CN201141894Y - 高压开关设备微电阻测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种微电阻测量系统，尤其是一种应用于高压开关设备微电阻的测量系统。该系统用于对高压开关触头(1)的电阻值进行测量，包括电压采样电路(10)，连接在高压开关触头(1)的两端，电流采样电路(11)，单片机(12)，与电压采样电路(10)和电流采样电路(11)的输出端相连，显示装置(13)，充放电电路(14)，经控制模块(16)与单片机(12)相连，标准电阻(2)，与充放电路和高压开关触头(1)串联；采样保持电路(15)，连接在标准电阻(2)的两端，并与电流采样电路(11)串联。采用该方案，可减小触头发热和氧化，避免接触电阻测量中的附加误差，减小对被测物的损害，缩短测量时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微电阻测量系统，尤其是一种应用于高压开关设备微电阻的测量系统。
背景技术
接触电阻一般是微欧级的小电阻，目前最常用的接触电阻测量方法是直流电压降法，即向断路器通入100A以上的恒定大电流，测量断路器两端的电压降，根据欧姆定律计算出断路器的接触电阻值。然而，在长时间通过恒定大电流时，容易使触头过度发热和加速氧化，使被测电阻的温度随之升高，出现电阻的负载效应，从而引起接触电阻测量值的附加误差，对开关设备也有一定的损害。中国实用新型专利CN2532563公开了一种电流感测微电阻器，包括一直立片状本体、以及与由直立片状本体伸出的成对支脚；藉由上述一体成型的片状本体物，使其直立于基板上，而达到节省其所占面积与避免妨碍其他电子元件，且可获得稳定电阻，并有效散热的目的。虽然该结构能够达到一定的散热效果，但在微电阻测量时仍然存在温度升高引起的误差。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种可减小触头发热和氧化，避免接触电阻测量中的附加误差，减小测量过程中对断路器的损害，及缩短测量时间的高压开关设备微电阻测量系统。
为实现上述目的，本实用新型的高压开关设备微电阻测量系统，用于对高压开关触头的电阻值进行测量，包括：
电压采样电路，连接在高压开关触头的两端，用于测量高压开关触头两端的电压值；
电流采样电路，用于测量流经高压开关触头的电流值；
单片机，与电压采样电路和电流采样电路的输出端相连，用于发送、接受指令，并对高压开关触头两端的电压值和流经的电流值进行处理、计算，得到高压开关的电阻值；
显示装置，用于将单片机中的计算结果终端显示；
充放电电路，经控制模块与单片机相连，用于对高压开关触头进行放电，并通过单片机控制其充电时间；
标准电阻，与充放电路和高压开关串联；
采样保持电路，连接在标准电阻的两端，并与电流采样电路串联，用于对标准电阻两端电压进行采样保持，并设有比较电路，当标准电阻两端电压大于预设值时，即可知回路中电流大于100A，触发单片机中断，实现单片机对高压开关触头两端电压和采样保持电路中的电压进行测量、处理、计算。
上述的充放电电路包括连接在交流电源两端的限流电阻和整流桥，继电器、充电电容、标准电阻与整流桥串联，续流二极管与充电电容并联；高压开关触头通过其一端连接的电感、另一端连接的放电控制可控硅与充电电容和标准电阻并联。
上述技术方案，由于采用充放电电路即二阶振荡电路构成的脉冲电源对被测高压开关触头进行放电，放点电流脉冲幅值可达100A，脉宽仅为10ms左右，通电时间短，开关触头温度升高不多，接触电阻变化不大，降低了由于长时间通大电流带来的温升影响及对待测设备的损伤，提高了测量精度及稳定性；由于对高压开关触头中流过的电流及其两端电压分别加设电流采样电路和电压采样电路，即采用四线制测量技术，可以有效的消除引线电阻和测试夹接触电阻的影响，提高了测量精度，且结果显示直观，体积小，重量轻，便于现场使用，测试时间短于传统的恒流测试仪。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作更进一步详细说明：
图1是本实用新型的整体框图；
图2是本实用新型的充放电电路的电路图；
图3是本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
由图1所示可知，本实用新型的高压开关设备微电阻测量系统，用于对高压开关1的电阻值进行测量，充放电电路14的放电回路与待测高压开关触头1和标准电阻2串联，采样保持15电路连接在标准电阻2两端，电压采样电路10连接在待测高压开关触头1两端，电流采样电路11连接在采样保持电路15的输出端，单片机12与电压采样电路10和电流采样电路11的输出相连，显示装置13与单片机12相连，单片机12通过控制电路16与充放电电路14相连。
由图2所示的充放电电路中，高压开关设备连接在A处。该充放电电路包括连接在交流电源两端的限流电阻3和整流桥4，继电器5、充电电容7、标准电阻2与整流桥4串联，续流二极管6与充电电容7并联；高压开关1通过其一端连接的电感8、另一端连接的放电控制可控硅9与充电电容7和标准电阻2并联。
限流电阻3、整流桥4、继电器5、充电电容7和标准电阻2构成充电回路，标准电阻2为阻值已知的高精度电阻。220V交流电压经过限流电阻3和整流桥4，变换成直流电压。此直流电压受继电器5的控制，给充电电容7充电。单片机控制充电时间。当充电一定时间后，继电器5断开，充电完毕。充电电容7、电感8、放电控制可控硅9、标准电阻2和待测高压开关设备构成放电回路。可控硅9受单片机控制导通，电容7中存储的电荷通过回路泻放，高压开关设备上流过的电流逐渐增高，最终可达到100A。继电器5和可控硅9不可同时导通。其中，B、E分别为继电器和可控硅控制端，C与采样保持电路15相连，D与电压采样电路相连。
由图3所示单可知，单片机首先控制充电回路向电容3充电，当充电一定时间后，断开继电器3，充电完毕。然后单片机使可控硅7导通，放电回路工作，高压开关设备上的电流逐渐增高。当电流值达到100A时，采样电路中的硬件将使单片机进入中断服务程序，单片机在中断服务程序中将完成两个电压的采集以及相应的计算，最终得到高压开关设备的电阻值。
Claims (2)
1、一种高压开关设备微电阻测量系统，用于对高压开关触头(1)的电阻值进行测量，包括：
电压采样电路(10)，连接在高压开关触头(1)的两端，用于测量高压开关触头(1)两端的电压值；
电流采样电路(11)，用于测量流经高压开关触头(1)的电流值；
单片机(12)，与电压采样电路(10)和电流采样电路(11)的输出端相连，用于发送、接受指令，并对高压开关触头(1)两端的电压值和流经的电流值进行处理、计算，得到高压开关触头(1)的电阻值；
显示装置(13)，用于将单片机(12)中的计算结果终端显示；
其特征在于：
充放电电路(14)，经控制模块(16)与单片机(12)相连，用于对高压开关触头(1)进行放电，并通过单片机控制其充电时间；
标准电阻(2)，与充放电路和高压开关触头(1)串联；
采样保持电路(15)，连接在标准电阻(2)的两端，并与电流采样电路(11)串联，用于对标准电阻两端电压进行采样保持，并设有比较电路，当标准电阻两端电压大于预设值时，即可知回路中电流大于100A，触发单片机中断，实现单片机(12)对高压开关触头(1)两端电压和采样保持电路(15)中的电压进行测量、处理、计算。
2、根据权利要求1所述的高压开关设备微电阻测量系统，其特征在于：所述的充放电电路包括连接在交流电源两端的限流电阻(3)和整流桥(4)，继电器(5)、充电电容(7)、标准电阻(2)与整流桥(4)串联，续流二极管(6)与充电电容(7)并联；高压开关触头(1)通过其一端连接的电感(8)、另一端连接的放电控制可控硅(9)与充电电容(7)和标准电阻(2)并联。
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