CN209372972U - 一种电容状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电容状态检测装置，该装置包括：壳体、电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器、显示器。电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器和显示器集成于壳体中。电容电压检测设备采集待测电容的电压，并发送给处理器和显示器。电阻电压检测设备采集待测电阻的电压，并发送给处理器和显示器。处理器计算待测电阻的电压和待测电容的电压之间的比值，将比值发送给显示器。显示器，用于显示待测电阻的电压、待测电容的电压和比值。在本实用新型中，通过检测待测电容和待测电阻的电压，并计算检测待测电容和待测电阻的电压比值，从而判断电容的老化程度，无须停用铁路设备，不影响铁路网络的运行和操作简便。

Description

一种电容状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及电气检测技术领域，具体涉及一种电容状态检测装置。

背景技术

随着科学技术的发展，铁路交通运输方式逐渐成为目前最为重要的运输方式之一。在建设铁路交通网络时，会安装大量的铁路设备，为了维护铁路交通的正常运行，需要对铁路设备进行检查维修，比如对安装在铁路设备上的电容进行检查和更换。

电容的使用寿命由于受环境影响较大，为了保证铁路运输的安全，需要定期对安装在铁路设备上的电容进行检测，在电容使用寿命结束前或者电容出现故障时完成更换。目前较为常见的做法是先停用铁路设备，然后通过专用仪器对安装在铁路设备的电容的状态进行检测，并更换出现故障或者达到使用寿命上限的电容。但是由于铁路设备是全年全天候无间歇运行的，因此通过定期停用铁路设备，使用专用仪器检测安装在铁路设备的电容的状态存在影响铁路交通网络工作状态和操作复杂等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电容状态检测装置，以解决现有的检测技术存在的影响铁路交通网络工作状态和操作复杂等问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型实施例公开了一种电容状态检测装置，所述电容状态检测装置包括：壳体、电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器、显示器；

所述电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器和显示器集成于所述壳体中；

所述电容电压检测设备的测试端与待测电容相连，采集所述待测电容的电压，输出端与所述处理器和显示器相连，将所述待测电容的电压发送给所述处理器和显示器；

所述电阻电压检测设备的测试端与待测电阻相连，采集所述待测电阻的电压，输出端与所述处理器和显示器相连，将所述待测电阻的电压发送给所述处理器和显示器；

所述处理器的输出端与所述显示器相连，用于计算所述待测电阻的电压和待测电容的电压之间的比值，将所述比值发送给所述显示器；

所述显示器，用于显示所述待测电阻的电压、待测电容的电压和所述比值。

可选的，所述处理器包括除法运算电路。

可选的，所述电容电压检测设备包括电压传感器。

可选的，所述电阻电压检测设备包括电压传感器。

可选的，所述显示器包括液晶显示屏。

可选的，还包括：设置在所述壳体上的人机交互按钮组模，用于进行人机交互。

可选的，所述人机交互按钮组模包括：开关按钮、设置按钮、背光按钮和选择按钮。

可选的，还包括：设置在所述壳体上的指示灯。

基于上述本实用新型实施例提供的一种电容状态检测装置，该该装置包括：壳体、电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器、显示器。电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器和显示器集成于壳体中。电容电压检测设备采集待测电容的电压，并发送给处理器和显示器。电阻电压检测设备采集待测电阻的电压，并发送给处理器和显示器。处理器计算待测电阻的电压和待测电容的电压之间的比值，将比值发送给显示器。显示器，用于显示待测电阻的电压、待测电容的电压和比值。在本实用新型中，通过检测待测电容和待测电阻的电压，并计算检测待测电容和待测电阻的电压比值，从而判断电容的老化程度，无须停用铁路设备，不影响铁路网络的运行和操作简便。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种电容状态检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电容状态检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种电容状态检测方法的流程图；

图4为本实用新型提供的使用待测电容的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型的核心在于提供一种电容状态检测装置，检测电容的老化程度。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种电容状态检测装置的结构示意图，包括：壳体100、电容电压检测设备101、电阻电压检测设备102、处理器103和显示器104。

在本实用新型实施例中，所述电容电压检测设备101、电阻电压检测设备 102、处理器103和显示器104集成于所述壳体100中。

需要说明的是，所述壳体100的具体形状和材质由技术人员根据实际情况进行选择和使用。

在本实用新型实施例中，所述电容电压检测设备101的测试端与待测电容相连，采集所述待测电容的电压，输出端与所述处理器103和显示器104相连，将所述待测电容的电压发送给所述处理器103和显示器104。

优选的，所述电容电压检测设备101包括电压传感器。

需要说明的是，所述待测电容为铝电解电容，所述待测电容串联在电源或信号电路中。所述电容电压检测设备101可以为任一具有检测器件电压值的电压检测设备，上述涉及到的电压传感器仅用于举例说明，具体的电压检测设备的选取由技术人员根据实际情况进行选择，在此就不一一赘述。

在本实用新型实施例中，所述电阻电压检测设备102的测试端与待测电阻相连，采集所述待测电阻的电压，输出端与所述处理器103和显示器104相连，将所述待测电阻的电压发送给所述处理器103和显示器104。

优选的，所述电阻电压检测设备102包括电压传感器。

需要说明的是，所述待测电阻为固定阻值的电阻，所述待测电阻与所述待测电容串联。所述电阻电压检测设备102可以为任一具有检测电压值的电压检测设备，上述涉及到的电压传感器仅用于举例说明，具体的电压检测设备的选取由技术人员根据实际情况进行选择，在此就不一一赘述。

在本实用新型实施例中，所述处理器103的输出端与所述显示器104相连，用于计算所述待测电阻的电压与待测电容的电压之间的比值，将所述比值发送给所述显示器104。

优选的，所述处理器103包括除法运算电路。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述处理器103可以为任一具有除法或计算功能的处理器，上述除法运算电路仅仅用于举例说明，具体的处理器类型由技术人员根据实际情况进行选择和使用。

在实用新型实施例中，所述显示器104，用于显示所述待测电阻的电压、待测电容的电压和所述比值。

优选的，所述显示器104包括液晶显示屏。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述显示器104可以为任一具有显示功能的显示器，上述液晶显示屏仅仅是用于举例说明，具体的显示器的选择由技术人员根据实际情况进行选择和使用。

优选的，所述电容状态检测装置还包括：设置在所述壳体100上的人机交互按钮组模，用于进行人机交互。

优选的，所述人机交互按钮组模包括：开关按钮、设置按钮、背光按钮和选择按钮。

需要说明的是，上述涉及到的人机交互按钮组模包括但不仅限于所述开关按钮、设置按钮、背光按钮和选择按钮。具体的按钮类型和个数由技术人员根据实际情况进行选择和使用。

优选的，述电容状态检测装置还包括：设置在所述壳体100上的指示灯。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述指示灯的数量为1个以上，用于指示所述电容状态检测装置的运行状态，比如：指示灯亮绿色表示电容状态检测装置正常运行，亮红色表示所述待测电容老化。所述指示灯的具体数量和指示所述电容状态检测装置的方式由技术人员根据实际情况进行选择和使用。

在本实用新型实施例中，通过检测待测电容和待测电阻的电压，并计算检测待测电容和待测电阻的电压比值。根据计算得到的比值判断电容的老化程度，无须停用铁路设备，不影响铁路网络的运行和操作简便。

结合图1示出的一种检测电容状态的结构示意图，参考图2，示出了一种电容状态检测装置的另一结构示意图。

在图2中，所述电容电压检测设备101、电阻电压检测设备102、处理器103 和显示器104集成于所述壳体100中。I端为所述电容电压检测设备101的测试端，II端为所述电阻电压检测设备102的测试端。所述显示器104嵌入在所述壳体100中，所述壳体100上设置有人机交互按钮组模。所述人家交互按钮组模包括：开按钮、关按钮、设置按钮、背光按钮和多个选择按钮。C1为所述待测电容，Rx为所述待测电阻，所述待测电容与所述待测电容串联。

在本实用新型实施例中，通过检测待测电容和待测电阻的电压，并计算检测待测电容和待测电阻的电压比值。根据计算得到的比值判断电容的老化程度，无须停用铁路设备，不影响铁路网络的运行和操作简便。

与上述图1示出的一种电容状态检测装置的结构示意图相对应，参考图3，示出了一种电容状态检测方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：采集待测电容的电容电压和待测电阻的电阻电压。

在具体实现步骤S101的过程中，通过电压采集设备采集所述电容电压和所述电阻电压。

需要说明的是，所述待测电容为铝电解电容，所述待测电容串联在电源或信号电路中。所述待测电阻为固定阻值的电阻，所述待测电阻与所述待测电容串联。

步骤S102：计算所述电容电压与所述电阻电压的比值。

在具体实现步骤S102的过程中，将待测电容等效成为一个电容和等效电阻，所述待测电容的等效电阻越大，则所述待测电容的老化程度越大。所述电容电压等效于所述等效电阻两端的电压。由于所述待测电阻为固定阻值，通过计算所述等效电阻两端的电压与所述电阻电压之间的比值，可以获取所述等效电阻的阻值变化程度，从而判断待测电容的状态。即由于所述待测电容是串联在电路中，当所述电容电压越大，说明所述等效电阻的阻值就越大，所述待测电容的老化程度越大。

步骤S103：判断所述比值是否大于阈值，若是，则所述待测电容不能正常使用，若否，则所述待测电容可以正常使用。

在具体实现步骤S103的过程中，当所述比值大于阈值时，表示所述待测电容老化程度较大或者所述待测电容损坏。

需要说明的是，所述阈值由技术人员根据实际情况进行设置。

为更好解释说明上述图3中涉及到的各个步骤相对应的内容，参考图4，下面通过过程A1-A4进行举例说明：

在图4中，Rx为固定阻值的所述待测电阻，C1为所述待测电容，将所述待测电容等效成为一个电容c和一个等效电阻Rc，R_负载为电路中的负载，U1为电源，R1-Rn为电路中的各个器件或者模块的阻抗。

A1、通过公式(1)计算所述待测电阻两端的电阻电压Vx。

公式(1)为：

Vx＝U1×Rx/(Rc+R1+R2+…+Rn+Rx+R_负载) (1)

A2、通过公式(2)计算所述待测电容两端的电容电压Vc。

公式(2)为：

Vc＝U1×Rc/(Rc+R1+R2+…+Rn+Rx+R_负载) (2)

A3、通过公式(3)计算所述电容电压与所述电阻电压的比值A。

公式(3)为：

A4、由公式(3)可知，所述比值A的大小仅仅与所述待测电阻的阻值Rx 大小与所述等效电阻的阻值Rc大小有关，当电路中的其它变量变化时，不影响所述比值A的大小。由于所述待测电阻的阻值Rx为固定阻值，所以当比值A 越大时，Rc越大，即所述等效电阻的阻值越大。当所述比值A大于阈值时，表示所述待测电容已经老化到一定程度或者所述待测电容已经损坏，需要将所述待测电容更换。

需要说明的是，由公式(2)可知，所述Vc的大小与所述Rc、U1、R1、 R2…Rn、Rx和R_负载有关。当所述U1、R1、R2…Rn、Rx和R_负载均为固定值时， Vc的大小仅与所述Rc有关，因此只需要通过测量所述Vc的大小就可以判断所述Rc的大小，从而获取待测电容的状态。当Vc大于阈值时，说明所述待测电容的已经老化到一定程度或者所述待测电容已经损坏，需要将所述待测电容更换。

需要说明的是，上述过程A1-A4涉及到的内容仅适用于举例说明，计算所述比值的方式包括但不仅限于上述涉及到的方式。

综上所述，本实用新型实施例提供一种电容状态检测装置，该装置包括：壳体、电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器、显示器。电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器和显示器集成于壳体中。电容电压检测设备采集待测电容的电压，并发送给处理器和显示器。电阻电压检测设备采集待测电阻的电压，并发送给处理器和显示器。处理器计算待测电阻的电压和待测电容的电压之间的比值，将比值发送给显示器。显示器，用于显示待测电阻的电压、待测电容的电压和比值。在本实用新型中，通过检测待测电容和待测电阻的电压，并计算检测待测电容和待测电阻的电压比值，从而判断电容的老化程度，无须停用铁路设备，不影响铁路网络的运行和操作简便。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种电容状态检测装置，其特征在于，所述电容状态检测装置包括：壳体、电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器、显示器；

所述电容电压检测设备、电阻电压检测设备、处理器和显示器集成于所述壳体中；

所述电容电压检测设备的测试端与待测电容相连，采集所述待测电容的电压，输出端与所述处理器和显示器相连，将所述待测电容的电压发送给所述处理器和显示器；

所述电阻电压检测设备的测试端与待测电阻相连，采集所述待测电阻的电压，输出端与所述处理器和显示器相连，将所述待测电阻的电压发送给所述处理器和显示器；

所述处理器的输出端与所述显示器相连，用于计算所述待测电阻的电压和待测电容的电压之间的比值，将所述比值发送给所述显示器；

所述显示器，用于显示所述待测电阻的电压、待测电容的电压和所述比值。

2.根据权利要求1所述的电容状态检测装置，其特征在于，所述处理器包括除法运算电路。

3.根据权利要求1所述的电容状态检测装置，其特征在于，所述电容电压检测设备包括电压传感器。

4.根据权利要求1所述的电容状态检测装置，其特征在于，所述电阻电压检测设备包括电压传感器。

5.根据权利要求1所述的电容状态检测装置，其特征在于，所述显示器包括液晶显示屏。

6.根据权利要求1所述的电容状态检测装置，其特征在于，还包括：设置在所述壳体上的人机交互按钮组模，用于进行人机交互。

7.根据权利要求6所述的电容状态检测装置，其特征在于，所述人机交互按钮组模包括：开关按钮、设置按钮、背光按钮和选择按钮。

8.根据权利要求1所述的电容状态检测装置，其特征在于，还包括：设置在所述壳体上的指示灯。