CN209372971U - 一种智能电容电感测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种智能电容电感测试仪，通过设置USB接口电路，可以将电容电感测试仪与PC机通过USB接口连接，可以实现热插拔，在与PC机通信时，数据传输可靠，并且电路布线简单，采用PDIUSBD12接口芯片，通过高速通用并行接口与PC机连接，可以与PC机高速大量传输数据，并且通过PDIUSBD12接口芯片，可以连接多个电气设备；通过设置温湿度检测电路，可以检测电容电感测试仪的测试环境，降低环境因素对测量结果的影响；整个装置精准测量电容电感的电容量和电感量，并且采用USB接口的形式与PC机高质量通信，提高数据传输的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备测量领域，尤其涉及一种智能电容电感测试仪。
背景技术
电容电感测试仪是针对变电站现场测量并联电容器组中的单个电容器电容值时存在的问题而专门研制的，它着重解决了以下问题：现场测量单个电容器需拆除连接线，不仅工作量大而且易损坏电容器，电容表输出电压低而导致故障检出率低，测量电抗器的电感，此外，它的电流测量单元还可兼作CVT、避雷器等电器设备的测量之用，具有一机多能的功效。但是，当电容器的介质受潮、元件击穿短路时，电容量将小于正常值，而且在不同温度环境下，电容器的电容量会受到不同的影响，环境的温湿度对检测的正确性会造成影响，另外，电容电感测试仪检测后的结果目前大多采用RS485串口通信的方式或者无线通信的方式进行数据传输，利用RS485传输方式，存在会增大仪器的体积以及现场布线复杂的问题；利用无线通信的方式，存在数据容易丢失、通信不稳定以及受环境因素影响大的问题。综上，现需一种可以检测测试环境以及保证数据稳定传输的智能电感电容测试仪。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种可以检测测试环境以及保证数据稳定传输的智能电感电容测试仪。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种智能电容电感测试仪，其包括单片机、钳形电流测试夹、采样电路和报警电路，还包括USB接口电路、电源、温湿度检测电路和时钟电路；
钳形电流测试夹与采样电路电性连接，报警电路、采样电路、USB接口电路、时钟电路和温湿度检测电路分别与单片机电性连接，电源分别与采样电路和单片机电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，单片机为AT89C51。
进一步优选的，USB接口电路包括PDIUSBD12接口芯片；
PDIUSBD12接口芯片的INT_N、BOT_N、DMACK_N、DMREQ、SUSPEND和A0引脚分别与AT89C51的P1.0～P1.5一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片的CLKOUT、WR_N和RD_N引脚分别与AT89C51的P3.3、P3.6和P3.7引脚一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片D0～D7引脚分别与AT89C51的P0.0～P0.7引脚一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片的CS_N和ALE引脚均接地。
进一步优选的，温湿度检测电路包括温湿度传感器DHT11和电阻R1；
温湿度传感器DHT11的输出引脚分别与电阻R1的一端和AT89C51的P3.2引脚电性连接，电阻R1的另一端与电源电性连接。
进一步优选的，时钟电路包括时钟芯片DS1302、电阻R2～R4和晶振Y1；
时钟芯片DS1302的SCLK、I/O和RST分别一一对应通过电阻R2、R3和R4接地，时钟芯片DS1302的SCLK、I/O和RST分别与AT89C51的P2.0、P2.1和P2.2引脚一一对应电性连接。
进一步优选的，报警电路包括蜂鸣器、运算放大器Q1、发光二极管LED1、电阻R5和电阻R6；
运算放大器Q1的发射极分别与发光二极管LED1的正极和电源正极电性连接，发光二极管LED1的负极与电阻R6的一端电性连接，电阻R6的另一端与AT89C51单片机的P2.4引脚电性连接，运算放大器Q1的基极与电阻R5的一端电性连接，电阻R5的另一端与AT89C51单片机的P2.5引脚电性连接，运算放大器Q1的集电极与蜂鸣器的正极电性连接，蜂鸣器的负极接地。
本实用新型的一种智能电容电感测试仪相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置USB接口电路，可以将电容电感测试仪与PC机通过USB接口连接，可以实现热插拔，在与PC机通信时，数据传输可靠，并且电路布线简单，采用PDIUSBD12接口芯片，通过高速通用并行接口与PC机连接，可以与PC机高速大量传输数据，并且通过PDIUSBD12接口芯片，可以连接多个电气设备；
(2)通过设置温湿度检测电路，可以检测电容电感测试仪的测试环境，降低环境因素对测量结果的影响；
(3)整个装置精准测量电容电感的电容量和电感量，并且采用USB接口的形式与PC机高质量通信，提高数据传输的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本实用新型一种智能电容电感测试仪的结构图；
图2为本实用新型一种智能电容电感测试仪中USB接口电路、温湿度检测电路、时钟电路和报警电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的一种智能电容电感测试仪，其包括单片机、钳形电流测试夹、采样电路、报警电路、USB接口电路、电源、温湿度检测电路和时钟电路。
其中，钳形电流测试夹是电流传感器，采样电路采集被测电感器上的电压和电流，因采样电路属于现有技术，在此不再累赘。
在本实施例中，采用AT89C51单片机，AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。AT89C51单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
USB接口电路，实现与PC机之间的数据传输，支持设备的即插即用和热插拔功能。在本实施例中，USB接口电路包括PDIUSBD12接口芯片。其中，PDIUSBD12是一个性能优化的USB器件，通常用于基于微控制器的系统，并通过高速通用并行接口与微控制器进行通信，而且支持本地DMA传输。该器件采用模块化的方法实现一个USB接口，允许在众多可用的微控制器中选择最合适的作为系统微控制器，允许使用现存的体系结构使固件投资减到最小。如图2所示，PDIUSBD12接口芯片的INT_N、BOT_N、DMACK_N、DMREQ、SUSPEND和A0引脚分别与AT89C51的P1.0～P1.5一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片的CLKOUT、WR_N和RD_N引脚分别与AT89C51的P3.3、P3.6和P3.7引脚一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片D0～D7引脚分别与AT89C51的P0.0～P0.7引脚一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片的CS_N和ALE引脚均接地。
温湿度检测电路，检测环境的温湿度，智能电容电感测试仪结合温湿度系数以及温湿度对的电容器电容量的影响关系，测出最接近真实值的结果。在本实施例中，如图2所示，温湿度检测电路包括温湿度传感器DHT11和电阻R1；温湿度传感器DHT11的输出引脚分别与电阻R1的一端和AT89C51的P3.2引脚电性连接，电阻R1的另一端与电源电性连接。其中，温湿度传感器DHT11是一个复合式的数字传感器，集合温度传感器和湿度传感器。温湿度传感器DHT11具有尺寸小、功耗低、反应速度极快、具有很强的抗干扰能力和信号传输距离远的特点。
时钟电路，提供时间和年月日，如图2所示，时钟电路包括时钟电路包括时钟芯片DS1302、电阻R2～R4和晶振Y1；时钟芯片DS1302的SCLK、I/O和RST分别一一对应通过电阻R2、R3和R4接地，时钟芯片DS1302的SCLK、I/O和RST分别与AT89C51的P2.0、P2.1和P2.2引脚一一对应电性连接。
报警电路，在电容电感测试仪检测到电容出现损坏时，进行报警。如图2所示，报警电路包括蜂鸣器、运算放大器Q1、发光二极管LED1、电阻R5和电阻R6；运算放大器Q1的发射极分别与发光二极管LED1的正极和电源正极电性连接，发光二极管LED1的负极与电阻R6的一端电性连接，电阻R6的另一端与AT89C51单片机的P2.4引脚电性连接，运算放大器Q1的基极与电阻R5的一端电性连接，电阻R5的另一端与AT89C51单片机的P2.5引脚电性连接，运算放大器Q1的集电极与蜂鸣器的正极电性连接，蜂鸣器的负极接地。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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 (6)
1.一种智能电容电感测试仪，其包括单片机、钳形电流测试夹、采样电路和报警电路，其特征在于：还包括USB接口电路、电源、温湿度检测电路和时钟电路；
所述钳形电流测试夹与采样电路电性连接，报警电路、采样电路、USB接口电路、时钟电路和温湿度检测电路分别与单片机电性连接，电源分别与采样电路和单片机电性连接。
2.如权利要求1所述的一种智能电容电感测试仪，其特征在于：所述单片机为AT89C51。
3.如权利要求2所述的一种智能电容电感测试仪，其特征在于：所述USB接口电路包括PDIUSBD12接口芯片；
所述PDIUSBD12接口芯片的INT_N、BOT_N、DMACK_N、DMREQ、SUSPEND和A0引脚分别与AT89C51的P1.0～P1.5一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片的CLKOUT、WR_N和RD_N引脚分别与AT89C51的P3.3、P3.6和P3.7引脚一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片D0～D7引脚分别与AT89C51的P0.0～P0.7引脚一一对应电性连接，PDIUSBD12接口芯片的CS_N和ALE引脚均接地。
4.如权利要求2所述的一种智能电容电感测试仪，其特征在于：所述温湿度检测电路包括温湿度传感器DHT11和电阻R1；
所述温湿度传感器DHT11的输出引脚分别与电阻R1的一端和AT89C51的P3.2引脚电性连接，电阻R1的另一端与电源电性连接。
5.如权利要求2所述的一种智能电容电感测试仪，其特征在于：所述时钟电路包括时钟芯片DS1302、电阻R2～R4和晶振Y1；
所述时钟芯片DS1302的SCLK、I/O和RST分别一一对应通过电阻R2、R3和R4接地，时钟芯片DS1302的SCLK、I/O和RST分别与AT89C51的P2.0、P2.1和P2.2引脚一一对应电性连接。
6.如权利要求2所述的一种智能电容电感测试仪，其特征在于：所述报警电路包括蜂鸣器、运算放大器Q1、发光二极管LED1、电阻R5和电阻R6；
所述运算放大器Q1的发射极分别与发光二极管LED1的正极和电源正极电性连接，发光二极管LED1的负极与电阻R6的一端电性连接，电阻R6的另一端与AT89C51单片机的P2.4引脚电性连接，运算放大器Q1的基极与电阻R5的一端电性连接，电阻R5的另一端与AT89C51单片机的P2.5引脚电性连接，运算放大器Q1的集电极与蜂鸣器的正极电性连接，蜂鸣器的负极接地。
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