CN216670114U - 一种绝缘电阻测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种绝缘电阻测试仪，所述绝缘电阻测试仪的L端和E端分别连接待测设备的两端，包括触发电路、自激振荡电路、整流电路、电流采样电路、电压处理电路、电阻计算电路以及显示器，所述触发电路、自激振荡电路、整流电路、电流采样电路、电阻计算电路以及所述显示器依次连接，所述整流电路还连接所述绝缘电阻测试仪的L端，所述电压处理电路还连接所述绝缘电阻测试仪的E端。本实用新型解决了现有技术中绝缘电阻测试仪的测试准确率低的技术问题。

Description

一种绝缘电阻测试仪

技术领域

本实用新型涉及绝缘电阻测试技术领域，具体涉及一种绝缘电阻测试仪。

背景技术

电气设备、线路安全是电力系统安全运行的一个基本要素，通常所有的电气设备、线路都是需要日常的维护的，其目的是发现可能存在的故障隐患或对微小的故障进行判断。

申请号为201920465188.5的中国实用新型专利中公开了一种电力设备监测用绝缘电阻测试仪，其中公开了测量模块，包括DC/DC变换器、I/V变换器和除法器，其在测量时需要外部产生一个振荡信号来实现对绝缘电阻进行测试，但是由于外部输入的信号一般是通过晶体振荡器产生，而晶体振荡器又难以控制振荡频率，所以导致目前的绝缘电阻测试仪的测试准确率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种绝缘电阻测试仪，解决现有技术中绝缘电阻测试仪的测试准确率低的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型采取了以下技术方案：

本实用新型提供一种绝缘电阻测试仪，所述绝缘电阻测试仪的L端和E端分别连接待测设备的两端，包括触发电路、自激振荡电路、整流电路、电流采样电路、电压处理电路、电阻计算电路以及显示器，所述触发电路、自激振荡电路、整流电路、电流采样电路、电阻计算电路以及所述显示器依次连接，所述整流电路还连接所述绝缘电阻测试仪的L端，所述电压处理电路还连接所述绝缘电阻测试仪的E端，其中，

所述触发电路用于发出触发信号至所述自激振荡电路；

所述自激振荡电路用于根据所述触发信号产生自激振荡信号；

所述整流电路用于对所述自激振荡信号进行整流处理；

所述电流采样电路用于采集整流电路输出的电流；

所述电压处理电路用于采集待测设备两端的电压，并对电压进行衰减及放大处理；

所述电阻计算电路用于根据电流采样电路输出的电流以及电压处理电路输出的电压，计算待测设备的绝缘电阻；

所述显示器用于显示所述电阻计算电路输出的电阻值。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述自激振荡电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器、第一二极管、第一电容、第一开关和第二开关，所述第一开关的控制端和第二开关的控制端均连接所述触发电路，所述第一开关的一端连接VCC电源，所述第一开关的另一端连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端和第一二极管的正极，所述第二电阻的另一端连接第一电容的一端和第一比较器的反相输入端，所述第二开关的一端连接VCC电源，所述第二开关的另一端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第一比较器的同相输入端以及第三电阻的一端，所述第一比较器的输出端连接第三电阻的另一端、第一二极管的负极以及所述整流电路。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述触发电路包括双稳态触发器和按钮，所述按钮连接所述双稳态触发器的输入端，所述双稳态触发器的输出端连接所述第一开关的控制端和第二开关的控制端。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述整流电路包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述第一比较器的输出端，所述第二二极管的负极连接所述绝缘电阻测试仪的L端以及电流采样电路。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述电流采样电路包括霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的输入端连接所述第二二极管的负极，所述霍尔电流传感器的输出端连接所述电阻计算电路。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述电压处理电路包括IV转换器、衰减器和放大器，所述IV转换器的输入端连接所述绝缘电阻测试仪的E端，所述IV转换器的输出端连接所述衰减器的输入端，所述衰减器的输出端连接所述放大器的同相输入端，所述放大器的反相输入端接地，所述放大器的输出端连接所述电阻计算电路。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述电阻计算电路包括AD转换芯片和控制芯片，所述控制芯片的P2.0引脚与所述AD转换芯片的START引脚电连接，所述控制芯片的P2.1引脚与所述AD转换芯片的OE引脚电连接，所述控制芯片的P3.2引脚与所述AD转换芯片的EOC引脚电连接，所述控制芯片的P3.3引脚与所述AD转换芯片的CLOCK引脚电连接，所述控制芯片的P1.1端连接所述显示器，所述AD转换芯片的两个信号输入端分别连接所述霍尔电流传感器的输出端以及所述放大器的输出端。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述AD转换芯片的型号为ADC0809。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述控制芯片的型号为STC89C52。

优选的，所述的绝缘电阻测试仪中，所述显示器为液晶显示器。

与现有技术相比，本实用新型提供的绝缘电阻测试仪，通过在电阻测试仪中设置触发电路和自激振荡电路，利用触发电路触发所述自激振荡电路工作，自激振荡电路在被触发时，可以自激产生自激振荡信号后，供后续产生电流和电压后，即可实现绝缘电阻的测量，从而避免了因从外部输入振荡信号而导致的振荡频率波动难以控制，保证绝缘电阻测试仪的测试准确率。

附图说明

图1是本实用新型提供的绝缘电阻测试仪的一较佳实施例的结构框图；

图2是本实用新型提供的绝缘电阻测试仪中，所述自激振荡电路的一较佳实施例的原理图；

图3是本实用新型提供的绝缘电阻测试仪中，所述电阻计算电路的一较佳实施例的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的绝缘电阻测试仪，所述绝缘电阻测试仪的L端和E端分别连接待测设备的两端，所述绝缘电阻测试仪包括触发电路1、自激振荡电路2、整流电路3、电流采样电路4、电压处理电路5、电阻计算电路6以及显示器7，所述触发电路1、自激振荡电路2、整流电路3、电流采样电路4、电阻计算电路6以及所述显示器7依次连接，所述整流电路3还连接所述绝缘电阻测试仪的L端，所述电压处理电路5还连接所述绝缘电阻测试仪的E端，待测设备的两端分别连接绝缘电阻测试仪的L端和E端。

本实施例中，所述触发电路1用于发出触发信号至所述自激振荡电路2，从而实现自激振荡电路2的工作状态的控制。

所述自激振荡电路2用于根据所述触发信号产生自激振荡信号，从而实现了振荡信号的自发，无需通过外部设备(例如晶体振荡器等设备)激发，从而避免出现振荡频率难以控制的情况，保证绝缘电阻测试仪的测试准确率。

所述整流电路3用于对所述自激振荡信号进行整流处理，以将交流电转换为直流电。

所述电流采样电路4用于采集整流电路3输出的电流。

所述电压处理电路5用于采集待测设备两端的电压，并对电压进行衰减及放大处理，从而保证电压采样的准确性。

所述电阻计算电路6用于根据电流采样电路4输出的电流以及电压处理电路5输出的电压，计算待测设备的绝缘电阻，其具体计算方法为电压除以电流，即可得到绝缘电阻值，其具体计算过程为现有技术，在此不再赘述。

所述显示器7用于显示所述电阻计算电路6输出的电阻值。

本实用新型实施例通过在电阻测试仪中设置触发电路1和自激振荡电路2，利用触发电路1触发所述自激振荡电路2工作，自激振荡电路2在被触发时，可以自激产生自激振荡信号后，供后续产生电流和电压后，即可实现绝缘电阻的测量，从而避免了因从外部输入振荡信号而导致的振荡频率波动难以控制，保证绝缘电阻测试仪的测试准确率。

请参阅图2，在一个优选的实施例中，所述自激振荡电路2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一比较器U1、第一二极管D1、第一电容C1、第一开关K1和第二开关K2，所述第一开关K1的控制端和第二开关K2的控制端均连接所述触发电路1，所述第一开关K1的一端连接VCC电源，所述第一开关K1的另一端连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端和第一二极管D1的正极，所述第二电阻R2的另一端连接第一电容C1的一端和第一比较器U1的反相输入端，所述第二开关K2的一端连接VCC电源，所述第二开关K2的另一端连接第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端连接所述第一比较器U1的同相输入端以及第三电阻R3的一端，所述第一比较器U1的输出端连接第三电阻R3的另一端、第一二极管D1的负极以及整流电路3。

具体的，当所述第一开关K1和第二开关K2接收到触发信号时，所述自激振荡电路2开始工作，VCC电源可以输入，首先VCC电源通过第一电阻R1和第二电阻R2给第一电容C1充电，第一比较器U1的反相输入端即第一电容C1的一端的电压，在第一电容C1的充电阶段，第一比较器U1的同相输入端的电压高于反相输入端的电压，第一比较器U1输出高电平信号；在第一电容C1不断被充电后，第一比较器U1的反相输入端的电压不断升高，当第一比较器U1的反相输入端的电压高于同相输入端的电压时，第一比较器U1的输出端翻转输出低电平，此时，第一比较器U1的同相输入端为VCC电源通过第四电阻R4和第三电阻R3分压后的分压电压，同时第一比较器U1输出低电平，且输出端对地短路，第一电容C1通过第二电阻R2和第一二极管D1对所述第一比较器U1的输出端进行放电，第一比较器U1的反相输入端的电压迅速降低，当第一比较器U1的反相输入端的电压小于同相输入端的电压时，第一比较器U1的输出端再次翻转输出高电平，如此反复，从而输出一个具有一定周期的振荡信号，实现自激振荡，无需外部晶体振荡器产生振荡信号，避免振荡频率难以控制，保证绝缘电阻测试仪的测试准确率。

请继续参阅图1，所述触发电路1包括双稳态触发器11和按钮12，所述按钮12连接所述双稳态触发器11的输入端，所述双稳态触发器11的输出端连接所述第一开关K1的控制端和第二开关K2的控制端。所述双稳态触发器11具有两个稳定的工作状态，在外加信号触发下电路可从一种稳定的工作状态转换到另一种稳定的工作状态，因此，当按钮12被按下时，双稳态触发器11会产生触发信号，从而使第一开关K1和第二开关K2闭合，当按钮12被松开时，双稳态触发器11会使第一开关K1和第二开关K2断开。

请继续参阅图2，所述整流电路3包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的正极连接所述第一比较器U1的输出端，所述第二二极管D2的负极连接所述绝缘电阻测试仪的L端以及电流采样电路4。所述第二二极管D2可实现半桥整流，从而将输入的振荡信号转化为一直流信号，方便后续的测量。

在一个优选的实施例中，所述电流采样电路4包括霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的输入端连接所述第二二极管D2的负极，所述霍尔电流传感器的输出端连接所述电阻计算电路6。所述霍尔电流传感器可以准确的采集输入的电流大小，然后输出至电阻计算电路6，进而实现电阻的测量。

请继续参阅图1，在一个优选的实施例中，所述电压处理电路5包括IV转换器51、衰减器52和放大器53，所述IV转换器51的输入端连接所述绝缘电阻测试仪的E端，所述IV转换器51的输出端连接所述衰减器52的输入端，所述衰减器52的输出端连接所述放大器53的同相输入端，所述放大器53的反相输入端接地，所述放大器53的输出端连接所述电阻计算电路6。其中，所述IV转换器51用于将电流转换为电压信号，所述衰减器52用于调整电路中信号的大小，并能够缓冲阻抗的变化，从而更精准的保证电压的准确性，所述放大器53用于对衰减后的电压信号进行放大，进而保证测量的准确性。

请参阅图3，在一个优选的实施例中，所述电阻计算电路6包括AD转换芯片U2和控制芯片U3，所述控制芯片U3的P2.0引脚与所述AD转换芯片U2的START引脚电连接，所述控制芯片U3的P2.1引脚与所述AD转换芯片U2的OE引脚电连接，所述控制芯片U3的P3.2引脚与所述AD转换芯片U2的EOC引脚电连接，所述控制芯片U3的P3.3引脚与所述AD转换芯片U2的CLOCK引脚电连接，所述控制芯片U3的P1.1端连接所述显示器7，所述AD转换芯片U3的两个信号输入端分别连接所述霍尔电流传感器的输出端以及所述放大器53的输出端。

具体的，所述AD转换芯片U2的型号为ADC0809，用于对输入的电流和电压进行模数转换，所述控制芯片U3的型号为STC89C52，用于根据模数转换后的电流及电压，得到绝缘电阻的电阻值。当然，在其它的实施例中，所述AD转换芯片U2以及所述控制芯片U3还可选用其它型号的芯片，本实用新型对此不做限定。

在一个优选的实施例中，所述显示器7为液晶显示器，方便用户的查看。

综上所述，本实用新型提供的绝缘电阻测试仪，通过在电阻测试仪中设置触发电路和自激振荡电路，利用触发电路触发所述自激振荡电路工作，自激振荡电路在被触发时，可以自激产生自激振荡信号后，供后续产生电流和电压后，即可实现绝缘电阻的测量，从而避免了因从外部输入振荡信号而导致的振荡频率波动难以控制，保证绝缘电阻测试仪的测试准确率。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种绝缘电阻测试仪，所述绝缘电阻测试仪的L端和E端分别连接待测设备的两端，其特征在于，包括触发电路、自激振荡电路、整流电路、电流采样电路、电压处理电路、电阻计算电路以及显示器，所述触发电路、自激振荡电路、整流电路、电流采样电路、电阻计算电路以及所述显示器依次连接，所述整流电路还连接所述绝缘电阻测试仪的L端，所述电压处理电路还连接所述绝缘电阻测试仪的E端，其中，

所述触发电路用于发出触发信号至所述自激振荡电路；

所述自激振荡电路用于根据所述触发信号产生自激振荡信号；

所述整流电路用于对所述自激振荡信号进行整流处理；

所述电流采样电路用于采集整流电路输出的电流；

所述电压处理电路用于采集待测设备两端的电压，并对电压进行衰减及放大处理；

所述电阻计算电路用于根据电流采样电路输出的电流以及电压处理电路输出的电压，计算待测设备的绝缘电阻；

所述显示器用于显示所述电阻计算电路输出的电阻值。

2.根据权利要求1所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述自激振荡电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一比较器、第一二极管、第一电容、第一开关和第二开关，所述第一开关的控制端和第二开关的控制端均连接所述触发电路，所述第一开关的一端连接VCC电源，所述第一开关的另一端连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端和第一二极管的正极，所述第二电阻的另一端连接第一电容的一端和第一比较器的反相输入端，所述第二开关的一端连接VCC电源，所述第二开关的另一端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接所述第一比较器的同相输入端以及第三电阻的一端，所述第一比较器的输出端连接第三电阻的另一端、第一二极管的负极以及所述整流电路。

3.根据权利要求2所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述触发电路包括双稳态触发器和按钮，所述按钮连接所述双稳态触发器的输入端，所述双稳态触发器的输出端连接所述第一开关的控制端和第二开关的控制端。

4.根据权利要求2所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述整流电路包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述第一比较器的输出端，所述第二二极管的负极连接所述绝缘电阻测试仪的L端以及电流采样电路。

5.根据权利要求4所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述电流采样电路包括霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器的输入端连接所述第二二极管的负极，所述霍尔电流传感器的输出端连接所述电阻计算电路。

6.根据权利要求5所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述电压处理电路包括IV转换器、衰减器和放大器，所述IV转换器的输入端连接所述绝缘电阻测试仪的E端，所述IV转换器的输出端连接所述衰减器的输入端，所述衰减器的输出端连接所述放大器的同相输入端，所述放大器的反相输入端接地，所述放大器的输出端连接所述电阻计算电路。

7.根据权利要求6所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述电阻计算电路包括AD转换芯片和控制芯片，所述控制芯片的P2.0引脚与所述AD转换芯片的START引脚电连接，所述控制芯片的P2.1引脚与所述AD转换芯片的OE引脚电连接，所述控制芯片的P3.2引脚与所述AD转换芯片的EOC引脚电连接，所述控制芯片的P3.3引脚与所述AD转换芯片的CLOCK引脚电连接，所述控制芯片的P1.1端连接所述显示器，所述AD转换芯片的两个信号输入端分别连接所述霍尔电流传感器的输出端以及所述放大器的输出端。

8.根据权利要求7所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述AD转换芯片的型号为ADC0809。

9.根据权利要求7所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述控制芯片的型号为STC89C52。

10.根据权利要求1所述的绝缘电阻测试仪，其特征在于，所述显示器为液晶显示器。

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