CN210109210U - 一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪，由测量电路、单片机及显示器前后连接而成。测量系统系由三个相同而独立的电路组成，三个电路分别测量电流互感器二次回路三相的直阻值。每个电路主要由直流电源、电阻、电容和开关二极管构成。显示器系由液晶显示屏、电位器组成液晶显示回路。该直阻测试仪，可以同时测量电流互感器三相直阻，不论是从端子箱还是在保护测控屏测量电流互感器直阻，均比万用表分相测试更加便捷和高效，另外，该测试仪自带可充电电池，使用时无需外接电源，为现场工作带来了便利。

Description

一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪

技术领域

本实用新型涉及电流互感器测量装置，具体地说是一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪。

背景技术

对于从事电力系统继电保护或计量工作的人员来说，其工作任务之一是：在电流互感器投入运行前，要对二次回路进行直阻测试，防止电流互感器二次侧开路，威胁人身或设备安全。实际工作中，此项直阻测试工作的方法是：工作人员在接线端子箱或保护屏处，用万用表测量直阻，分别测量装置侧和电缆侧的直阻(要分相进行测试并记录数据)。此项测试直阻的工作量大，对于多绕组的电流互感器而言，工作效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可以同时测量电流互感器三相直阻的测量装置。该装置工作时无需外接电源，现场使用方便，接线及操作简单。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型之直阻测试仪，由测量系统、单片机、显示器前后连接而成。

所述测量系统，主要用来采集直阻值，获取模拟量。其原理是利用伏安法，通过一个参考电阻，将相关量输入到单片机，通过程序运算，得到待测试直阻值。该系统由三个相同而相互独立的电路组成，各电路分别测量电流互感器二次回路三相的直阻值。每个电路主要由直流电源、电阻、电容和开关二极管构成。电源采用可充电电池；电阻在电路中一方面作为参考电阻，由单片机对待测直阻进行计算，另一方面与电容共同构成滤波电路，开关二极管作为保护电路在电路中对直流电源起保护作用。

所述单片机，包括：三路电源电路、晶振电路、测试口电路，属于已有技术。单片机的晶振电路为单片机提供时钟周期，为单片机执行程序代码奠定基础；单片机的测试口电路，用来测试单片机工作的稳定性；晶振电路由电阻、晶振、电容及接地组成。

所述显示器，系由液晶显示屏、电位器组成的液晶显示回路。该显示器与单片机连接，将测试结果显示出来。

该测试仪使用时的操作程序是：

1、连接好测试线，即将电流互感器三相二次回路接线与本测试仪接线端子相连。

2、按下测试按钮，开始进行测量，测量结果会显示在液晶显示屏上。

3、进行数据记录，可以分别测电流互感器电缆侧及装置侧，既可以在端子箱处进行测试，也可以在保护屏处测量。

4、定期对内置可充电电池进行充电。

本测试仪，可以同时测量电流互感器三相直阻值，测量结果准确可靠，电源采用可充电电池，工作时不需要外接电源，大大提高了电力现场工作的效率。

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1、直阻测试仪之测量系统的电路原理示意图

图2、直阻测试仪之单片机的电路原理示意图

图3、直阻测试仪液晶显示回路电路原理示意图

图中，1是单片机，1-1～1-35为单片机引脚，2是液晶显示屏，3是电感(包括3-1、3-2，4是电阻(包括4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8)，5是电解质电容(包括5-1、5-2)，6是电容(包括6-1～6-16)，7是晶振，8电位器，9是开关二极管(包括9-1、9-2、9-3)，10是接线端子(包括10-1、10-2、10-3)，11是跳线(包括11-1、11-2、11-3)，12是发光二极管。Vcc为直流电源。

具体实施方式

实施例 一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪

本实施例之三相直阻测试仪，主要由测量系统、单片机、显示器前后连接而成。

图1显示了本实施例测试仪的测量系统电路原理

图1之上、中、下三个电路，系本实施例测量系统的三相电路。电流互感器三相直阻，分别是与接线端子10-1、10-2、10-3连接的需要测量的直阻4-3、4-5、4-7。(注：直阻(即直流电阻)与电阻概念是一样的，在针对电流互感器、变压器等大功率电感设备而言，因为其通直流，阻交流，是在通入直流电后呈现出的阻值，因此叫直阻)。

测量系统之测量电路，用来采集直阻值，获取模拟量，直流电源Vcc为5V，采用可充电电池；4-3、4-5、4-7均为阻值100Ω的电阻，4-4、4-6、4-8均为阻值200Ω的电阻；6-14、6-15、6-16为10nF的电容；9-1、9-2、9-3为开关二极管，其作为保护电路，对直流电源Vcc起保护的作用；电阻在电路中起限流作用；电容在电路中起滤波作用，AGND为模拟地。11-1、11-2、11-3为跳线，用来连接测量电路与单片机电路，其中11-1与1-33相连，11-2与1-34相连，11-3与1-35相连，将测量值输入单片机。10-1、10-2、10-3为接线端子，用来与电流互感器线圈两端回路连接。

图2显示了本实施例测试仪之单片机的电路原理

单片机1是该测试仪的核心，用来将测量电路获得的模拟量转换成数字量并输送到液晶显示屏。

单片机1型号为MC9S12XS128(XS128)，是Freescale公司推出的S12XS系列单片机中的一款增强型16位单片机，具有16通道模数转换器，最短转换时间3us。

单片机1的引脚1-13至1-24共12个，与液晶显示屏2-7至1-18共12个引脚一一对应相连，引脚1-33与测量电路11-1相连，引脚1-34与测量电路11-2相连，引脚1-35与测量电路11-3相连。单片机其余引脚分别与5V直流电源、电阻4、电感3、电容6等元件相连，构成电源电路、晶振电路及测试口电路。

单片机1有三路电源电路，全部用来为单片机提供工作电源，一路在引脚1-4与1-5之间，由5V直流电源、电感3-1、电解质电容5-1、电容6-1、6-2及接地组成；第二路在引脚1-7、1-8、1-9之间，由5V直流电源、电容6-3及接地组成；第三路与1-10连接，由5V直流电源、电感3-2、电解质电容5-2、电容6-10、6-11组成。电路中电感与电容形成滤波电路，为单片机提供稳定电源。

单片机1是直阻测试仪的核心，电感3、电阻4、电解质电容5、电容6、晶振7构成的电源电路、晶振电路和测试口电路构成外围回路，为单片机1的运作提供外部环境。

晶振电路为单片机提供时钟周期，为单片机执行程序代码奠定基础。晶振电路在引脚1-30、1-31、1-32之间，由电阻4-2、晶振7、电容6-7、6-8、6-9组成，GND为接地。

测试口电路与1-3连接，由5V直流电源Vcc、电阻4-1与发光二极管12组成，测试口用来测试单片机工作的稳定性。

电感3，在电路中起滤波作用，其中3-1为10mH，3-2为10uH。

电阻4，在电路中起限流作用，其中4-1阻值为1K，4-2阻值为10M，4-3、4-5、4-7阻值均为100Ω，4-4、4-6、4-8阻值为200Ω。

电解质电容5，在电路中起滤波作用，其中5-1、5-2均为10uF。

电容6，在电路中起滤波作用，其中6-1、6-11为0.01uF，6-2、6-3、6-5、6-6、6-10、6-13为0.1uF，6-4、6-9、6-12为220nF，6-7、6-8为20pF，6-14、6-15、6-16为10nF。

晶振7，频率为16MHz。

发光二极管12，为单片机工作指示灯。

直流电源Vcc，为电路及单片机工作电源，直流5V，采用可充电电池。

图3显示了实施例测试仪之液晶显示器的原理

液晶显示器用于将测量结果显示出来，为可视化输出模块。

液晶显示器采用12864液晶显示屏，可显示4行，每行显示8个汉字。

2-1连接GND接地，2-2与5V直流电源Vcc连接，直流电源Vcc与地之间接有电容6-13用来滤波，2-3与2-4之间接电位器8，电位器用来调节显示屏的背光，2-5接5V直流电源Vcc，2-6接地，2-7至2-18共12个引脚与1-13至1-24共12个引脚一一对应连接。

电位器8，大小为10K，用于调节液晶显示屏的背光。

该电流互感器三相直阻测试仪使用时，先连接好测试线，再按下测试按钮开关，测量电路开始进行测量，测量结果为模拟量，该模拟量输入至单片机，通过单片机自带的AD转换功能，将模拟量转换成数字量，最终通过液晶显示屏显示测试结果。

Claims (3)

1.一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪，其特征在于：由测量系统、单片机(1)、显示器前后连接而成；

所述测量系统，用来采集直阻值，获取模拟量，该系统由三个相同而相互独立的电路组成，三个电路分别测量电流互感器二次回路三相的直阻值；每个电路主要由直流电源(Vcc)、电阻(4)、电容(6)和开关二极管(9)构成；电阻在电路中一方面作为参考电阻，由单片机(1)对待测直阻进行计算，另一方面与电容(6)共同构成滤波电路；开关二极管(9)作为保护电路在电路中对直流电源(Vcc)起保护的作用；

所述显示器，系由液晶显示屏(2)、电位器(8)组成的液晶显示回路；该显示器与单片机(1)连接，将测试结果显示出来。

2.根据权利要求1所述电流互感器三相直阻测试仪，其特征在于：直流电源(Vcc)采用可充电电池。

3.根据权利要求1所述电流互感器三相直阻测试仪，其特征在于：所述单片机(1)，型号为MC9S12XS128(XS128)，包括：三路电源电路、晶振电路、测试口电路；晶振电路为单片机提供时钟周期，测试口用来测试单片机工作的稳定性。

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