CN206300976U - 相对介损测试仪多功能转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了相对介损测试仪多功能转换器，属于电力设备领域，包括至少一个模拟信号输入端口，在模拟信号输入端口的输出端设有运算放大器U1，在运算放大器U1的输出端连接有模数转换器U2，模数转换器U2的输出端与运算处理器的输入端连接，运算处理器的输出端连接有场效应管U4；在模拟信号输入端口所处线路上设有用于线路切换的继电器，在继电器的控制回路上设有控制芯片。通过将取样单元获取到的模拟信号进行模数‑放大‑数模变换，从而为后端的多功能转换器提供标准的模拟信号输出，实现将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配以及通用，提高了设备的通用性，避免购买大量的配套设备，降低了采购成本。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备领域，特别涉及相对介损测试仪多功能转换器。
背景技术
随着带电检测的普及，容性设备都安装了取样单元，目的是将末屏信号下引，通过取样单元内置的传感器，方便对容性设备的绝缘状态进行带电测量。目前，在开展容性设备带电测量中，使用的仪器是相对介损测试仪，这种仪器能通过测量容性设备末屏漏电流，判断容性设备绝缘状态，能提前发现问题，减少停电，使用简单方便。但由于目前生产相对介损测试仪的厂家较多，每个厂家的传感器采集接口都不尽相同，而且现在站内安装的取样单元的厂家也不相同，因此取样单元传感器的输出接口也不尽相同，在现在条件下，如果想要测量某种容性设备的相对介损，需要使用与其取样单元传感器接口相对应厂家的测试仪，因此通用性极差，有几个厂家的取样单元，还要有几台与其对应的相对介损测试仪，而且每种仪器的测试线不同，还需要进行多次测试准备工作及多次接线拆线，这样一来导致工作效率大大降低；而且这种仪器的单台采购成本都较高。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了通过提高设备通用性从而降低采购成本的相对介损测试仪多功能转换器。
为了达到上述技术目的，本实用新型提供了相对介损测试仪多功能转换器，所述多功能转换器，包括：
至少一个模拟信号输入端口，在模拟信号输入端口的输出端设有运算放大器U1，在运算放大器U1的输出端连接有模数转换器U2，模数转换器U2的输出端与运算处理器的输入端连接，运算处理器的输出端连接有场效应管U4；
在模拟信号输入端口所处线路上设有用于线路切换的继电器，在继电器的控制回路上设有控制芯片。
可选的，在所述多功能转换器中，还设有由双向瞬变抑制二极管D1构成的保护电路。
可选的，在所述运算放大器U1上并联有电阻R1。
可选的，所述运算放大器U1的型号为OP1177，
可选的，所述模数转换器U2的型号为AD7606。
可选的，在所述运算放大器U1的正向输入端与接地端之间设有电阻R2。
可选的，在运算处理器与所述场效应管U4之间安装有运算放大器U3，运算放大器U3的型号为OP184。
可选的，在所述运算放大器U3上并联有电阻R3。
可选的，所述场效应管U4的型号为IRFP150N。
可选的，所述控制芯片型号为STM32F103ZET6。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
通过将取样单元获取到的模拟信号进行模数-放大-数模变换，从而为后端的多功能转换器提供标准的模拟信号输出，实现将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配以及通用，提高了设备的通用性，避免购买大量的配套设备，降低了采购成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的相对介损测试仪多功能转换器的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。
实施例一
本实用新型提供了相对介损测试仪多功能转换器，如图1所示，所述多功能转换器，包括：
至少一个模拟信号输入端口，在模拟信号输入端口的输出端设有运算放大器U1，在运算放大器U1的输出端连接有模数转换器U2，模数转换器U2的输出端与运算处理器的输入端连接，运算处理器的输出端连接有场效应管U4；
在模拟信号输入端口所处线路上设有用于线路切换的继电器，在继电器的控制回路上设有控制芯片。
可选的，在所述多功能转换器中，还设有由双向瞬变抑制二极管D1构成的保护电路。
在实施中，该相对介损测试仪多功能转换器中设有用于接收信号的模拟信号输入端口，将接收到模拟信号传输至运算放大器U1进行放大，接着将放大后的信号传输至模数转换器U2使得对放大后的模拟信号转换为数字信号。得到的数字信号输入运算处理器，使得运算处理器对数字信号进行例如傅里叶变换的数学变换，将得到的变换结果传输至场效应管U4，从而得到标准模拟信号。
在获取模拟信号时，考虑到该多功能转换器会同时连接多个不同的设备，因此，在多功能转换器中设有多个模拟信号输入端口，在每个模拟信号输入端口所处的线路上均设有继电器，每个继电器的控制回路均与一个控制芯片连接。这样可以通过控制芯片控制继电器通断的方式选取需要进行信号采样的模拟信号输入端口，进而基于选取的模拟信号输入端口进行处理，从而得到处理后的标准模拟信号。
相对介损测试仪多功能转换器以模拟信号处理技术、数字信号处理技术与控制技术为基础，可以将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配、通用，实现一台仪器适用所有取样单元接口测量。
转换器内置多种转换接口，不同测试仪、不同取样单元均可适用。通过使用模拟信号转换电路、数字化的信号处理技术、多功能切换电路、多接口适配技术，最终实现了转换器与不同取样单元接口的适配和通用。由于不同厂家的仪器采样范围不同、取样单元的信号输出范围不同，需要通过模拟信号转换电路将不同取样单元的输出信号转换成不同仪器可适用的测量信号。通过多功能切换电路可将不同的取样单元接口信号针对不同仪器进行切换输入。
可选的，在在所述运算放大器U1的正向输入端与接地端之间设有电阻R2。运算放大器U3的型号为OP184。
在实施中，处于保证信号强度的考虑，在运算处理器与场效应管U4之间安装有运算放大器U3。
为了防止运算放大器U1两端偏置电流产生附加的失调电压，在运算放大器U1的正向输入端与输出端并联有电阻R1。基于同样的目的，在运算放大器U3的正向输入端与输出端也设有电阻R3。
在运算放大器U1的正向输入端与接地端之间还设有电阻R2，之所以仅在正向输入端添加电阻，不在反向输入端添加，因为正向输入端输入电阻很大，如果不加一个大的电阻到地，在没有信号输入至运算放大器的情况下，就会有噪声引入，对后续信号的处理产生影响。
可选的，所述运算放大器U1的型号为OP1177，所述模数转换器U2的型号为AD7606。所述场效应管U4的型号为IRFP150N。所述控制芯片型号为STM32F103ZET6。
在实施中，OP1177为一款精密、低噪声、低输入偏置电流的运算放大器。AD7606是16位、8/6/4通道同步采样模数数据采集系统(DAS)。这些器件内置模拟输入箝位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、16位电荷再分配逐次逼近型ADC、灵活的数字滤波器、2.5V基准电压源、基准电压缓冲以及高速串行和并行接口。
AD7606/AD7606-6/AD7606-4采用5V单电源供电，可以处理±10V和±5V真双极性输入信号，同时所有通道均能以高达200kSPS的吞吐速率采样。输入箝位保护电路可以耐受最高达±16.5V的电压。无论以何种采样频率工作，AD7606的模拟输入阻抗均为1MΩ。它采用单电源工作方式，具有片内滤波和高输入阻抗，因此无需驱动运算放大器和外部双极性电源。AD7606/AD7606-6/AD7606-4抗混叠滤波器的3dB截止频率为22kHz；当采样速率为200ksps时，它具有40dB抗混叠抑制特性。灵活的数字滤波器采用引脚驱动，可以改善信噪比(SNR)，并降低3dB带宽。
本实用新型提出了相对介损测试仪多功能转换器，包括至少一个模拟信号输入端口，在模拟信号输入端口的输出端设有运算放大器U1，在运算放大器U1的输出端连接有模数转换器U2，模数转换器U2的输出端与运算处理器的输入端连接，运算处理器的输出端连接有场效应管U4；在模拟信号输入端口所处线路上设有用于线路切换的继电器，在继电器的控制回路上设有控制芯片。通过将取样单元获取到的模拟信号进行模数-放大-数模变换，从而为后端的多功能转换器提供标准的模拟信号输出，实现将不同厂家的相对介损测试仪与不同厂家的取样单元做到适配、通用，提高了设备的通用性，避免购买大量的配套设备，降低了采购成本。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，所述多功能转换器，包括：
至少一个模拟信号输入端口，在模拟信号输入端口的输出端设有运算放大器U1，在运算放大器U1的输出端连接有模数转换器U2，模数转换器U2的输出端与运算处理器的输入端连接，运算处理器的输出端连接有场效应管U4；
在模拟信号输入端口所处线路上设有用于线路切换的继电器，在继电器的控制回路上设有控制芯片。
2.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，在所述多功能转换器中，还设有由双向瞬变抑制二极管D1构成的保护电路。
3.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，在所述运算放大器U1上并联有电阻R1。
4.根据权利要求3所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，所述运算放大器U1的型号为OP1177。
5.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，所述模数转换器U2的型号为AD7606。
6.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，在所述运算放大器U1的正向输入端与接地端之间设有电阻R2。
7.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，在运算处理器与所述场效应管U4之间安装有运算放大器U3，运算放大器U3的型号为OP184。
8.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，在所述运算放大器U3上并联有电阻R3。
9.根据权利要求1所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，所述场效应管U4的型号为IRFP150N。
10.根据权利要求1至9任一项所述的相对介损测试仪多功能转换器，其特征在于，所述控制芯片型号为STM32F103ZET6。
Priority Applications (1)
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| CN201621485904.9U CN206300976U (zh) | 2016-12-31 | 2016-12-31 | 相对介损测试仪多功能转换器 |
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| CN (1) | CN206300976U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106771404A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-05-31 | 国网浙江省电力公司金华供电公司 | 相对介损测试仪多功能转换器 |
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2016
- 2016-12-31 CN CN201621485904.9U patent/CN206300976U/zh active Active
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