CN212392883U - 一种无线语音通信式接地电阻测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无线语音通信式接地电阻测试仪，包括电阻测试模块、无线语音发送模块、耳机式无线语音收发模块和电源，所述电阻测试模块包括ARM芯片、频率发生器、功率放大器、滤波器和模数转换器，所述无线语音发送模块与ARM芯片连接，所述耳机式无线语音收发模块与无线语音发送模块连接，具有更强的抗干扰能力，兼容性能好，保证了测试参数质量，兼容性能好，采用封闭式的通信方式，保证了通信质量，使用方便，可以有效避免传统对讲机的通信方式带来的不便。

Description

一种无线语音通信式接地电阻测试仪

技术领域

本实用新型涉及防雷检测接地电阻测试领域，具体涉及一种无线语音通信式接地电阻测试仪。

背景技术

目前接地电阻测试仪，分为机械指针式(4102A)、数显式(4105、MI2124、MI2088)两大类。根据接地电阻的测试要求，需要在地面上安装两个金属辅助测试极，远端辅助测试极(相对防雷装置接地点)的测试线连接测试仪电流输出端、近端(相对防雷装置接地点)辅助测试极的测试线连接测试仪电压输出端，同时从防雷装置接地点引出测试线至测试仪表的接地端，即采用0.618或30°法测试接地电阻。

现场测试时，通常需要通过对讲机把测试仪表数据传到防雷装置接地测试点，在实际的工作中发现，当外部环境嘈杂时，容易受到干扰，且兼容性比较差。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无线语音通信式接地电阻测试仪，具有更强的抗干扰能力，兼容性能好，保证了测试参数质量，兼容性能好，采用封闭式的通信方式，保证了通信质量，使用方便，可以有效避免传统对讲机的通信方式带来的不便。

一种无线语音通信式接地电阻测试仪，包括电阻测试模块、无线语音发送模块、耳机式无线语音收发模块和电源，所述电阻测试模块包括ARM芯片、频率发生器、功率放大器、滤波器和模数转换器，所述无线语音发送模块与ARM芯片连接，所述耳机式无线语音收发模块与无线语音发送模块连接；

所述频率发生器与ARM芯片连接，所述功率放大器与频率发生器连接，所述滤波器与功率放大器连接，所述模数转换器与滤波器连接，所述模数转换器还与ARM芯片连接。

优选的，所述电阻测试模块中还设有LCD显示屏，所述LCD显示屏直接与ARM芯片连接。

优选的，所述无线语音发送模块包括微处理器、文字转语音芯片、音频编码解码芯片、无线收发芯片和芯片外设电路，所述文字转语音芯片、音频编码解码芯片和无线收发芯片依次连接，所述微处理器和芯片外设电路都与文字转语音芯片、音频编码解码芯片和无线收发芯片连接，所述无线收发芯片还连接有拉杆天线。

优选的，所述耳机式无线语音收发模块包括相互连接的微处理器、音频编码解码芯片、无线收发芯片和芯片外设电路，所述音频编码解码芯片和无线收发芯片互连且与微处理器和芯片外设电路连接，所述音频编码解码芯片还连接有耳机麦克风和耳机扬声器，所述无线收发芯片还连接有拉杆天线。

优选的，所述微处理器采用DSP芯片，具体采用TMS320C6748，所述文字转语音芯片采用SD178A，所述音频编码解码芯片采用TLV320AIC3262，所述无线收发芯片采用nRF903。

本实用新型的优点在于：具有更强的抗干扰能力，兼容性能好，保证了测试参数质量，兼容性能好，采用封闭式的通信方式，保证了通信质量，使用方便，可以有效避免传统对讲机的通信方式带来的不便。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理示意图；

图2为本实用新型无线语音发送模块与耳机式无线语音收发模块之间的通信原理图；

图3为本实用新型耳机式无线语音收发模块之间的通信原理图；

图4为本实用新型的工作流程图；

图5为本实用新型的接地电阻测试原理示意图；

图6为本实用新型的无线语音发送模块内部系统原理图；

图7为本实用新型的耳机式无线语音收发模块内部系统原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，一种无线语音通信式接地电阻测试仪，包括电阻测试模块、无线语音发送模块、耳机式无线语音收发模块和电源，所述电阻测试模块包括ARM芯片、频率发生器、功率放大器、滤波器和模数转换器，所述无线语音发送模块与ARM芯片连接，所述耳机式无线语音收发模块与无线语音发送模块连接；

所述频率发生器与ARM芯片连接，所述功率放大器与频率发生器连接，所述滤波器与功率放大器连接，所述模数转换器与滤波器连接，所述模数转换器还与ARM芯片连接。ARM芯片是以Cortex-M7为内核的STM32F767ZIT6作为接地电阻测试模块的主控芯片，它是基于ARM Cortex M7内核的低功耗、高性能处理器，拥有512kB的片内静态随机存取存储器(SRAM)，最高运行频率可达216MHz，拥有丰富的外设接口，通过简单的电路连接便可和外设进行通信，并且内置双精度硬件浮点单元(DFFPU)。

所述电阻测试模块中还设有LCD显示屏，所述LCD显示屏直接与ARM芯片连接。LCD显示屏能够直接显示测量结果。

所述无线语音发送模块包括微处理器、文字转语音芯片、音频编码解码芯片、无线收发芯片和芯片外设电路，所述文字转语音芯片、音频编码解码芯片和无线收发芯片依次连接，所述微处理器和芯片外设电路都与文字转语音芯片、音频编码解码芯片和无线收发芯片连接，所述无线收发芯片还连接有拉杆天线。

所述耳机式无线语音收发模块包括相互连接的微处理器、音频编码解码芯片、无线收发芯片和芯片外设电路，所述音频编码解码芯片和无线收发芯片互连且与微处理器和芯片外设电路连接，所述音频编码解码芯片还连接有耳机麦克风和耳机扬声器，所述无线收发芯片还连接有拉杆天线。

所述微处理器采用DSP芯片，具体采用TMS320C6748，所述文字转语音芯片采用SD178A，所述音频编码解码芯片采用TLV320AIC3262，所述无线收发芯片采用nRF903。微处理器DSP芯片具体采用TMS320C6748；语音芯片TLV320AIC3262具有数字麦克风输入和可编程输出，内置立体声D类扬声器驱动器；无线收发芯片nRF903采用抗干扰能力强的GFSK调制解调技术，抗干扰能力强，采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性好，灵敏度高达-104dBm，最大发射功率为+10dBm，可在155.6kHz的有效带宽下传输数据。

具体实施方式及原理：

首先，通过ARM Cortex-M7处理器高速定时单元自动调节输出频率，可生成93Hz、101Hz、111Hz、123Hz等多种频率正弦波，在以上特定频率下检测测试回路中的噪声，经滤波器和ARM Cortex-M7处理器内部DSC单元做DFT运算，确定出噪声频率和噪声分贝，为异频测量的频率选择作为依据，以有效避开大地中的最大干扰频率，进而提高测量精度。然后通过比较选择，由ARM Cortex-M7处理器确定激励源输出频率。接地电阻测试模块开始采集防雷接地装置的电压信号与电流信号，经过滤波提取有效信号，考虑到线路中的电流十分小，信号需要放大器放大，然后经A/D转换采样、比较器，最后经过微处理器计算，即可得出防雷装置的接地电阻值，流程如图4所示。

由无线语音发送模块采用无线射频技术发送至远端的耳机式无线语音收发模块通信流程如图2所示，耳机式无线语音收发模块接收并播报语音信号。在接地电阻测试过程中，测试人员可通过耳机式无线语音收发模块相互语音通话，通信流程如图3所示。

具体实施采用0.618测试原理如图5所示，G为防雷装置的接地测试点，P为电压极，C为电流极。以接地体G为基准点，由近到远依次为电压极P、电流极C，GP长度为整个GC长度的0.618，此测试方法为0.618法或补偿法。采集的电压信号为U，电流信号为I，则接地电阻测试结果R＝U/I。同时考虑到电压辅助极P的接地电阻加入电位差测量回路之中，因此作为电压测量装置，尽量加大电压采集电路内阻，就可减小电压极P的接地电阻的影响。

无线语音发送模块包括微处理器、文字转语音芯片、音频编码解码芯片、无线收发芯片、芯片外设电路、拉杆天线，如图6所示。其中，微处理器采用DSP芯片，文字转语音芯片采用SD178A、音频编码解码芯片采用TLV320AIC3262、无线收发芯片采用nRF903。本模块在DSP芯片控制下，SD178A将上述测试的接地电阻值转为语音信号，通过TLV320AIC3262的数字麦克风输入到芯片内进行数字化处理，对语音压缩编码进行滤波、采样、量化、编码等处理后，再经过nRF903芯片发送射频信号。

耳机式无线语音收发模块包括微处理器、音频编码解码芯片、无线收发芯片、耳机麦克风、耳机扬声器、直流电源、芯片外设电路、拉杆天线，如图7所示。其中，微处理器、音频编码解码芯片、无线收发芯片与上述无线语音发送模块采用同型号。本模块接收无线语音发送模块发送的射频信号，经过DSP芯片以及语音压缩解码进行语音信号的解压缩，并将解压后的数字信号再经过TLV320AIC3262转换为模拟信号，通过耳机扬声器播放后被人耳听到。

无线语音发送模块及耳机式无线语音收发模块中微处理器DSP芯片具体采用TMS320C6748；语音芯片TLV320AIC3262具有数字麦克风输入和可编程输出，内置立体声D类扬声器驱动器；无线收发芯片nRF903采用抗干扰能力强的GFSK调制解调技术，抗干扰能力强，采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性好，灵敏度高达-104dBm，最大发射功率为+10dBm，可在155.6kHz的有效带宽下传输数据。

无线语音发送模块及耳机式无线语音收发模块之间，不同之处在于无线语音发送模块只负责语音信号的发送，不包含语音信号的接收；而耳机式无线语音收发模块包括语音信号的收发两个方面，除接收无线语音发送模块发送的信号外，还用于接地电阻测试人员之间的无线语音通话。两个模块的相同之处在于采用的工作频率均为433MHz，同时为提高信号传输距离两个模块均采用拉杆天线。

本具体实施方式在实际测试接地电阻时，测试人员之间可以通过耳机式无线语音收发模块通话，采用的是语音芯片TLV320AIC3262的mic输入方式。

基于上述，本实用新型具有更强的抗干扰能力，兼容性能好，保证了测试参数质量，兼容性能好，采用封闭式的通信方式，保证了通信质量，使用方便，可以有效避免传统对讲机的通信方式带来的不便。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (5)

1.一种无线语音通信式接地电阻测试仪，其特征在于，包括电阻测试模块、无线语音发送模块、耳机式无线语音收发模块和电源，所述电阻测试模块包括ARM芯片、频率发生器、功率放大器、滤波器和模数转换器，所述无线语音发送模块与ARM芯片连接，所述耳机式无线语音收发模块与无线语音发送模块连接；

所述频率发生器与ARM芯片连接，所述功率放大器与频率发生器连接，所述滤波器与功率放大器连接，所述模数转换器与滤波器连接，所述模数转换器还与ARM芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线语音通信式接地电阻测试仪，其特征在于：所述电阻测试模块中还设有LCD显示屏，所述LCD显示屏直接与ARM芯片连接。

3.根据权利要求1所述的一种无线语音通信式接地电阻测试仪，其特征在于：所述无线语音发送模块包括微处理器、文字转语音芯片、音频编码解码芯片、无线收发芯片和芯片外设电路，所述文字转语音芯片、音频编码解码芯片和无线收发芯片依次连接，所述微处理器和芯片外设电路都与文字转语音芯片、音频编码解码芯片和无线收发芯片连接，所述无线收发芯片还连接有拉杆天线。

4.根据权利要求1所述的一种无线语音通信式接地电阻测试仪，其特征在于：所述耳机式无线语音收发模块包括相互连接的微处理器、音频编码解码芯片、无线收发芯片和芯片外设电路，所述音频编码解码芯片和无线收发芯片互连且与微处理器和芯片外设电路连接，所述音频编码解码芯片还连接有耳机麦克风和耳机扬声器，所述无线收发芯片还连接有拉杆天线。

5.根据权利要求3所述的一种无线语音通信式接地电阻测试仪，其特征在于：所述微处理器采用DSP芯片，具体采用TMS320C6748，所述文字转语音芯片采用SD178A，所述音频编码解码芯片采用TLV320AIC3262，所述无线收发芯片采用nRF903。

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