CN214122364U - 一种电气设备三合一综合检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电气设备三合一综合检测仪，包括：高压直流电源、电阻测试模块、升压与转换模块、信号采集模块、开关装置、电压测试模块、控制器，高压直流电源用于提供试验电压；电阻测试模块用于设定参考绝缘电阻值和测量实际绝缘电阻值；升压与转换模块用于将高压直流电源的输出电压转换成耐压测试所需的试验电压；信号采集模块用于获取测试时产生的交流电压信号、交流电流信号的有效值和两者的相位差；开关装置分别与高压直流电源、电阻测试模块和升压与转换模块电性连接；电压测试模块用于设定参考漏电流值和测量实际漏电流值。本实用新型可实现电气设备的绝缘电阻、耐压性能、功率转换效率的测试，从而减少检测工序，提高检测效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气检测设备领域，特别涉及一种电气设备三合一综合检测仪。
背景技术
近年来，随着各类细分市场的竞争激烈程度加剧，企业对产品质量的控制要求越来越高，而其中对各类电气设备的绝缘电阻、耐压性能、功率转换效率的测试至关重要。绝缘电阻测试用于测量被测点与接地线之间的电阻是否大于预设阈值。绝缘性能测试耐压性能测试是指对各类电气设备的绝缘材料和绝缘结构的耐压能力进行测试，耐压测试的基础理论是将一个产品放置在非常恶劣的环境下，如果产品能够在这种非常恶劣的环境之下还能处于正常状况，就可以确保在正常的环境下工作，也一定可以维持正常的通电状况。但是，目前缺乏将该三项测试集成在一起的检测仪器。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种电气设备三合一综合检测仪，可以同时实现电气设备的绝缘电阻、耐压性能、功率转换效率的测试功能。
根据本实用新型实施例的一种电气设备三合一综合检测仪，其包括：高压直流电源、电阻测试模块、升压与转换模块、信号采集模块、开关装置、电压测试模块、控制器，所述高压直流电源用于提供施加于被测对象的试验电压；所述电阻测试模块用于设定被测对象的参考绝缘电阻值和测量被测对象的实际绝缘电阻值；所述升压与转换模块用于将所述高压直流电源的输出电压转换成被测对象进行耐压测试所需要的试验电压；所述信号采集模块用于获取被测对象测试时产生的交流电压信号、交流电流信号的有效值和两者的相位差；所述开关装置的输入端与所述高压直流电源电性连接，其输出端分别与所述电阻测试模块和所述升压与转换模块电性连接；所述电压测试模块用于设定被测对象的参考漏电流值和测量被测对象的实际漏电流值；所述控制器分别与所述电阻测试模块、信号采集模块、开关装置以及电压测试模块电性连接。
根据本实用新型上述实施例的电气设备三合一综合检测仪，至少具有如下有益效果：电阻测试模块可以对被测对象的绝缘电阻的阻值进行测量，信号采集模块可以对被测对象测试时产生的交流电压信号、交流电流信号的有效值和两者的相位差进行测量，这样就可以计算被测对象的有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数，电压测试模块可以在被测对象进行耐压性能测试时测量其漏电流的大小，以判断出被测对象是否合格。
根据本实用新型的一些实施例，所述电阻测试模块包括电阻检测电路、电阻预置电路、电阻比较电路，所述电阻比较电路分别与所述电阻检测电路、所述电阻预置电路和所述控制器电性连接；所述电阻检测电路与所述开关装置电性连接，其用于测量被测对象的实际绝缘电阻值；所述电阻预置电路用于设定被测对象的参考绝缘电阻值；所述电阻比较电路用于比较所述实际绝缘电阻值与所述参考绝缘电阻值的大小并产生第一反馈信号至所述控制器，所述控制器根据所述第一反馈信号控制所述开关装置的通断。
根据本实用新型的一些实施例，所述信号采集模块包括依次电性连接的电压传感器、第一放大器、第一检波电路、第一低通滤波器、第一A/D转换器和依次电性连接的电流传感器、第二放大器、第二检波电路、第二低通滤波器、第二A/D转换器以及依次电性连接的波形变换器、相位鉴别器，所述第一A/D转换器和第二A/D转换器均与所述控制器电性连接，所述波形变换器的输入端分别与所述电压传感器和电流传感器电性连接，所述相位鉴别器与所述控制器电性连接。
根据本实用新型的一些实施例，所述电压传感器为电压互感器。
根据本实用新型的一些实施例，所述电流传感器为电流互感器。
根据本实用新型的一些实施例，所述电压测试模块包括漏电流检测电路、漏电流预置电路、漏电流比较电路，所述漏电流比较电路分别与所述漏电流检测电路、所述漏电流预置电路和所述控制器电性连接；所述漏电流检测电路用于测量被测对象的实际漏电流值；所述漏电流预置电路用于设定被测对象的参考漏电流值；所述漏电流比较电路用于比较所述实际漏电流值与所述参考漏电流值的大小并产生第二反馈信号至所述控制器，所述控制器根据所述第二反馈信号控制所述开关装置的通断。
根据本实用新型的一些实施例，所述开关装置为继电器。
根据本实用新型的一些实施例，所述控制器为单片机。
根据本实用新型的一些实施例，所述电气设备三合一综合检测仪还包括与所述控制器电性连接的显示器。
根据本实用新型的一些实施例，所述电气设备三合一综合检测仪还包括与所述控制器电性连接的报警器。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例的结构框图。
附图标记：
高压直流电源100、电阻测试模块200、升压与转换模块300、信号采集模块400、开关装置500、电压测试模块600、控制器700。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参考图1，为本实用新型实施例的一种电气设备三合一综合检测仪，包括：高压直流电源100、电阻测试模块200、升压与转换模块300、信号采集模块400、开关装置500、电压测试模块600、控制器700。
高压直流电源100用于提供施加于被测对象的500V和1000V两档试验电压。
电阻测试模块200用于设定被测对象的参考绝缘电阻值和测量被测对象的实际绝缘电阻值。
升压与转换模块300用于将高压直流电源100的输出电压转换成被测对象进行耐压测试所需要的5KV交流试验电压。升压与转换模块300可以选用现成的逆变器将500V和1000V的直流电压转换成5KV的交流电压。
信号采集模块400用于获取被测对象进行功率转换效率测试时产生的交流电压信号、交流电流信号的有效值和两者的相位差。
开关装置500的输入端与高压直流电源100电性连接，其输出端分别与电阻测试模块200和升压与转换模块300电性连接。
电压测试模块600用于设定被测对象的参考漏电流值和测量被测对象的实际漏电流值。
控制器700分别与电阻测试模块200、信号采集模块400、开关装置500以及电压测试模块600电性连接。
在本实用新型的一些实施例中，电阻测试模块200包括电阻检测电路、电阻预置电路、电阻比较电路，电阻比较电路分别与电阻检测电路、电阻预置电路和控制器700电性连接。
电阻检测电路与开关装置500的一端电性连接，其用于测量被测对象的实际绝缘电阻值。
电阻预置电路可以根据实际电气设备的类型设定被测对象的及参考绝缘电阻值。
电阻比较电路用于比较实际绝缘电阻值与参考绝缘电阻值的大小并产生第一反馈信号至控制器700，控制器700根据第一反馈信号控制开关装置500的通断。当实际绝缘电阻值比参考绝缘电阻值大时，切断高压直流电源100施加于被测对象的试验电压。此外通过比较，控制器700可以判断被测对象的绝缘电阻参数是否合格。
在本实用新型的一些实施例中，信号采集模块400包括依次电性连接的电压传感器、第一放大器、第一检波电路、第一低通滤波器、第一A/D转换器和依次电性连接的电流传感器、第二放大器、第二检波电路、第二低通滤波器、第二A/D转换器以及依次电性连接的波形变换器、相位鉴别器，第一A/D转换器和第二A/D转换器均与控制器700电性连接，波形变换器的输入端分别与电压传感器和电流传感器电性连接，相位鉴别器与控制器700电性连接。具体的第一放大器和第二放大器均包括同相比例放大电路、输入端与同相比例放大电路输出端相连的射极跟随器，第一检波电路和第二检波电路为有源全波整流电路。
信号采集模块400的具体工作原理如下：功率转换效率测试时产生的交流信号分别由电压传感器、电流传感器进行信号采样，然后分别经第一放大器和第二放大器进行放大，放大后的信号分别经第一检波电路和第二检波电路进行信号变换，最后经第一低通滤波器和第二低通滤波器滤波后得到电压、电流的有效值，测量相位差时，先将电压信号和电流信号经波形变换器整形成方波信号，具体的波形变换器可以为电压比较器，通过相位鉴别器得到相位差，然后利用单片机内部定时器采用软件测周期法得到相位差的数字量。
具体的，电压传感器采集的交流电压信号和电流传感器采集的交流电流信号经过过零检测器整形后得到方波信号，然后将两方波信号相异或后得到测量信号，该测量信号中正脉冲的宽度就是所求的相位差。
在本实用新型的一些实施例中，电压传感器为电压互感器。
在本实用新型的一些实施例中，电流传感器为电流互感器。
在本实用新型的一些实施例中，电压测试模块600包括漏电流检测电路、漏电流预置电路、漏电流比较电路，漏电流比较电路分别与漏电流检测电路、漏电流预置电路和控制器700电性连接。
漏电流检测电路用于测量被测对象的实际漏电流值。
漏电流预置电路可以根据实际电气设备的类型设定被测对象的参考漏电流值。
漏电流比较电路用于比较实际漏电流值与参考漏电流值的大小并产生第二反馈信号至控制器700，控制器700根据第二反馈信号控制开关装置500的通断。当实际漏电流值比参考漏电流值大时，切断高压直流电源100，进而切断升压与转换模块300施加于被测对象的试验电压。此外通过比较，控制器700可以判断被测对象的耐压性能是否合格。
在本实用新型的一些实施例中，开关装置500为继电器。
在本实用新型的一些实施例中，控制器700为单片机，例如可以选择89C52单片机。
在本实用新型的一些实施例中，电气设备三合一综合检测仪还包括与控制器700电性连接的显示器，可以用来显示被测对象相关测试合不合格。
在本实用新型的一些实施例中，电气设备三合一综合检测仪还包括与控制器700电性连接的报警器，可以在实际绝缘电阻值比参考绝缘电阻值大时或者实际漏电流值比参考漏电流值大时，进行报警。
本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，包括：
高压直流电源(100)，其用于提供施加于被测对象的试验电压；
电阻测试模块(200)，其用于设定被测对象的参考绝缘电阻值和测量被测对象的实际绝缘电阻值；
升压与转换模块(300)，其用于将所述高压直流电源(100)的输出电压转换成被测对象进行耐压测试所需要的试验电压；
信号采集模块(400)，其用于获取被测对象测试时产生的交流电压信号、交流电流信号的有效值和两者的相位差；
开关装置(500)，其输入端与所述高压直流电源(100)电性连接，其输出端分别与所述电阻测试模块(200)和所述升压与转换模块(300)电性连接；
电压测试模块(600)，其用于设定被测对象的参考漏电流值和测量被测对象的实际漏电流值；
控制器(700)，其分别与所述电阻测试模块(200)、信号采集模块(400)、开关装置(500)以及电压测试模块(600)电性连接。
2.根据权利要求1所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述电阻测试模块(200)包括电阻检测电路、电阻预置电路、电阻比较电路，所述电阻比较电路分别与所述电阻检测电路、所述电阻预置电路和所述控制器(700)电性连接；
所述电阻检测电路与所述开关装置(500)电性连接，其用于测量被测对象的所述实际绝缘电阻值；
所述电阻预置电路用于设定被测对象的所述参考绝缘电阻值；
所述电阻比较电路用于比较所述实际绝缘电阻值与所述参考绝缘电阻值的大小并产生第一反馈信号至所述控制器(700)，所述控制器(700)根据所述第一反馈信号控制所述开关装置(500)的通断。
3.根据权利要求1所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述信号采集模块(400)包括依次电性连接的电压传感器、第一放大器、第一检波电路、第一低通滤波器、第一A/D转换器和依次电性连接的电流传感器、第二放大器、第二检波电路、第二低通滤波器、第二A/D转换器以及依次电性连接的波形变换器、相位鉴别器，所述第一A/D转换器和所述第二A/D转换器均与所述控制器(700)电性连接，所述波形变换器的输入端分别与所述电压传感器和所述电流传感器电性连接，所述相位鉴别器与所述控制器(700)电性连接。
4.根据权利要求3所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述电压传感器为电压互感器。
5.根据权利要求3所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述电流传感器为电流互感器。
6.根据权利要求1所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述电压测试模块(600)包括漏电流检测电路、漏电流预置电路、漏电流比较电路，所述漏电流比较电路分别与所述漏电流检测电路、所述漏电流预置电路和所述控制器(700)电性连接；
所述漏电流检测电路用于测量被测对象的所述实际漏电流值；
所述漏电流预置电路用于设定被测对象的所述参考漏电流值；
所述漏电流比较电路用于比较所述实际漏电流值与所述参考漏电流值的大小并产生第二反馈信号至所述控制器(700)，所述控制器(700)根据所述第二反馈信号控制所述开关装置(500)的通断。
7.根据权利要求1所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述开关装置(500)为继电器。
8.根据权利要求1所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，所述控制器(700)为单片机。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，还包括与所述控制器(700)电性连接的显示器。
10.根据权利要求1至8任一项所述的电气设备三合一综合检测仪，其特征在于，还包括与所述控制器(700)电性连接的报警器。
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