CN206515390U - 抗干扰数字电路高压漆包线检测柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，包括控制柜，控制柜内安装有多个控制箱，控制箱内设置有单片机控制模块、DA转换芯片、双路基准电压输出模块、回路电流检测模块，以及高压闭环可控升压模块，控制箱的控制面板上设置有电源开关、工作指示灯，以及高压引出线接线柱；回路电流检测模块包括I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器；高压闭环可控升压模块包括三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路、第二比较器。本实用新型通过隔离的数控技术将单片机和高压电路进行隔离，克服了高压电弧的强干扰源对数字电路运行的干扰，设备的生产变得简单且容易调试。

Description

抗干扰数字电路高压漆包线检测柜

技术领域

本实用新型涉及漆包线检测试验仪领域，具体而言，涉及一种抗干扰数字电路高压漆包线检测柜。

背景技术

漆包线作为电学行业的基础原材料，随着对漆包线性能要求的日益提高，漆包线的检测要求也越来越高。漆膜连续性是反映漆包线质量的一项重要性能，直接影响到成品漆包线的质量，间接影响到绕组线圈匝间电压等性能。目前通用的测试方法是利用高压漆膜连续性试验仪进行检测，这种测试仪通常由放线装置、过线导轮、高压测试头、收线装置、直流高压发生器、信号检测电路、处理电路和计数仪表组成，高压测试头一般由一对导轮以及位于该对导轮中间的压线轮组成，高压发生器产生的高达3000KV(具体设定值根据客户要求设定) 的直流电施加在压线轮上，信号检测电路一端与收线轮电连接。测试时，当漆包线漆膜缺陷处经过压线轮时，信号检测电路即可发出检测信号，经处理由计数仪表计数。

然而目前市场上的高压漆膜连续性检测试验仪，由于具有高压存在，容易产生高压电弧的强干扰源，对数字电路的运行带来干扰，如高压漆膜连续性检测试验仪设备本身就是一种产生高压电弧的强干扰源；目前解决干扰采取的措施是使用半模拟半数字的结构，这种结构导致生产调试程序变得复杂，生产成本高，机器的稳定性差等问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种能够减少高压电弧干扰数字电路运行的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜。

本实用新型提供一种抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，包括控制柜，所述控制柜内安装有多个控制箱，所述控制箱内设置有单片机控制模块、DA转换芯片、双路基准电压输出模块、回路电流检测模块，以及高压闭环可控升压模块，所述控制箱的控制面板上设置有电源开关、工作指示灯，以及用于连接高压检测头的高压引出线接线柱，所述电源开关、工作指示灯分别与所述单片机控制模块电连接；所述单片机控制模块与所述DA转换芯片电连接，所述DA转换芯片与所述双路基准电压输出模块电连接；所述回路电流检测模块包括I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器，所述I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器依次电连接，所述电压跟随器与所述第一比较器的同相端电连接，所述光电耦合器与所述单片机控制模块电连接；所述高压闭环可控升压模块包括三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路、第二比较器，所述三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路依次电连接，所述三极管放大电路与所述单片机控制模块电连接，所述整流滤波电路分两路输出，其中一路输出连接第二比较器的同相端，另外一路输出经由所述高压引出线接线柱连接高压检测头；所述双路基准电压输出模块分别连接第一比较器、第二比较器的反相端，所述第二比较器的输出端与所述高速光耦电路电连接。

进一步地，还包括放大光电隔离电路，所述第二比较器的输出端经由所述放大光电隔离电路与所述高速光耦电路电连接。

进一步地，还包括磁电耦合器，所述单片机控制模块通过磁电耦合器控制所述DA转换芯片。

进一步地，还包括处理计算机，所述单片机控制模块通过磁电隔离器件连接所述处理计算机的RS232接口。

进一步地，所述处理计算机包括主机、显示器、鼠标以及键盘。

进一步地，所述单片机控制模块包括计数检测接口、缺陷性质检测接口，所述光电耦合器分别与所述计数检测接口、缺陷性质检测接口电连接。

进一步地，所述高压检测头的外壳由高绝缘材料制成，高压电极被密封在里面。

进一步地，所述高压检测头及密封在里面的高压电极的中间设有带缺口的圆形孔。

本实用新型的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，完全颠覆了以往的设计，采用当前领先的单片机技术结合纯数字控制电路，简化了系统结构，提高了系统稳定性，独特的电路设置也克服了电弧干扰，具体的，通过隔离的数控技术将单片机和高压电路进行隔离，克服了高压电弧的强干扰源对数字电路运行的干扰，设备的生产变得简单且容易调试，相应的降低了生产成本，电路变得更简单的同时性能却比原来更高。

附图说明

图1为本实用新型的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的回路电流检测模块的结构示意图；

图3为本实用新型的高压闭环可控升压模块的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳实施例对本实用新型做更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体实施例。

如图1至图3所示，一种抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，该抗干扰数字电路高压漆包线检测柜包括控制柜，控制柜内安装有多个控制箱，控制箱内设置有单片机控制模块、DA转换芯片、双路基准电压输出模块、回路电流检测模块，以及高压闭环可控升压模块，控制箱的控制面板上设置有用于开启或关闭电源的电源开关、用于指示工作状态的工作指示灯，以及用于连接高压检测头的高压引出线接线柱，电源开关、工作指示灯分别与单片机控制模块电连接。

其中，单片机控制模块与DA转换芯片电连接，DA转换芯片与双路基准电压输出模块电连接。回路电流检测模块包括I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器，I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器依次电连接，电压跟随器与第一比较器的同相端电连接，光电耦合器与单片机控制模块电连接。高压闭环可控升压模块包括三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路、第二比较器，三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路依次电连接，三极管放大电路与单片机控制模块电连接，整流滤波电路分两路输出，其中一路输出连接第二比较器的同相端，另外一路输出经由高压引出线接线柱连接高压检测头。双路基准电压输出模块分别连接第一比较器、第二比较器的反相端，第二比较器的输出端与高速光耦电路电连接。

上述实施例中，单片机控制模块与DA转换芯片电连接，DA转换芯片与双路基准电压输出模块电连接，I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器依次电连接，电压跟随器与第一比较器的同相端电连接，光电耦合器与单片机控制模块电连接，双路基准电压输出模块的其中一路基准电压输出连接第一比较器的反相端。该部分结构实现的功能为高压回路电流采样，在具体的实施例中，运放LM324工作在比较器的模式下，比较器的反相端输入信号为基准电压，其来自于DA转换芯片，并直接受控于单片机控制模块，而目前市场现有的老旧机型该信号取自电阻分压网络，相比于老旧的设计，新的设计方案能避免温度漂移和电阻老化失效等给仪器精度带来的测量误差。

上述实施例中，高压闭环可控升压模块包括三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路、第二比较器，三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路依次电连接，三极管放大电路与单片机控制模块电连接，整流滤波电路分两路输出，其中一路输出连接第二比较器的同相端，另外一路输出连接高压检测头。优选的，还包括放大光电隔离电路，第二比较器的输出端经由放大光电隔离电路与高速光耦电路电连接。该实例中，来自单片机控制模块的脉宽调制信号经三极管放大电路放大后驱动高速光耦电路工作，高速光耦信号经半桥驱动器整形电路整形后驱动功率mos管使高频变压器工作，而高频变压器输出经整流滤波电路整流滤波处理后取样送至运放1m258的同相端与基准电压进行比较，如果电压高于基准电压，运放输出翻转，信号经放大光电隔离电路放大光电隔离后直接将高速光耦使能端拉低，使能端拉低后高速光耦输出被阻断来自主控的脉宽信号无法再驱动高压变压器，高压变压器输出端直流电压下降，一旦电压下降至预设值，电路重新工作，如此周而复始的工作循环，直流高压的输出大小始终由基准信号决定，全程闭环可调，此电路相比老旧设备的最大改进在于引入了连续可调的基准信号和用高速光耦巧妙的实现隔离和受控的双重功能，此举极大的简化了高压闭环可控升压模块的结构，完全解决了老款设备对应部分故障高发的问题。

本实用新型的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，完全颠覆了以往的设计，采用当前领先的单片机技术结合纯数字控制电路，简化了系统结构，提高了系统稳定性，独特的电路设置也克服了电弧干扰，设备的生产变得简单且容易调试，相应的降低了生产成本，电路变得更简单的同时性能却比原来更高。

在一种优选实施例中，还包括磁电耦合器，单片机控制模块通过磁电耦合器控制DA转换芯片，优选的，单片机控制模块与回路电流检测模块和高压闭环可控升压模块之间均设置有磁电耦合器。由此设置，单片机控制模块通过磁电耦合器控制DA转换芯片，使之输出精准的两个基准信号，一路用来控制高压电流采样阈值，另一路用来控制高压升压的电压调控，磁电耦合器在这里的作用是隔离核心的控制部分(单片机)和高压部分，以防止高压部分工作时产生的巨大干扰，此电路结构简单性能优异，相比老款机型的复杂电阻网络分压基准无论精确度还是使用寿命都有质的提升。

在一种优选实施例中，还包括处理计算机，单片机控制模块通过磁电隔离器件连接处理计算机的RS232接口。处理计算机包括主机、显示器、鼠标以及键盘。该部分的作用是采集实验数据通过磁电隔离器件发送至电脑端的RS232 接口，通过电脑终端来实现数据的自动采集和共享，这是老旧设备所不配置的拓展功能。

具体的，单片机控制模块包括计数检测接口、缺陷性质检测接口，光电耦合器分别与计数检测接口、缺陷性质检测接口电连接，单片机控制模块还包括电源变压电路和升压变压电路，其中，电源变压电路与电源模块连接。具体的，高压检测头的外壳由高绝缘材料制成，高压电极被密封在里面，因高压检测头的外壳由高绝缘材料制成，在其里面密封高压电极，被测绕组线和操作人员均不与高压电极接触，保证了操作人员的安全。更为具体的，高压检测头及密封在里面的高压电极的中间设有带缺口的圆形孔，该圆形孔通过该缺口与外部连通，对绕组线进行检测时，不需要改变绕组线的穿线路线和次数，方便操作。上述设置均属于或者可以参考现有技术或者现有设计，在此不再赘述。

本实用新型提供的检测系统中，通过单片机和纯数字控制电路对检测系统进行控制，并通过隔离的数控技术将单片机和高压电路进行隔离，克服了高压电弧的强干扰源对数字电路运行的干扰，设备的结构简单且容易调试。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，包括控制柜，所述控制柜内安装有多个控制箱，其特征在于：所述控制箱内设置有单片机控制模块、DA转换芯片、双路基准电压输出模块、回路电流检测模块，以及高压闭环可控升压模块，所述控制箱的控制面板上设置有电源开关、工作指示灯，以及用于连接高压检测头的高压引出线接线柱，所述电源开关、工作指示灯分别与所述单片机控制模块电连接；

所述单片机控制模块与所述DA转换芯片电连接，所述DA转换芯片与所述双路基准电压输出模块电连接；

所述回路电流检测模块包括I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器，所述I/V变换电路、电压跟随器、第一比较器、电平检测电路、光电耦合器依次电连接，所述电压跟随器与所述第一比较器的同相端电连接，所述光电耦合器与所述单片机控制模块电连接；

所述高压闭环可控升压模块包括三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路、第二比较器，所述三极管放大电路、高速光耦电路、半桥驱动器整形电路、mos管、高频变压器、整流滤波电路依次电连接，所述三极管放大电路与所述单片机控制模块电连接，所述整流滤波电路分两路输出，其中一路输出连接第二比较器的同相端，另外一路输出经由所述高压引出线接线柱连接高压检测头；

所述双路基准电压输出模块分别连接第一比较器、第二比较器的反相端，所述第二比较器的输出端与所述高速光耦电路电连接。

2.根据权利要求1所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：还包括放大光电隔离电路，所述第二比较器的输出端经由所述放大光电隔离电路与所述高速光耦电路电连接。

3.根据权利要求1所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：还包括磁电耦合器，所述单片机控制模块通过磁电耦合器控制所述DA转换芯片。

4.根据权利要求1所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：还包括处理计算机，所述单片机控制模块通过磁电隔离器件连接所述处理计算机的RS232接口。

5.根据权利要求4所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：所述处理计算机包括主机、显示器、鼠标以及键盘。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：所述单片机控制模块包括计数检测接口、缺陷性质检测接口，所述光电耦合器分别与所述计数检测接口、缺陷性质检测接口电连接。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：所述高压检测头的外壳由高绝缘材料制成，高压电极被密封在里面。

8.根据权利要求7所述的抗干扰数字电路高压漆包线检测柜，其特征在于：所述高压检测头及密封在里面的高压电极的中间设有带缺口的圆形孔。