CN210982606U - 一种压电式传感器绝缘电阻测试电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，涉及测试电路技术领域，为解决现有的压电式传感器绝缘电阻测试电路受干扰性强，稳定性较低和测量精度低的问题。所述压电晶体Y1的1脚和压电晶体Y2的一角与电源负极GND均通过电导体连接，所述压电晶体Y1的2脚与电阻R3的1脚通过电导体连接，所述电阻R3的2脚分别与电容C1的脚、电阻R1的1脚和运放UIA的2脚通过电导体连接，所述电阻R1的2脚与电阻R2的1脚通过电导体连接，所述电容C1的2脚、电阻R2的2脚和运放UIA的脚与输出电压电子Vout1均通过电导体连接，所述运放UIA的3脚分别于电阻R3的1脚、电容C3的1脚、电阻R3的1脚和运放UIC的10脚均通过电导体连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及测试电路技术领域，具体为一种压电式传感器绝缘电阻测试电路。
背景技术
压电式涡街流量计的压电传感器是把涡街流量信号转换成电荷信号的重要部件，它的输出阻抗很高，因其灵敏度响应平坦、性能稳定和结构简单等特点，在涡街流量计中有广泛应用，压电传感器的主要故障模式是绝缘电阻的下降。当压电传感器的绝缘电阻降低到超过规定的故障标准Rfc时，即判为故障。
压电传感器故障时，大大提高了流量计的测量下限，甚至无法测量流量。因此涡街流量计的压电传感器绝缘电阻变化规律、绝缘电阻降低对灵敏度的影响及其平均寿命判别，对正确了解和掌握涡街流量计的性能和可靠性具有重要意义，对压电式涡街流量计的维修和保障也具有一定参考价值，对此我们提出一种电式传感器绝缘电阻测试电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，以解决上述背景技术中提出现有的压电式传感器绝缘电阻测试电路受干扰性强，稳定性较低和测量精度低的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，包括输出电压电子Vout1、输出电压电子Vout2、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运放UIA、运放UIC、电容C1、电容C2、电容C3、电源负极GND、电源正极VCC、压电晶体Y1和压电晶体Y2，所述压电晶体Y1的1脚和压电晶体Y2的一角与电源负极GND均通过电导体连接，所述压电晶体Y1的2脚与电阻R3的1脚通过电导体连接，所述电阻R3的2脚分别与电容C1的脚、电阻R1的1脚和运放 UIA的2脚通过电导体连接，所述电阻R1的2脚与电阻R2的1脚通过电导体连接，所述电容C1的2脚、电阻R2的2脚和运放UIA的脚与输出电压电子Vout1均通过电导体连接，所述运放UIA的3脚分别于电阻R3的1脚、电容C3的1脚、电阻R3的1脚和运放UIC的10 脚均通过电导体连接，所述压电晶体Y2的2脚与电阻R6的1脚通过电导体连接，所述电阻R6的2脚分别与运放UIC的9脚、电阻R7的 1脚和电容C2的1脚均通过电导体连接，所述电阻R7的2脚与电阻 R8的1脚通过电导体连接，所述运放UIC的的8脚、电阻R8的2脚和电容C2的2脚与输出电压电子Vout2通过电导体连接。
优选的，所述运放UIA的4脚与电源正极VCC通过电导体连接。
优选的，所述运放UIA的11脚、电阻R3的2脚和电容C3的2 脚与电源负极GND均通过电导体连接。
优选的，所述电阻R3的2脚与电源正极VCC通过电导体连接。
优选的，所述电阻R1、电阻R2、电阻R7和电阻R8的阻值均为 100M，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值均为10M。
优选的，所述电容C1和电容C2的电容值均为680PF，所述电容C3的电容值为0.01uF/10V。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
传统的绝缘电阻测量方法是基于高阻电桥或反馈电阻的比例电阻法，在对高绝缘电阻测量时，因其内部需要大于1010Ω的高值参考元件，测量结果易受温度、湿度影响，稳定性较差，已难以满足压电陶瓷传感器高阻测量的要求，同时测量压电式传感器的绝缘电阻时要施加高压，这样能使压电式传感器产生形变和退极化，造成传感器的损坏，目前国外先进的压电陶瓷传感器电阻测量仪通常采用一种基于积分原理的静电计实现，其采用高性能的标准电容取代高值参考电阻，通过对信号斜率的测量间接得到高阻值，系统的测量上限与稳定性大大提高，国内绝缘电阻测量仪其技术与国际先进水平存在较大差距，这种压电式传感器绝缘电阻测试电路采用差分输入，抗共模干扰强，稳定性好，测量精度高，电路简单，重复性好，对压电式传感器没有影响。
附图说明
图1为本实用新型的电路示意图；
图2为本实用新型的200MΩ反馈下楼电阻查询曲线图。
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。
请参阅图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，包括输出电压电子Vout1、输出电压电子 Vout2、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运放UIA、运放UIC、电容C1、电容C2、电容C3、电源负极GND、电源正极VCC、压电晶体Y1和压电晶体Y2，压电晶体Y1的1脚和压电晶体Y2的一角与电源负极GND均通过电导体连接，压电晶体Y1的2脚与电阻R3的1脚通过电导体连接，电阻 R3的2脚分别与电容C1的脚、电阻R1的1脚和运放UIA的2脚通过电导体连接，电阻R1的2脚与电阻R2的1脚通过电导体连接，电容C1的2脚、电阻R2的2脚和运放UIA的脚与输出电压电子Vout1 均通过电导体连接，运放UIA的3脚分别于电阻R3的1脚、电容C3 的1脚、电阻R3的1脚和运放UIC的10脚均通过电导体连接，压电晶体Y2的2脚与电阻R6的1脚通过电导体连接，电阻R6的2脚分别与运放UIC的9脚、电阻R7的1脚和电容C2的1脚均通过电导体连接，电阻R7的2脚与电阻R8的1脚通过电导体连接，运放UIC的的8脚、电阻R8的2脚和电容C2的2脚与输出电压电子Vout2通过电导体连接。
进一步，运放UIA的4脚与电源正极VCC通过电导体连接。
进一步，运放UIA的11脚、电阻R3的2脚和电容C3的2脚与电源负极GND均通过电导体连接。
进一步，电阻R3的2脚与电源正极VCC通过电导体连接。
进一步，电阻R1、电阻R2、电阻R7和电阻R8的阻值均为100M，电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值均为10M。
进一步，电容C1和电容C2的电容值均为680PF，电容C3的电容值为0.01uF/10V。
根据接入传感器时对该种压电式传感器绝缘电阻测试电路中 T1a/T1b电压和传感器漏电阻多次测量的数据结果，得出了以下的表格，这就可以观察出接入压电式传感器时的电压和传感器漏电阻之间的关系：
接入传感器时电压和传感器漏电阻的关系图
根据上述表格可以知道该种压电式传感器绝缘电阻测试电路中随着接入压电式传感器时电压数值的升高，传感器漏电阻随之减少，从此可以知道接入压电式传感器时的电压和传感器漏电阻之间成反比的关系。
工作原理：在测量时，压电晶体Y1的1脚和压电晶体Y2的1脚相连后并再次与电源负极GND通过电导体连接，压电晶体Y1的2脚与电阻R3的1脚通过电导体连接，电阻R3的2脚与电容C1的1脚和电阻R1的1脚均通过电导体连接，并再次与运放U1A的2脚通过电导体连接，电阻R1的2脚和电阻R2的1脚通过电导体连接，电阻 R2的2脚与电容C1的2脚通过电导体连接后，再次与运放U1A的1 脚通过电导体连接，并与输出电压端子Vout1通过电导体连接；运放 U1A的4脚与电源正极VCC通过电导体连接，运放U1A的11脚与电源负极GND通过电导体连接，电阻R4的1脚与电阻R5的1脚和电容 C3的1脚通过电导体连接后并再次与运放U1A和U1C的3脚和10脚均通过电导体连接，电阻R4的2脚与电容C3的2脚通过电导体连接后，并与电源负极GND通过电导体连接,电阻R5的2脚与电源正极 VCC通过电导体连接，压电晶体Y2的2脚与电阻R6的1脚通过电导体连接，电阻R6的2脚与电容C2的1脚和电阻R7的1脚通过电导体连接后，并再次与运放U1C的9脚通过电导体连接，电阻R7的2 脚和电阻R8的1脚通过电导体连接，电阻R8的2脚与电容C2的2 通过电导体连接后，并与运放U1C的8脚通过电导体连接，然后在于输出电压端子Vout2通过电导体连接，这时就可以开始进行压电式传感器绝缘电阻测试电路。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，其特征在于：包括输出电压电子Vout1、输出电压电子Vout2、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运放UIA、运放UIC、电容C1、电容C2、电容C3、电源负极GND、电源正极VCC、压电晶体Y1和压电晶体Y2，所述压电晶体Y1的1脚和压电晶体Y2的一角与电源负极GND均通过电导体连接，所述压电晶体Y1的2脚与电阻R3的1脚通过电导体连接，所述电阻R3的2脚分别与电容C1的脚、电阻R1的1脚和运放UIA的2脚通过电导体连接，所述电阻R1的2脚与电阻R2的1脚通过电导体连接，所述电容C1的2脚、电阻R2的2脚和运放UIA的脚与输出电压电子Vout1均通过电导体连接，所述运放UIA的3脚分别于电阻R3的1脚、电容C3的1脚、电阻R3的1脚和运放UIC的10脚均通过电导体连接，所述压电晶体Y2的2脚与电阻R6的1脚通过电导体连接，所述电阻R6的2脚分别与运放UIC的9脚、电阻R7的1脚和电容C2的1脚均通过电导体连接，所述电阻R7的2脚与电阻R8的1脚通过电导体连接，所述运放UIC的8脚、电阻R8的2脚和电容C2的2脚与输出电压电子Vout2通过电导体连接。
2.根据权利要求1所述的一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，其特征在于：所述运放UIA的4脚与电源正极VCC通过电导体连接。
3.根据权利要求1所述的一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，其特征在于：所述运放UIA的11脚、电阻R3的2脚和电容C3 的2脚与电源负极GND均通过电导体连接。
4.根据权利要求1所述的一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，其特征在于：所述电阻R3的2脚与电源正极VCC通过电导体连接。
5.根据权利要求1所述的一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，其特征在于：所述电阻R1、电阻R2、电阻R7和电阻R8的阻值均为100M，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值均为10M。
6.根据权利要求1所述的一种压电式传感器绝缘电阻测试电路，其特征在于：所述电容C1和电容C2的电容值均为680PF，所述电容C3的电容值为0.01uF/10V。
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