置在前置交直流选择电路与一级放大电路之间，所述的交直流后置处理电路包括二级直流滤波电路、整流电路及后置交直流选择电路，所述的二级直流滤波电路及整流电路并联设置在一级放大电路与后置交直流选择电路之间。
本发明的有益效果为：
1、本发明是采用多个实物标准电阻组成校准用的标准电阻系统，通过继电器控制参与校准的标准电阻数量组合及电阻值，利用实物标准电阻对接地导通电阻测试仪进行校准检测，实物电阻及继电器控制的智能化组合，灵活方便，既可以使用四端接线法又可以适用两端接线法，通用性强、精度及可靠性高。
2、本发明的校准装置对具有两个接线端子的接地导通电阻测试仪进行校准时，采用两端接线法，即，本发明的C1接线端及C2接线端与接地导通电阻测试仪的两个接线端连接，通过继电器控制参与校准的标准电阻数量组合及电阻值，通过电压采集系统采集一个参与校准的已知标准电阻值两端的电压，计算实际电流Ix，通过电压采集系统采集装置总的测量端处的电压U总，根据计算的实际电流Ix及采集的电压计算参与校准的实际电阻R实，R实 =U总/ Ix，将R实与接地导通测试仪上显示出的电阻R读相比较，即可得出两端测量时接地导通测试仪的误差，从而判断该接地导通测试仪是否合格，实现对接地导通电阻测试仪的校准。
3、本发明对具有四个接线端子的接地导通电阻测试仪进行校准时，采用四端接线法，即接地导通电阻测试仪的四个接线端分别与本发明的C1接线端、C2接线端、P1接线端及P2接线端连接，根据接地导通电阻测试仪的电流量程和电阻测试范围，在计算机上设置测量电阻值Rn，Rn与接地导通测试仪上显示出的电阻R读相比较，即可得出四端测量时接地导通测试仪的误差，从而判断该接地导通测试仪是否合格，实现对接地导通电阻测试仪的校准。
4、本发明的电流采集系统及电压采集系统的设计，采集精度高，尤其是在采用两端接线法时，能够有效的减少线电阻及接触电阻对校准结果的影响，尽可能的保证校准结果的准确性。
5、本发明的标准电阻系统采用串联的实物标准电阻，并通过继电器控制，能够实现实物电阻及继电器控制的智能化组合，灵活方便，减少相应的人工操作和机械结构，提高了计量校准效率和系统的可靠性，并为远程控制提供了可能性。与传统的拨盘电阻器相比，标准电阻器具有相同的准确度等级和较高的可靠性。
附图说明：
图1为本发明的电路原理示意图；
图2为本发明的主控制系统的电路原理示意图；
图3为本发明的主控制系统的电路图；
图4为本发明的标准电阻系统与C1继电器组及C2继电器组连接结构示意图；
图5为本发明的标准电阻系统与P1继电器组及P2继电器组连接结构示意图；
图6为本发明的P1继电器组控制模块、P2继电器组控制模块的电路图；
图7为本发明的C1继电器组控制模块、C2继电器组控制模块的电路图；
图8为本发明的电流采集系统电路原理示意图；
图9为本发明的电流采集系统的电路图；
图10为本发明的电压采集系统电路原理示意图；
图11为本发明的电压采集系统的电路图；
图12为本发明的标准电阻系统的另一种结构示意图；
图13为四端接线法接线示意图；
图14为两端接线法接线示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
如图1所示，一种接地导通电阻测试仪校准系统，包括外壳1、四个接线端及设置在外壳1内的标准电阻系统6、电流采集系统3、电压采集系统4、C1继电器组14、C2继电器组7、P1继电器组15、P2继电器组8、电压采集继电器组11、电流采样选择继电器组5及主控制系统2，所述的外壳1上设置有四个接线端子，分别为C1接线端、C2接线端、P1接线端及P2接线端，标准电阻系统6通过C1继电器组14与C1总线13电连接，C1总线13连接外壳1上的C1接线端，标准电阻系统6通过C2继电器组7与C2总线9电连接，C2总线9与外壳1上的C2接线端连接，标准电阻系统6通过P1继电器组15与P1总线12电连接，P1总线12与外壳1上的P1接线端连接，标准电阻系统6通过P2继电器组8与P2总线10电连接，P2总线10与外壳1上的P2接线端连接，标准电阻系统6通过电流采集选择继电器组与电流采集系统3电连接，电流采集系统3电连接主控制系统2，所述的C1接线端与C2接线端通过电压采集继电器组11电连接，所述的电压采集继电器组11与电压采集系统4电连接，电压采集系统4电连接主控制系统2，C1继电器组14、C2继电器组7、P1继电器组15、P2继电器组8分别通过控制线与主控制系统2电连接。
如图2及图3所示，主控制系统2包括主控制器21、电源模块22、触摸屏显示控制模块23、USB通讯模块24、计算机控制系统25、接地导通电阻测试仪控制系统26及继电器控制模块27，所述的主控制器21分别与电源模块22、触摸屏显示控制模块23、USB通讯模块24、继电器控制模块27、电流采集系统3及电压采集系统4电连接，所述的USB通讯模块24电连接计算机控制系统25，计算机控制系统25电连接接地导通电阻测试仪控制系统26，所述的继电器控制模块27包括C1继电器组控制模块210、C2继电器组控制模块211、P1继电器组控制模块28、P2继电器组控制模块29、电压采集继电器组控制模块212、电流采样选择继电器组控制模块213，继电器控制模块27分别与C1继电器组控制模块210、C2继电器组控制模块211、P1继电器组控制模块28、P2继电器组控制模块29、电压采集继电器组控制模块212、电流采样选择继电器组控制模块213电连接。所述的主控制器21采用单片机ADUC845。
如图4、图5、图6及图7所示，标准电阻系统6包括10个1mΩ标准电阻，10个10mΩ标准电阻及10个100mΩ标准电阻，10个1mΩ标准电阻，10个10mΩ标准电阻及10个100mΩ标准电阻串联连接，组成标准电阻排，串联连接时，先串联10个10mΩ标准电阻，再串联10个1mΩ标准电阻，最后串联10个100mΩ标准电阻，每个10mΩ标准电阻前端均设置一根引出线，该引出线与一个P1继电器连接后与P1总线12连接，或者该引出线与一个C1继电器连接后与C1总线13连接；相邻的10mΩ标准电阻与1mΩ标准电阻之间设置引出线，引出线与一个P1继电器连接后与P1总线12连接，或者引出线与一个C1继电器连接后与C1总线13连接；相邻的两个1mΩ标准电阻之间设置两根引出线，其中一根引出线与一个P1继电器连接后与P1总线12连接，另一根引出线与一个P2继电器连接后与P2总线10连接，或者其中一根引出线与一个C1继电器连接后与C1总线13连接，另一根引出线与一个C2继电器连接后与C2总线9连接；相邻的1mΩ标准电阻与100mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线与一个P2继电器连接后与P2总线10连接，或者该引出线与一个C2继电器连接后与C2总线9连接；每个100mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线与一个P2继电器连接后与P2总线10连接，或者该引出线与一个C2继电器连接后与C2总线9连接。
如图4所示，10个10mΩ标准电阻分别为R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，10个1mΩ标准电阻分别为R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20，10个100mΩ标准电阻分别为R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30。标准电阻R1前端设置一根引出线，该引出线通过继电器K1与C1总线13电连接，相邻的两个10mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线通过继电器与C1总线13电连接，继电器分别为K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10。标准电阻R10与R11之间设置一根引出线，该引出线通过继电器K11与C1总线13电连接，相邻的两个1 mΩ标准电阻之间设置两根引出线，其中一根引出线通过继电器与C1总线13电连接，这些继电器分别为K12、K13、K14、K15、K16、K17、K18、K19、K20，另一根引出线通过继电器与C2总线9电连接，这些继电器分别为K110、K120、K130、K140、K150、K160、K170、K180、K190，1mΩ标准电阻R20与100mΩ标准电阻R21之间设置一根引出线，该引出线通过继电器K200与C2总线9电连接，两个相邻的100mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线通过继电器与C2总线9电连接，这些继电器分别为K21、K22、K23、K24、K25、K26、K27、K28、K29，最后一个100mΩ标准电阻的后端设置一根引出线，该引出线通过继电器K30与C2总线9电连接。
如图5所示，标准电阻R1前端设置一根引出线，该引出线通过继电器J1与P1总线12电连接，相邻的两个10mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线通过继电器与P1总线12电连接，继电器分别为J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10。标准电阻R10与R11之间设置一根引出线，该引出线通过继电器J11与P1总线12电连接，相邻的两个1 mΩ标准电阻之间设置两根引出线，其中一根引出线通过继电器与P1总线12电连接，这些继电器分别为J12、J13、J14、J15、J16、J17、J18、J19、J20，另一根引出线通过继电器与P2总线10电连接，这些继电器分别为J110、J120、J130、J140、J150、J160、J170、J180、J190，1 mΩ标准电阻R20与100mΩ标准电阻R21之间设置一根引出线，该引出线通过继电器J200与P2总线10电连接，两个相邻的100mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线通过继电器与P2总线10电连接，这些继电器分别为J21、J22、J23、J24、J25、J26、J27、J28、J29，最后一个100mΩ标准电阻的后端设置一根引出线，该引出线通过继电器J30与P2总线10电连接。
如图8及图9所示，电流采集系统3包括依次电连接的采样电阻选择电路31、交直流前置处理电路32、一级放大电路33、交直流后置处理电路36、二级放大电路38及A/D转换电路39，所述的交直流前置处理电路32包括前置交直流选择电路312、一级直流滤波电路310及交流滤波电路311，所述的直流滤波电路与交流滤波电路311并联设置在前置交直流选择电路312与一级放大电路33之间，所述的交直流后置处理电路36包括二级直流滤波电路35、整流电路34及后置交直流选择电路37，所述的二级直流滤波电路35及整流电路34并联设置在一级放大电路33与后置交直流选择电路37之间。
如图10、图11所示，所述的电压采集系统4包括依次电连接的包括电压采集开关电路41、差模放大电路42、交直流前置处理电路32、一级放大电路33、交直流后置处理电路36、二级放大电路38及A/D转换电路39，所述的交直流前置处理电路32包括前置交直流选择电路312、一级直流滤波电路310及交流滤波电路311，所述的直流滤波电路与交流滤波电路311并联设置在前置交直流选择电路312与一级放大电路33之间，所述的交直流后置处理电路36包括二级直流滤波电路35、整流电路34及后置交直流选择电路37，所述的二级直流滤波电路35及整流电路34并联设置在一级放大电路33与后置交直流选择电路37之间。
采用四端接线法对接地导通电阻测试仪进行校准时，具体校准步骤如下：
（1）按照图13的接线方法将待校准的接地导通电阻测试仪与本发明连接，将计算机与本发明的USB通讯模块24连接，并通过接地导通控制模块26与待校准接地导通电阻测试仪通讯接口电连接。
（2）根据待校准的接地导通电阻测试仪的电流量程和电阻测试范围，在计算机上设置测量电阻值Rn；
（3）启动待校准的接地导通测试仪；
（4）根据计算机设置的测量电阻值Rn，本发明的主控制系统2预先设计的程序控制P1继电器组15、P2继电器组8、C1继电器组14及C2继电器组7动作，启动相应的继电器，设置参与工作的标准电阻的数量及阻值，如：计算机设置的测量电阻值Rn为12mΩ，则：
直流检测校准时，主控制系统2控制C1继电器组14中的继电器K10闭合、C2继电器组7中的继电器K120闭合，则标准电阻R10、R11及R12参与工作，得12 mΩ的标准电阻，此时，主控制器21系统控制P1继电器组15的继电器J1闭合，P2继电器组8的继电器J30闭合；
交流检测校准时，主控制系统2控制C1继电器组14中的继电器K9闭合、C2继电器组7中的继电器K130闭合，主控制系统2控制P1继电器组15的继电器J10闭合，P2继电器组8的继电器J120闭合。
（5）主控制器21根据预先设计的程序控制电流采集系统3的采样电阻选择电路31选择一个参与工作的标准电阻，即，主控制器21控制继电器控制模块27的电流采样选择继电器组控制模块213工作，电流采样选择继电器组控制模块213控制相应的继电器动作，如步骤（4）中Rn为12mΩ时，电流采样选择继电器组控制模块213控制电流采样选择继电器组5动作，选择1mΩ标准电阻中的R11作为电流采样电阻，该标准电阻的电阻值为Rx=1mΩ，电流采集系统3采集该标准电阻两端的电压，并将该电压信号传递给前置交直流选择电路312，主控制器21根据设置程序判断该电压信号是直流电压信号还是交流电压信号，并控制前置交直流选择电路312选择一级直流滤波电路310或者交流滤波电路311，如果是直流电压信号，则该电压信号经一级直流滤波电路310进入一级放大电路33，如果是交流电压信号，则该电压信号经交流滤波电路311进入一级放大电路33，进入一级放大电路33的信号经初次放大，之后，直流电压信号经二级滤波电路滤波后，进入后置交直流选择电路37，经后置交直流选择电路37选择后，进入二级放大电路38放大，最后经A/D转换电路39转换为电压值后传递给主控制器21，经一级放大电路33放大的交流电压信号经整流电路34转换为直流信号后，进入二级放大电路38放大后，经A/D转换电路39转换为电压值Ux后传递给主控制器21，后置交直流选择电路37是选择二级放大电路38采用交流放大通道还是直流放大通道。
（6）主控制系统2根据Ux及Rx，计算Ix=Ux/Rx，得出检测规程要求的电流值。
（7）待校准的接地导通电阻测试仪检测参与工作的标准电阻的电阻值R读，并将该电阻值R读传递给主控制系统2，待校准的接地导通电阻测试仪显示流经标准电阻的电流I显，主控制系统2计算待校准的接地导通电阻测试仪的测量误差ΔR=R读-Rn，ΔI=I显- Ix，根据该测量误差值ΔR及电流误差ΔI判断待校准的接地导通电阻测试仪是否合格。
采用四端接线法对接地导通电阻测试仪进行校准时，本发明的电压采集系统4不参与工作，电流采集系统3的一级放大电路33能将信号放大1倍、10倍、100倍或200倍，二级放大电路38能够将信号放大2倍、4倍、8倍、16倍、32倍、64倍、128倍，二级放大电路38为主控制器21上程控放大。
采用两端接线法对接地导通电阻测试仪进行校准时，具体校准步骤如下，
（1）按照图14的接线方法将待校准的接地导通电阻测试仪与本发明连接，将计算机与本发明的计算机通讯模块连接，通过接地导通控制模块26与待校准接地导通电阻测试仪通讯接口电连接。
（2）根据待校准的接地导通电阻测试仪的电流量程和电阻测试范围，在计算机上设置测量电阻值Rn；
（3）启动待校准的接地导通测试仪；
（4）根据计算机设置的测量电阻值Rn，本发明的主控制系统2预先设计的程序控制P1继电器组15、P2继电器组8、C1继电器组14及C2继电器组7动作，启动相应的继电器，设置参与工作的标准电阻的数量组合及阻值，如，计算机设置的测量电阻值Rn为12mΩ，则，主控制系统2控制C1继电器组14中的继电器K10闭合、C2继电器组7中的继电器K120闭合，则标准电阻R10、R11及R12参与工作，得12 mΩ的标准电阻，同时，主控制系统2控制P1继电器组15及P2继电器组8全部断开；
（5）主控制系统2根据预先设计的程序控制电流采集系统3的采样电阻选择电路31选择一个参与工作的标准电阻，即，主控制器21控制继电器控制模块27的电流采样选择继电器组控制模块213工作，电流采样选择继电器组控制模块213控制相应的继电器动作，如步骤（4）中Rn为12mΩ时，电流采样选择继电器组控制模块213控制电流采样选择继电器组5动作，选择1mΩ标准电阻中的R11作为电流采样电阻，该标准电阻的电阻值为Rx=1mΩ，电流采集系统3采集该标准电阻两端的电压，并将该电压信号传递给前置交直流选择电路312，主控制器21根据设置程序判断该电压信号是直流电压信号还是交流电压信号，并控制前置交直流选择电路312选择一级直流滤波电路310或者交流滤波电路311，如果是直流电压信号，则该电压信号经一级直流滤波电路310进入一级放大电路33，如果是交流电压信号，则该电压信号经交流滤波电路311进入一级放大电路33，进入一级放大电路33的信号经初次放大，之后，直流电压信号经二级滤波电路滤波后，进入后置交直流选择电路37，经后置交直流选择电路37判断后，进入二级放大电路38放大，最后经A/D转换电路39转换为电压值后传递给主控制器21，经一级放大电路33放大的交流电压信号经整流电路34转换为直流信号后，进入二级放大电路38放大后，经A/D转换电路39转换为电压值Ux后传递给主控制器21，后置交直流选择电路37是选择二级放大电路38采用交流放大通道还是直流放大通道。
（6）主控制系统2根据Ux及Rx，计算Ix=Ux/Rx，得出检测规程要求的电流值。
（7）主控制器21控制电压采集系统4的电压采集开关电路41闭合，即：主控制器21通过继电器控制模块27的电压采集继电器组控制模块212控制电压采集继电器组11闭合，电压采集系统4接通，电压采集系统4采集本发明的C1接线端与C2接线端之间的电压U总，并将该电压信号传递给差模放大电路42放大后，传递给前置交直流选择电路312，主控制器21根据设置程序判断该电压信号是直流电压信号还是交流电压信号，并控制前置交直流选择电路312选择一级直流滤波电路310或者交流滤波电路311，如果是直流电压信号，则该电压信号经一级直流滤波电路310进入一级放大电路33，如果是交流电压信号，则该电压信号经交流滤波电路311进入一级放大电路33，进入一级放大电路33的信号经初次放大，之后，直流电压信号经二级滤波电路滤波后，进入后置交直流选择电路37，经后置交直流选择电路37判断后，进入二级放大电路38放大，最后经A/D转换电路39转换为电压值后传递给主控制器21，经一级放大电路33放大的交流电压信号经整流电路34转换为直流信号后，进入二级放大电路38放大后，经A/D转换电路39转换为电压值U总后传递给主控制器21，后置交直流选择电路37是选择二级放大电路38采用交流放大通道还是直流放大通道。
（8）主控制系统2根据U总及步骤（6）中计算出的电流值Ix，计算参与工作的实际电阻值R实，计算R实 =U总/ Ix；
（9）待校准的接地导通电阻测试仪检测参与工作的标准电阻的电阻值R读，并将该电阻值R读传递给主控制系统2，待校准的接地导通电阻测试仪显示流经标准电阻的电流I显，主控制系统2计算待校准的接地导通电阻测试仪的测量误差ΔR=R读-R实，ΔI=I显- Ix，根据该测量误差值ΔR及电流误差ΔI判断待校准的接地导通电阻测试仪是否合格。
在实际工作中，采用两端接线法对接地导通电阻测试仪进行校准时，为了消除接触电阻及导线电阻对校准结果的影响，当计算机设置的测量电阻值Rn≤20mΩ时，本发明的主控制系统2中设定的控制程序会按照标准电阻的实际阻值控制启动相应的继电器，设置参与工作的标准电阻的数量组合及电阻值，如，计算机设置的测量电阻值Rn为12mΩ，则，主控制系统2控制C1继电器组14中的继电器K10闭合、C2继电器组7中的继电器K120闭合，则标准电阻R10、R11及R12参与工作，得12 mΩ的标准电阻。在此情况下，主控制系统2会根据步骤（8）计算的实际电阻值R实计算接触电阻及导线电阻R差= R实-Rn。
当计算机设置的测量电阻值Rn＞20mΩ时，主控制系统2在设置参与工作的标准电阻的数量组合及电阻值时，为了消除接触电阻及导线电阻R差，主控制系统2根据R差值，减少参与工作的标准电阻的数量，例如：当计算机设置的测量电阻值Rn为58mΩ时，假设计算的R差为4mΩ，主控制系统2控制C1继电器组14中的继电器K7闭合、C2继电器组7中的继电器K140闭合，则标准电阻R7、R8、 R9 、R10、R11、R12 、R13、 R14参与工作，得54 mΩ的标准电阻，54 mΩ的标准电阻加上4mΩ的R差最终得到58mΩ的测量电阻值Rn。同时，主控制系统2控制P1继电器组15及P2继电器组8全部断开。
实施例二
如图12所示，重复实施例一，有以下不同点：标准电阻系统6包括10个1mΩ标准电阻，10个10mΩ标准电阻及10个100mΩ标准电阻，每个标准电阻包括四个接线端子，分别为电流端子C1、电流端子C2、电位端子P1及电位端子P2，所有的标准电阻的电位端子串联连接，所有的标准电阻的电流端子串联连接，组成标准电阻排，标准电阻排两端的电位端子分别串联一个继电器后，分别与外壳1上的P1接线端及P2接线端连接，每个标准电阻的电流端子C1与一个继电器连接后与C1总线13连接，每个标准电阻的电流端子C2与一个继电器连接后与C2总线9连接，C1总线13与外壳1上的C1接线端连接，C2总线9与外壳1上的C2接线端连接。
要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
Claims (6)
1.一种接地导通电阻测试仪校准系统，其特征在于：包括外壳、四个接线端及设置在外壳内的标准电阻系统、电流采集系统、电压采集系统、C1继电器组、C2继电器组、P1继电器组、P2继电器组、电压采集继电器组、电流采样选择继电器组及主控制系统，所述的外壳上设置有四个接线端，分别为C1接线端、C2接线端、P1接线端及P2接线端，标准电阻系统通过C1继电器组与C1总线电连接，C1总线连接外壳上的C1接线端，标准电阻系统通过C2继电器组与C2总线电连接，C2总线与外壳上的C2接线端连接，标准电阻系统通过P1继电器组与P1总线电连接，P1总线与外壳上的P1接线端连接，标准电阻系统通过P2继电器组与P2总线电连接，P2总线与外壳上的P2接线端连接，标准电阻系统通过电流采集选择继电器组与电流采集系统电连接，电流采集系统电连接主控制系统，所述的C1接线端与C2接线端通过电压采集继电器组电连接，所述的电压采集继电器组与电压采集系统电连接，电压采集系统电连接主控制系统，C1继电器组、C2继电器组、P1继电器组、P2继电器组分别通过控制线与主控制系统电连接，
所述的标准电阻系统包括多个标准电阻，每个标准电阻包括四个接线端子，分别为电流端子C1、电流端子C2、电位端子P1及电位端子P2，所有的标准电阻的电位端子串联连接，所有的标准电阻的电流端子串联连接，组成标准电阻排，所述的每个标准电阻的电位端子P1通过一个P1继电器与P1总线电连接，每个标准电阻的电位端子P2通过一个P2继电器与P2总线电连接，每个标准电阻的电流端子C1通过一个C1继电器与C1总线电连接，每个标准电阻的电流端子C2通过一个C2继电器与C2总线电连接，
所述的标准电阻系统包括多个1mΩ标准电阻，多个10mΩ标准电阻及多个100mΩ标准电阻，多个1mΩ标准电阻，多个10mΩ标准电阻及多个100mΩ标准电阻串联连接，组成标准电阻排，串联连接时，先串联多个10mΩ标准电阻，再串联多个1mΩ标准电阻，最后串联多个100mΩ标准电阻，每个10mΩ标准电阻前端均设置一根引出线，该引出线与一个P1继电器连接后与P1总线连接，或者该引出线与一个C1继电器连接后与C1总线连接；相邻的10mΩ标准电阻与1mΩ标准电阻之间设置引出线，引出线与一个P1继电器连接后与P1总线连接，或者引出线与一个C1继电器连接后与C1总线连接；相邻的两个1mΩ标准电阻之间设置两根引出线，其中一根引出线与一个P1继电器连接后与P1总线连接，另一根引出线与一个P2继电器连接后与P2总线连接，或者其中一根引出线与一个C1继电器连接后与C1总线连接，另一根引出线与一个C2继电器连接后与C2总线连接；相邻的1mΩ标准电阻与100mΩ标准电阻之间设置一根引出线，该引出线与一个P2继电器连接后与P2总线连接，或者该引出线与一个C2继电器连接后与C2总线连接；每个100mΩ标准电阻的后端设置一根引出线，该引出线与一个P2继电器连接后与P2总线连接，或者该引出线与一个C2继电器连接后与C2总线连接。
2.根据权利要求1所述的接地导通电阻测试仪校准系统，其特征在于：所述的主控制系统包括主控制器、电源模块、触摸屏显示控制模块、USB通讯模块、计算机控制系统、接地导通电阻测试仪控制系统及继电器控制模块，所述的主控制器分别与电源模块、触摸屏显示控制模块、USB通讯模块、继电器控制模块、电流采集系统及电压采集系统电连接，所述的USB通讯模块电连接计算机控制系统，计算机控制系统电连接接地导通电阻测试仪控制系统，所述的继电器控制模块包括C1继电器组控制模块、C2继电器组控制模块、P1继电器组控制模块、P2继电器组控制模块、电压采集继电器组控制模块、电流采样选择继电器组控制模块。
3.根据权利要求2所述的接地导通电阻测试仪校准系统，其特征在于：所述的主控制器采用单片机ADUC845。
4.根据权利要求1所述的接地导通电阻测试仪校准系统，其特征在于：所述的标准电阻系统包括10个1mΩ标准电阻，10个10mΩ标准电阻及10个100mΩ标准电阻。
5.根据权利要求1所述的接地导通电阻测试仪校准系统，其特征在于：所述的电流采集系统包括依次电连接的采样电阻选择电路、交直流前置处理电路、一级放大电路、交直流后置处理电路、二级放大电路及A/D转换电路，所述的交直流前置处理电路包括前置交直流选择电路、一级直流滤波电路及交流滤波电路，所述的直流滤波电路与交流滤波电路并联设置在前置交直流选择电路与一级放大电路之间，所述的交直流后置处理电路包括二级直流滤波电路、整流电路及后置交直流选择电路，所述的二级直流滤波电路及整流电路并联设置在一级放大电路与后置交直流选择电路之间。
6.根据权利要求1所述的接地导通电阻测试仪校准系统，其特征在于：所述的电压采集系统包括依次电连接的包括电压采集开关电路、差模放大电路、交直流前置处理电路、一级放大电路、交直流后置处理电路、二级放大电路及A/D转换电路，所述的交直流前置处理电路包括前置交直流选择电路、一级直流滤波电路及交流滤波电路，所述的直流滤波电路与交流滤波电路并联设置在前置交直流选择电路与一级放大电路之间，所述的交直流后置处理电路包括二级直流滤波电路、整流电路及后置交直流选择电路，所述的二级直流滤波电路及整流电路并联设置在一级放大电路与后置交直流选择电路之间。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB832684A (en) * | 1955-05-26 | 1960-04-13 | Gen Electric | Improvements in and relating to apparatus for measuring electric low resistance values |
| JPH06347487A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-12-22 | Kagi Denshi Kofun Yugenkoshi | 可プログラム安全規格自動テスター |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB832684A (en) * | 1955-05-26 | 1960-04-13 | Gen Electric | Improvements in and relating to apparatus for measuring electric low resistance values |
| JPH06347487A (ja) * | 1993-06-01 | 1994-12-22 | Kagi Denshi Kofun Yugenkoshi | 可プログラム安全規格自動テスター |
| CN201489102U (zh) * | 2009-05-31 | 2010-05-26 | 上海市质量监督检验技术研究院 | 一种耐电压测试仪校准装置 |
| CN102298132A (zh) * | 2011-05-26 | 2011-12-28 | 福建省计量科学研究院 | 接地导通电阻测试仪的校准装置 |
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Non-Patent Citations (2)
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| 接地导通电阻测试仪的智能化设计;黄晓英;曹作群;;湖北电力(02);全文 * |
| 绝缘电阻与接地电阻测试系统的设计;赵岩;田增国;齐永奇;;国外电子测量技术(04);全文 * |
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