CN202956428U - 一种剩余电压测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种剩余电压测试装置，MCU控制模块发出信号控制继电器驱动电路断开电源，然后采用电压测量电路中的分压电路将电源插头间的剩余电压进行分压采样，该采样电压输入到电压跟随器，电压跟随器输出的电压值经ADC后，输入到MCU控制模块数据处理单元进行数据处理、储存与显示，并在剩余电压超出标准时报警。本实用新型的装置具有较好的重复性、稳定性，克服了现有剩余电压测试仪不能准确地在峰值处断电、测试重复性差及不能直观显示放电曲线的缺陷，并可根据不同安规标准的要求设置不同的断电时延和报警电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量剩余电压的测试装置,特别是一种剩余电压测试装置。
背景技术
剩余电压是指用插头连接电源的设备在拔掉插头的瞬时，插头上各插脚之间的残余电压；或者是当断开电气设备电网供电的瞬间，内部储能元件（如电容）上的残余电压。制定剩余电压、剩余能量的限值是为了保护操作者或其他人员的人身安全，防止在断电瞬间触及带电部件而发生危险。故准确地检测医疗设备的剩余电压值具有十分重要的意义。
许多电气设备的安规标准中都明确规定了测试插头间的剩余电压、剩余能量的值，并制定了不同的安规指标。
剩余电压测量要求：
（1） 测量装置内阻足够大，不影响测量结果；
（2） 精确的测量时间内，断电后立即测量；
（3） 同步采集测量数据的能力，采集数据与断电控制同步；
（4） 峰值处断电测量。根据电容充放电原理，当电源处于峰值时，电容充电达到最大。
目前，市场上的剩余电压测量仪存在以下两个问题：1. 峰值瞬间断电功能不准确；2. 测量阻抗低；3. 测量时间误差大，重复性不好。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种能满足多种安规标准的要求的剩余电压测试装置，克服测量阻抗低的缺陷，准确地在峰值瞬间断电，更直观地显示动态波形的测量结果。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种剩余电压测试装置，包括MCU控制模块、过零检测模块、继电器驱动电路、AD转换模块、液晶显示模块、延时输入控制模块、电源模块、电压测量模块，所述MCU控制模块与所述过零检测模块、液晶显示模块、AD转换模块、继电器驱动电路、延时输入控制模块连接，所述AD转换模块与所述电压测量模块连接，所述继电器驱动电路接有常开型继电器的线包和常闭型继电器的线包，所述电源模块与所述常开型继电器的触点连接，所述电压测量模块与所述常闭型继电器的触点连接，所述常开型继电器的触点和所述常闭型继电器的触点连接后用于控制被测仪器和电压测量电路。
通过给被测仪器提供电源，峰值时刻检测电路准确找到电压峰值点，MCU控制模块发出信号控制继电器驱动电路断开电源，然后采用电压测量电路中的分压电路将电源插头间的剩余电压进行分压采样，该采样电压输入到电压跟随器，电压跟随器输出的电压值经ADC后，输入到MCU控制模块数据处理单元进行数据处理、储存与显示，并在剩余电压超出标准时报警。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型的装置能够准确的检测出峰值时间，克服了现有的相位检测法、峰值采样方法的不足；采用延时可调及测量波形显示，能动态地显示被测仪器的放电曲线，给人以直观的效果，能够显示更加精确的测量结果；采用电压跟随器，利用电压跟随器的特点（输入阻抗足够大，输出阻抗很小），克服了现有仪器阻抗低的缺陷；采用MCU控制延时，具有安全可靠、成本低廉、操作简单等优点；本实用新型的装置具有较好的重复性、稳定性，克服了现有剩余电压测试仪不能准确地在峰值处断电、测试重复性差及不能直观显示放电曲线的缺陷，并可根据不同安规标准的要求设置不同的断电时延和报警电压。
附图说明
图1为本实用新型一实施例结构框图；
图2为本实用新型一实施例过零检测电路原理图；
图3为本实用新型一实施例电压测量电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一实施例包括MCU控制模块、过零检测模块、继电器驱动电路、AD转换模块、液晶显示模块、延时输入控制模块、电源模块、电压测量模块，所述MCU控制模块与所述过零检测模块、液晶显示模块、AD转换模块、继电器驱动电路、延时输入控制模块连接，所述AD转换模块与所述电压测量模块连接，所述继电器驱动电路接有常开型继电器的线包和常闭型继电器的线包，所述电源模块与所述常开型继电器的触点连接，所述电压测量模块与所述常闭型继电器的触点连接，所述常开型继电器的触点和所述常闭型继电器的触点连接后用于控制被测仪器和电压测量电路。延时输入控制模块采用MCU延时继电器，采用外部输入控制。
如图3所示，电压测量电路由分压电路和电压跟随器连接构成。电压跟随器的特点是输入阻抗很大，输出阻抗很小，因此可以弥补现有仪器测量阻抗不够大的不足。
MCU控制模块采用单片机，型号为AT89C52，用于控制延时时间，同时控制液晶显示模块、继电器驱动电路，并对数据进行处理。
常开型继电器用作断电开关，利用继电器复位时速度极快的特性，提高仪器测量的准确性；常闭型继电器用作测量开关。
AD转换模块采用ADC0808芯片。
如图2所示，过零检测电路包括变压器、整流桥、分压电路、三极管、齐纳二极管，所述变压器与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端与所述分压电路连接，所述分压电路与所述三极管基极连接，所述三极管发射极接地，所述三极管集电极接入MCU控制模块；所述齐纳二极管与所述三极管并联。
过零检测到电源信号的零点，输入到MCU，由于市电频率为50Hz，因此通过MCU延时定时器延时5ms即电源信号的峰值。延时5ms后，由MCU输出触发信号，驱动继电器电路，断开电源，同时开始测量。AD转换电路用于模数转换，输入与显示部分用于控制延时时间的输入及测量电压波形和数值的显示。
整个设备有工频电路供电，工频电压经电源变压器、整流滤波、稳压电路产生设备所需的多个直流电平。
Claims (5)
1.一种剩余电压测试装置，包括MCU控制模块、过零检测模块、继电器驱动电路、AD转换模块、液晶显示模块、延时输入控制模块、电源模块、电压测量模块，其特征在于，所述MCU控制模块与所述过零检测模块、液晶显示模块、AD转换模块、继电器驱动电路、延时输入控制模块连接，所述AD转换模块与所述电压测量模块连接，所述继电器驱动电路接有常开型继电器的线包和常闭型继电器的线包，所述电源模块与所述常开型继电器的触点连接，所述电压测量模块与所述常闭型继电器的触点连接，所述常开型继电器和所述常闭型继电器分别用于控制被测仪器和电压测量电路。
2.根据权利要求1所述的剩余电压测试装置，其特征在于，所述延时输入控制模块采用MCU延时继电器。
3.根据权利要求1所述的剩余电压测试装置，其特征在于，所述电压测量电路由分压电路和电压跟随器连接构成。
4.根据权利要求1所述的剩余电压测试装置，其特征在于，所述MCU控制模块采用单片机。
5.根据权利要求1所述的剩余电压测试装置，其特征在于，所述过零检测电路包括变压器、整流桥、分压电路、三极管、齐纳二极管，所述变压器与所述整流桥的输入端连接，所述整流桥的输出端与所述分压电路连接，所述分压电路与所述三极管基极连接，所述三极管发射极接地，所述三极管集电极接入MCU控制模块；所述齐纳二极管与所述三极管并联。
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