CN214122346U - 一种防雷设备智能接地电阻监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防雷设备智能接地电阻监测仪，包括外壳，所述外壳内部固定安装有电路板，所述电路板内部设有按键输入电路，所述按键输入电路输出端电性连接有单片机处理器，所述单片机处理器的输出端电性连接有激励电压电路，所述激励电压电路的输出端电性连接有电压偏移电路，所述电压偏移电路的输出端电性连接有功率放大电路，所述功率放大电路的输出端电性连接有电压钳口电路，所述电压钳口电路的输出端电性连接有多路开关电路，所述分压积分电路的输出端电性连接有多路开关电路，所述多路开关电路的输出端电性连接有程控有源滤波电路，所述程控有源滤波电路的输出端电性连接有模数转换电路。

Description

一种防雷设备智能接地电阻监测仪

技术领域

本实用新型涉及电力领域，特别是涉及一种防雷设备智能接地电阻监测仪。

背景技术

电力系统中通常都会设置防雷接地，防雷接地是维护各种电力设备可靠运行的手段，也是保障人员安全的重要措施。如果接地系统没有做好，不仅影响到系统用电安全，更威胁到人身安全，造成重大的损失。为了验证接地系统的可靠性，通常会引入并强化接地电阻检测。随着接地系统的投入使用，对接地装置的耐用性也是一种考验。接地装置中任何一处金属的腐蚀或者连接不良都会造成接地的不可靠，各接地装置中按照规定接地电阻值均有不同，应按照规定定期检测，如果超出各系统中规定的接地电阻值，就一定要及时进行整改和维护，以确保系统正常运行，降低人身损害和设备损伤的机率。

电源防雷的原理主要是将雷电流引入大地迅速放电，降低受到雷电冲击的电源线路上的感应电压，如果接地电阻增大就会影响放电效果，防雷设备接地电网和电极因腐蚀会产生不同程度的变化，导致接地电阻值会增大，如果管理人员不能及时发现异常和进行处理，就将严重影响防雷放电效果；但防雷接地的测试频率范围较低，并且接地装置一般都设置在户外，给接地电阻从测量带来了麻烦；为解决这个难题，通过设计一个智能接地电阻测试仪来完美实现远程测控，实时有效地了解防雷接地电网的安全性，保障设备和人员的安全，起到一个安全预警的作用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种防雷设备智能接地电阻监测仪，能产生安全警示的技术效果。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种防雷设备智能接地电阻监测仪，包括外壳，所述外壳内部固定安装有电路板，所述电路板内部设有按键输入电路，所述按键输入电路输出端电性连接有单片机处理器，所述单片机处理器的输出端电性连接有激励电压电路，所述激励电压电路的输出端电性连接有电压偏移电路，所述电压偏移电路的输出端电性连接有功率放大电路，所述功率放大电路的输出端电性连接有电压钳口电路，所述电压钳口电路的输出端电性连接有多路开关电路，所述分压积分电路的输出端电性连接有多路开关电路，所述多路开关电路的输出端电性连接有程控有源滤波电路，所述程控有源滤波电路的输出端电性连接有模数转换电路，所述模数转换电路的输出端与所述单片机处理器电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳的一端固定安装有数码显示，所述数码显示与所述单片机处理器电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳的一端且位于所述数码显示的一侧固定安装有状态指示灯，所述状态指示灯与所述单片机处理器电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳的一端且位于所述数码显示的下方固定安装有设置按钮，所述设置按钮与所述按键输入电路电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳一侧靠近下端部的位置固定安装有电压测量端子，所述电压测量端子与所述电压钳口电路电性连接。

所述电压测量端子一侧固定安装有电流测量端子，所述电流测量端子与所述电流钳口电路电性连接，所述电流钳口电路与所述前置放大电路电性连接，所述前置放大电路与所述多路开关电路电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳一侧且靠近上端部的位置固定安装有远程通讯端子，所述远程通讯端子与所述通讯接口电路电性连接，所述通讯接口电路与所述单片机处理器的输出端电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外壳的一侧且靠近上端部的位置固定安装有外接直流电源端子。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述外接直流电源端子与所述电路板、所述数码显示、所述设置按钮、所述状态指示灯、所述电压测量端子、所述电流测量端子以及所述远程通讯端子均电性连接。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

1、装置外接12V直流电源，电压钳口、电流钳口电路用于电压线圈产生激励信号，在被测回路上感应出电动势。在电动势的作用下，被测回路中产生感应电流，通过测量电动势和感应电流，计算得到被测电阻。

附图说明

图1为本实用新型电路框架结构示意图；

图2为本实用新型面板结构示意图；

图3为本实用新型外形结构示意图。

其中：1、外壳；2、电路板；3、数码显示；4、设置按钮；5、状态指示灯；6、外接直流电源端子；7、电压测量端子；8、电流测量端子；9、远程通讯端子；10、单片机处理器；11、激励电压电路； 12、电压偏移电路；13、功率放大电路；14、电压钳口电路；15、多路开关电路；16、分压积分电路；17、模数转换电路；18、程控有源滤波电路；19、前置放大电路；20、电流钳口电路；21、按键输入电路；22、通讯接口电路。

具体实施方式

为了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，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例:

如图1、图2以及图3所示，本实用新型提供，一种防雷设备智能接地电阻监测仪，包括外壳1，外壳1内部固定安装有电路板2，其特征在于：电路板2内部设有按键输入电路21，按键输入电路21 输出端电性连接有单片机处理器10，单片机处理器10的输出端电性连接有激励电压电路11，激励电压电路11的输出端电性连接有电压偏移电路12，电压偏移电路12的输出端电性连接有功率放大电路13，功率放大电路13的输出端电性连接有电压钳口电路14，电压钳口电路14的输出端电性连接有多路开关电路15，分压积分电路16的输出端电性连接有多路开关电路15，多路开关电路15的输出端电性连接有程控有源滤波电路18，程控有源滤波电路18的输出端电性连接有模数转换电路17，模数转换电路17的输出端与单片机处理器10 电性连接

由按键输入电路21对单片机处理器10发送电信号，使得单片机处理器10控制激励电压电路11而发出激励电压，激励电压电路11 采用正弦激励信号基于DDS数字频率合成技术，采样单片机内电压偏移电路12位电压方式数模转换器产生所需的异频1kHz激励信号,电压经过电压偏移电路12传递到功率放大电路13中，电压偏移电路 12于单极性电压输出的基础上再加一级电压放大器构成双极性输出，经过两级放大器后输出的电压信号为-2.4V～2.4V。再经过下一级运算放大器增益为-5V～5V的交流电压信号；功率放大电路13采用单片机输出信号进行放大，以乙类互补对管推挽电路做为输出级，大大提高了负载能力，驱动后级电路；之后传递至电压钳口电路14中，电压钳口电路14将电压作进一步的传导，进而到分压积分电路16内部，分压积分电路16采用分压技术，副值变化到单片机模数转换器电压输入范围内，小于3.3V；之后传导至多路开关电路15内部，多路开关电路15用分布多级放大方法、逐级采样，同时判别采样值大小和反向读取控制引脚状态，得出真实信号有效值实现增益控制主要依靠通道选择，多路开关电路15将电压传导进入到程控有源滤波电路18中，程控有源滤波电路18将带通滤波处理后，信号的高频、低频以及直流干扰被滤除，获得一个以激励信号频率为中心频率的较窄频带信号；通过程控有源滤波电路18传导至模数转换电路17内部，模数转换电路17将经过放大滤波后的交流数据信号转换为该数据信号的有效直流信号输出，从而实现交流到直流的转换；模数转换电路17 最后将电压传导回单片机处理器10中。

在另外一个实施例中，如图1、图2以及图3所示，本实施例公开了，外壳1的一端固定安装有数码显示3，数码显示3与单片机处理器10电性连接；

设置的数码显示3用于直接观测仪器所得到的的数据。

在另外一个实施例中，如图1、图2以及图3所示，本实施例公开了，外壳1的一端且位于数码显示3的一侧固定安装有状态指示灯5，状态指示灯5与单片机处理器10电性连接；

设置的状态指示灯5具有一定的警示作用，可以发散出不同颜色的光线。

在另外一个实施例中，如图1、图2以及图3所示，本实施例公开了，外壳1的一端且位于数码显示3的下方固定安装有设置按钮4，设置按钮4与按键输入电路21电性连接；

设置的设置按钮4用于输入控制按键输入电路21的电信号，为整个装置的起始点位置。

在另外一个实施例中，如图1、图2以及图3所示，本实施例公开了，外壳1一侧靠近下端部的位置固定安装有电压测量端子7，电压测量端子7与电压钳口电路14电性连接；

在另外一个实施例中，如图1所示，本实施例公开了，电压测量端子7一侧固定安装有电流测量端子8，电流测量端子8与电流钳口电路20电性连接，电流钳口电路20与前置放大电路19电性连接，前置放大电路19与多路开关电路15电性连接；

前置放大电路19将电流钳口电路20感应到的微弱电流信号转换成一个适当的电压信号，使用多级运算放大器以每级增益10倍的方式进行多次处理，从而使不同幅度的小信号都能被放大到符合模数转换器输入范围的电压，大大提高了转换精度，并便于后期数据的处理。

在另外一个实施例中，如图1所示，本实施例公开了，外壳1一侧且靠近上端部的位置固定安装有远程通讯端子9，远程通讯端子9 与通讯接口电路22电性连接，通讯接口电路22与单片机处理器10 的输出端电性连接；

在另外一个实施例中，如图1、图2以及图3所示，本实施例公开了，外壳1的一侧且靠近上端部的位置固定安装有外接直流电源端子6；

外接12V直流电源，电压钳口、电流钳口电路20用于电压线圈产生激励信号，在被测回路上感应出电动势。在电动势的作用下，被测回路中产生感应电流，通过测量电动势和感应电流，计算得到被测电阻。

在另外一个实施例中，如图1所示，本实施例公开了，外接直流电源端子6与电路板2、数码显示3、设置按钮4、状态指示灯5、电压测量端子7、电流测量端子8以及远程通讯端子9均电性连接。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种防雷设备智能接地电阻监测仪，包括外壳(1)，所述外壳(1)内部固定安装有电路板(2)，其特征在于：所述电路板(2)内部设有按键输入电路(21)，所述按键输入电路(21)输出端电性连接有单片机处理器(10)，所述单片机处理器(10)的输出端电性连接有激励电压电路(11)，所述激励电压电路(11)的输出端电性连接有电压偏移电路(12)，所述电压偏移电路(12)的输出端电性连接有功率放大电路(13)，所述功率放大电路(13)的输出端电性连接有电压钳口电路(14)，所述电压钳口电路(14)的输出端电性连接有多路开关电路(15)，分压积分电路(16)的输出端电性连接有多路开关电路(15)，所述多路开关电路(15)的输出端电性连接有程控有源滤波电路(18)，所述程控有源滤波电路(18)的输出端电性连接有模数转换电路(17)，所述模数转换电路(17)的输出端与所述单片机处理器(10)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外壳(1)的一端固定安装有数码显示(3)，所述数码显示(3)与所述单片机处理器(10)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外壳(1)的一端且位于所述数码显示(3)的一侧固定安装有状态指示灯(5)，所述状态指示灯(5)与所述单片机处理器(10)电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外壳(1)的一端且位于所述数码显示(3)的下方固定安装有设置按钮(4)，所述设置按钮(4)与所述按键输入电路(21)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外壳(1)一侧靠近下端部的位置固定安装有电压测量端子(7)，所述电压测量端子(7)与所述电压钳口电路(14)电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述电压测量端子(7)一侧固定安装有电流测量端子(8)，所述电流测量端子(8)与电流钳口电路(20)电性连接，所述电流钳口电路(20)与前置放大电路(19)电性连接，所述前置放大电路(19)与所述多路开关电路(15)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外壳(1)一侧且靠近上端部的位置固定安装有远程通讯端子(9)，所述远程通讯端子(9)与通讯接口电路(22)电性连接，所述通讯接口电路(22)与所述单片机处理器(10)的输出端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外壳(1)的一侧且靠近上端部的位置固定安装有外接直流电源端子(6)。

9.根据权利要求8所述的一种防雷设备智能接地电阻监测仪，其特征在于：所述外接直流电源端子(6)与电路板(2)、数码显示(3)、设置按钮(4)、状态指示灯(5)、电压测量端子(7)、电流测量端子(8)以及远程通讯端子(9)均电性连接。

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