CN202770912U - 分流器测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种精确的微欧级分流器测试仪，分流器测试仪包括外壳，内部具有电流源、电压互感器、电流互感器、控制芯片、数据接线，分流外壳上还装置有操作面板。电流源对被测分流器施加电流，单片机对获得的采样电流电压数据进行分析处理，经过计算比较，实际分流器值输出显示在液晶屏上，如果在设置范围内，单片机还会驱动蜂鸣器发出提示声音。本实用新型的分流器测试仪具有精度高、测量范围宽，数据稳定、重复性好、抗干扰能力强的优点，该测试仪保护功能完善，仪器体积小、重量轻，便于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及微欧级电阻测量领域，是一种精确的微欧级分流器测试仪。
背景技术
分流器电阻测试是分流器在制作设计过程中必不可少的项目，通常情况下，用传统的方法（电桥法和压降法）测量分流器的电阻以及大功率电感设备的直流电阻是一项费时费工的工作。
专利号为200710017476的中国发明专利公开的一种测量微欧级电阻的装置及方法，该装置包括控制单元、取样单元、可控电源，可控电源通过一个充电开关与一个储能电容器连接组成充电回路，储能电容器通过一个放电开关与待测电阻相连组成放电回路，放电回路中设有一个电流互感器和一个电压互感器连接到取样单元，充电开关和放电开关连接到控制单元。测量时，首先由控制单元控制充电回路的开关闭合，放电回路的开关断开，然后控制单元电路控制充电回路的开关断开，放电回路的开关闭合，储能电容器放电产生的冲击电流至待测电阻，控制单元在冲击电流产生的同时给取样单元一个触发信号，取样单元通过放电回路中的电流传感器和电压传感器得到放电瞬间在待测电阻上的冲击电流和电压数据，再反馈至控制单元，控制单元读取该冲击电流和电压数据，经计算处理得到待测电阻的电阻值。
鉴于目前相关测量装置或方法费时费工、回路复杂、检测结果不稳定，应该研发一种测试仪，改变目前这种状况，缩短测量时间，提高检测结果的精确性，减轻测试人员的工作负担。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种测量精度高，抗外界干扰能力强的分流器测试仪器，以高速微控制器为核心，采用高速A/D转换器及程控电流源技术，达到了前所未有的测量效果及高度自动化测量功能。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种分流器测试仪，包括外壳，内部具有电流源、电压互感器、电流互感器、控制芯片、数据接线，分流器测试仪外壳上装置有操作面板。电流源对被测分流器施加电流，单片机对获得的采样电流电压数据进行分析处理，经过计算比较，实际分流器值输出显示在液晶屏上，如果在设置范围内，单片机还会驱动蜂鸣器发出提示声音。
优选的是，控制芯片包括计量采样芯片、模数转换器ADC、单片机、蜂鸣器驱动电路，计量采样芯片、模数转换器、单片机、蜂鸣器驱动电路模块化的集成于控制芯片上，电流源、电压互感器、电流互感器通过数据接线与控制芯片的接口连接。
在上述任一方案中优选的是，计量采样芯片包括计量采样芯片一和计量采样芯片二。
在上述任一方案中优选的是，模数转换器ADC选用16位二阶∑?模数转换器，采样速率达 900kHz。
在上述任一方案中优选的是，操作面板包括输出部分、显示部分、控制部分。
在上述任一方案中优选的是，控制部分包括电源按键和复位按键，当仪器出现死机或者被干扰需要中止测试时，可以按下复位按键重新回到仪器的初始状态，并且之前存储的数据不会丢失。
在上述任一方案中优选的是，电源按键通过数据线与测试仪内部的电流源相连接。
在上述任一方案中优选的是，复位按键通过数据接线与测试仪内部的单片机相连接。
在上述任一方案中优选的是，输出部分包括输出接线端口一、输出接线端口二。
在上述任一方案中优选的是，输出接线端口一通过数据接线与测试仪内部的电流源相连接。
在上述任一方案中优选的是，输出接线端口二通过数据接线与测试仪内部的电压互感器相连接。
在上述任一方案中优选的是，被测分流器的两端分别与测试仪操作面板上的输入接线端口和输出接线端口连接，按下电源按键，电流源向被测分流器输送一个冲击电流，被测分流器通过输入接线端口和输出接线端口分别获得采样电流和采样电压。
在上述任一方案中优选的是，显示部分包括液晶屏和扬声器。
在上述任一方案中优选的是，液晶屏选用七位LCD液晶屏。
在上述任一方案中优选的是，电流源选用恒流源，恒定电流源响应速度快、能长期稳定的工作。
在上述任一方案中优选的是，电流互感器选用高精度电流互感器，高精度的电流互感器线性度好、安装方便、运行可靠。
分流器测试仪中主芯片为常用单片机，计量采样芯片将电压、电流的模拟信号转化为数字信号，将两个模数转换器ADC 对来自电流和电压传感器的电压信号进行数字化，这两个 ADC 都是 16位二阶∑?模数转换器，过采样速率达 900kHz。电路的模拟输入结构具有宽动态范围，大大简化了传感器接口（可以与传感器直接连接），也简化了抗混叠滤波器的设计。电流通道中的 PGA 进一步简化了传感器接口，电流通道中的 HPF 滤掉电流信号中的直流分量，从而消除了由于电压或电流失调所造成的有功功率计算上的误差。
有功功率是从瞬时功率信号推导计算出来的，瞬时功率信号是用电流和电压信号直接相乘得到的。为了得到有功功率分量（即直流分量），只要对瞬时功率信号进行低通滤波就行了。有功功率信号进行低通滤波来获取有功功率，这个设计方案也能正确计算非正弦和电压波形在不同功率因数情况下的有用功率。所有的信号处理都是由数字电路完成的，因此具有优良的温度和时间稳定性。
分流器误差是芯片单片机利用中断对计量采样芯片产生的高频进行计算，计算所得的高频数与校准互感器计量采样芯片标准数进行比较，经过计算显示出分流器误差。可通过开关设置分流器的最小值与最大值，如果在范围内蜂鸣器就发出提示声音。
本实用新型的分流器测试仪具有精度高、测量范围宽，数据稳定、重复性好、抗干扰能力强的优点，该测试仪保护功能完善，仪器体积小、重量轻，便于携带。
附图说明
图1是本实用新型的分流器测试仪的一优选实施例的结构示意图；
图2是本实用新型的分流器测试仪的一优选实施例的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
如图1所示，本实用新型的分流器测试仪，包括外壳，内部具有恒流源、电压互感器、高精度电流互感器、控制芯片、数据接线，分流器测试仪外壳上装置有操作面板，操作面板包括输出部分、显示部分、控制部分。其中，控制部分包括电源按键和复位按键，电源按键通过数据线与测试仪内部的电流源相连接，复位按键通过数据接线与测试仪内部的单片机相连接。输出部分包括输出接线端口一、输出接线端口二。输出接线端口一通过数据接线与测试仪内部的电流源相连接，输出接线端口二通过数据接线与测试仪内部的电压互感器相连接。显示部分包括液晶屏和扬声器，液晶屏选用七位LCD液晶屏。
控制芯片包括计量采样芯片、模数转换器ADC、单片机、蜂鸣器驱动电路，计量采样芯片、模数转换器、单片机、蜂鸣器驱动电路模块化的集成于控制芯片上，电流源、电压互感器、电流互感器通过数据接线与控制芯片的接口连接。计量采样芯片还包括计量采样芯片一和计量采样芯片二，模数转换器ADC选用16位二阶∑?模数转换器，采样速率达 900kHz。
被测分流器的两端分别与测试仪操作面板上的输入接线端口和输出接线端口连接，按下电源按键，电流源向被测分流器输送一个冲击电流，被测分流器通过输入接线端口和输出接线端口分别获得采样电流和采样电压。当仪器出现死机或者被干扰需要中止测试时，可以按下复位按键重新回到仪器的初始状态，并且之前存储的数据不会丢失。
将分流器接入分流器测试仪，如图2所示，检测过程如下：恒流源产生的电流经过高精度互感器与被测分流器采样，再分别给两个个计量采样芯片电流信号，电压信号由一比一的电压互感器供应给计量采样芯片,两个个计量采样芯片根据分别采样的电流电压产生的高频率脉冲给单片机进行数据计算比较，比较出来的数据再转变为实际分流器值显示到LCD液晶屏。通过单片机计算比较，如果在设置范围内，则蜂鸣器发出声音。
以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行示范和解释，并不对本实用新型的范围进行限定。
Claims (16)
1.一种分流器测试仪，包括外壳和设置在分流器测试仪内部的电流源，其特征在于：分流器测试仪内部还具有电压互感器、电流互感器、控制芯片、数据接线，分流器测试仪外壳上装置有操作面板。
2.如权利要求1所述的分流器测试仪，其特征在于：控制芯片包括计量采样芯片、模数转换器ADC、单片机、蜂鸣器驱动电路，计量采样芯片、模数转换器ADC、单片机、蜂鸣器驱动电路模块化的集成于控制芯片上，电流源、电压互感器、电流互感器通过数据接线与控制芯片的接口连接。
3.如权利要求2所述的分流器测试仪，其特征在于：计量采样芯片包括计量采样芯片一和计量采样芯片二。
4.如权利要求2所述的分流器测试仪，其特征在于：模数转换器ADC选用16位二阶∑模数转换器。
5.如权利要求1所述的分流器测试仪，其特征在于：操作面板包括输出部分、显示部分、控制部分。
6.如权利要求5所述的分流器测试仪，其特征在于：控制部分包括电源按键和复位按键。
7.如权利要求6所述的分流器测试仪，其特征在于：电源按键通过数据线与测试仪内部的电流源相连接。
8.如权利要求6所述的分流器测试仪，其特征在于：复位按键通过数据接线与测试仪内部的单片机相连接。
9.如权利要求5所述的分流器测试仪，其特征在于：输出部分包括输出接线端口一、输出接线端口二。
10.如权利要求9所述的分流器测试仪，其特征在于：输出接线端口一通过数据接线与测试仪内部的电流源相连接。
11.如权利要求9所述的分流器测试仪，其特征在于：输出接线端口二通过数据接线与测试仪内部的电压互感器相连接。
12.如权利要求1或5所述的分流器测试仪，其特征在于：被测分流器的两端分别与测试仪操作面板上的输入接线端口和输出接线端口连接，被测分流器通过输入接线端口和输出接线端口分别获得采样电流和采样电压。
13.如权利要求5所述的分流器测试仪，其特征在于：显示部分包括液晶屏和扬声器。
14.如权利要求13所述的分流器测试仪，其特征在于：液晶屏选用七位LCD液晶屏。
15.如权利要求1所述的分流器测试仪，其特征在于：电流源选用恒流源。
16.如权利要求1所述的分流器测试仪，其特征在于：电流互感器选用高精度电流互感器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103344838A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-09 | 中国西电电气股份有限公司 | 大电流下测量微欧级分流器阻值的装置和方法 |
| CN109444619A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-08 | 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 | 直流分流器检测系统 |
| CN112255479A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 安徽来福电子科技有限公司 | 一种分流器性能测试系统 |
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2012
- 2012-09-10 CN CN201220456273.3U patent/CN202770912U/zh not_active Expired - Lifetime
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