專利名稱：變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能快速測(cè)試變壓器容量及損耗的裝置，屬測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變壓器的損耗是影響變壓器的效率、溫升和壽命的重要因素，在變壓器的生產(chǎn)過(guò)程和變壓器交接試驗(yàn)中需測(cè)量變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗?，F(xiàn)有變壓器空載損耗和負(fù)載損耗的測(cè)試方法是使用電壓表、電流表和功率表進(jìn)行測(cè)量，這種測(cè)試方法不僅接線復(fù)雜，工作量大，而且測(cè)量結(jié)果受人為因素影響大，精確度很低。容量是變壓器的重要技術(shù)參數(shù)，在變壓器生產(chǎn)和使用過(guò)程中，常常需要測(cè)量或核準(zhǔn)的變壓器參數(shù)。目前雖然已有測(cè)量變壓器容量的儀器，但現(xiàn)有儀器在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)停電或沒(méi)有試驗(yàn)電源等情況下，不能進(jìn)行測(cè)量，這給變壓器容量測(cè)試帶來(lái)不便。另外，變壓器容量的測(cè)試和損耗測(cè)試一樣也要使用多種測(cè)量工具，也使測(cè)量操作變得煩瑣。因此設(shè)計(jì)一種操作簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確、功能齊全的變壓器參數(shù)測(cè)試裝置具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種操作簡(jiǎn)便、多功能、精度高的變壓器參數(shù)測(cè)試裝置。
本實(shí)用新型的問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，它由機(jī)箱和置于其內(nèi)的電路部分組成，電路部分由電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路、通道選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及液晶顯示器YJ構(gòu)成，所述電壓信號(hào)采集放大電路設(shè)有三路，分別對(duì)應(yīng)ABC三相，每路由電壓互感器PT、運(yùn)算放大器F1以及可編程增益放大器U1組成；所述電流信號(hào)采集放大電路設(shè)有三路，每路均由電流互感器CT、運(yùn)算放大器F2、電阻R1以及可編程增益放大器U2組成，通道選擇電路由多路開(kāi)關(guān)U3構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7構(gòu)成，單片機(jī)系統(tǒng)由CPU、鎖存器U8、八D觸發(fā)器U4、U5以及譯碼器U9組成，電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路的輸出端接通道選擇電路的輸入端，通道選擇電路的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)的輸入端，顯示電路接單片機(jī)系統(tǒng)的輸出接口。
上述變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，所述各部分電路的構(gòu)成與連接關(guān)系為電壓互感器PT接于被測(cè)變壓器原邊線圈的一相上，其信號(hào)輸出端接運(yùn)算放大器F1的同相輸入端，運(yùn)算放大器F1接成電壓跟隨器，其輸出端接可編程增益放大器U1的VIN端，可編程增益放大器U1的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器U5的Q4～Q6端，三個(gè)電壓信號(hào)采集放大電路的三個(gè)可編程增益放大器U1的信號(hào)輸出端V SEN分別接多路開(kāi)關(guān)U3的S1～S3端；電流互感器CT接于被測(cè)變壓器原邊線圈的一相上，其信號(hào)輸出端接運(yùn)算放大器F2的同相輸入端，電阻R1接于運(yùn)算放大器F2的反向輸入端與輸出端之間，運(yùn)算放大器F2的輸出端接可編程增益放大器U2的VIN端，可編程增益放大器U2的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器U5的Q0～Q2端，三個(gè)電流信號(hào)采集放大電路的三個(gè)可編程增益放大器U2的信號(hào)輸出端V SEN分別接多路開(kāi)關(guān)U3的S5～S7端；多路開(kāi)關(guān)U3的A0、A1端分別接八D觸發(fā)器U4的Q1、Q2端，其OT1端的輸出信號(hào)接模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6的20Vspn端，其OT2端的輸出信號(hào)接模數(shù)轉(zhuǎn)換器U7的20Vspn端；模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7的1sbDB0、DB1～DB3端分別接CPU的P04～P07端，其DB4～DB10以及msb-11端依次接CPU的P00～P07端，A0/SC、R/S端分別接鎖存器U8的A0、A1端；鎖存器U8、八D觸發(fā)器U4、U5的D0～D7端分別接CPU的P00～P07端，液晶顯示器YJ的數(shù)據(jù)線接CPU的P00～P07端，譯碼器U9的A、B、C端分別連接CPU的P24～P26端，其片選信號(hào)輸出端Y1、Y2、Y0、Y4及Y3分別接八D觸發(fā)器U4、U5的CLK、模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7的CS以及液晶顯示器YJ的片選信號(hào)輸入端。
上述變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，所述電路部分增設(shè)一個(gè)三相逆變電源NB。
上述變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，在電流信號(hào)采集放大電路增設(shè)放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路，所述放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路由電阻R2和繼電器J組成，繼電器J的線圈接八D觸發(fā)器U5的Q3端，其常開(kāi)觸點(diǎn)J-1與電阻R2串聯(lián)連接后并接于電阻R1兩端。
本實(shí)用新型由電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路采集變壓器原邊線圈的電壓及電流信號(hào)并進(jìn)行放大處理，各路電壓及電流信號(hào)經(jīng)通道選擇電路選通后，將電壓、電流信號(hào)分別送入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入CPU，CPU對(duì)電壓及電流信號(hào)進(jìn)行分析運(yùn)算，最后將運(yùn)算所得到的容量或損耗數(shù)值顯示在液晶顯示器XS上。通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，可使本實(shí)用新型對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有電源或停電時(shí)，可利用本實(shí)用新型的三相逆變電源進(jìn)行測(cè)試。本實(shí)用新型接線簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確、功能齊全，能快速測(cè)試變壓器容量及損耗，使用非常方便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。


圖1是本實(shí)用新型電原理框圖；圖2是電原理圖。
圖中各標(biāo)號(hào)為U-1、U-2、U-3.電壓信號(hào)采集放大電路，I-1、I-2、I-3.電流信號(hào)采集放大電路，PT.電壓互感器，CT.電流互感器，F(xiàn)1、F2.運(yùn)算放大器，U1、U2.可編程增益放大器，U3.多路開(kāi)關(guān)，U4，U5.八D觸發(fā)器，U6、U7.模數(shù)轉(zhuǎn)換器，U8.鎖存器，U9.譯碼器，NB.三相逆變電源，XS.顯示器，DY.打印機(jī)。
具體實(shí)施方式
圖2中，U-1、U-2、U-3為三個(gè)電壓信號(hào)采集放大電路，I-1、I-2、I-3為三個(gè)電流信號(hào)采集放大電路。三個(gè)電壓信號(hào)采集放大電路和三個(gè)電流信號(hào)采集放大電路分別接變壓器的三個(gè)不同相。
運(yùn)算放大器F1、F2的型號(hào)是OP07，可編程增益放大器U1、U2的型號(hào)是AD52 6JN，多路開(kāi)關(guān)U3的型號(hào)是AD7502，八D觸發(fā)器U4、U5的型號(hào)是74LS374，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7的型號(hào)是AD1674，鎖存器U8為74HC373，譯碼器U9為74HC138，CPU選用78E516B。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是電壓互感器PT采集的電壓信號(hào)經(jīng)電壓跟隨器送到可編程增益放大器U1的VIN端，電壓信號(hào)經(jīng)放大后送到多路開(kāi)關(guān)U3的輸入端。電壓互感器對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行固定衰減，可編程增益放大器U1的增益由CPU根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱，通過(guò)八D觸發(fā)器U5的Q4～Q6端進(jìn)行控制。電流互感器CT采集的電流信號(hào)經(jīng)F2與R1組成的放大電路放大后送到可編程增益放大器U2的VIN端，電流信號(hào)經(jīng)放大后送到多路開(kāi)關(guān)U3的輸入端?？删幊淘鲆娣糯笃鱑2的增益由CPU根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱，通過(guò)八D觸發(fā)器U5的Q0～Q2端進(jìn)行控制。CPU還可以對(duì)八D觸發(fā)器U5發(fā)出控制信號(hào)，使其Q3端的繼電器得電動(dòng)作，將電阻R2與R1并聯(lián)，增大信號(hào)放大倍數(shù)。多路開(kāi)關(guān)U3為雙路四選一開(kāi)關(guān)，CPU通過(guò)八D觸發(fā)器U4控制選擇接通哪一路電壓、電流信號(hào)，被接通的電壓信號(hào)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6的20Vspn端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后送入CPU。被接通的電流信號(hào)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器U7的20Vspn端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U7將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后送入CPU。CPU對(duì)電壓、電流信號(hào)進(jìn)行分析、運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果顯示在液晶顯示器XS上或由打印機(jī)DY打印。鍵盤(pán)可對(duì)單片機(jī)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定并可控制測(cè)量進(jìn)程，本實(shí)用新型能快速測(cè)試變壓器空載損耗、負(fù)載損耗及容量。
CPU通過(guò)計(jì)算接收的A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)，控制可編程增益放大器進(jìn)行相應(yīng)量程的切換，CPU根據(jù)測(cè)量順序控制多路開(kāi)關(guān)U3。CPU的P24～P26端的信號(hào)經(jīng)譯碼器U9譯碼后形成六個(gè)片選信號(hào)，控制電路工作。
測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有電源或停電時(shí)，可利用本實(shí)用新型的三相逆變電源進(jìn)行測(cè)試。
本實(shí)用新型在制成測(cè)試儀器時(shí)，可將逆變電源輸出端子(Ia’、Ib’、Ic’)、電流輸入端子(IA’、IB’、IC’)、電流輸出端子(Ia、Ib、Ic)、電壓輸入端子(Ua、Ub、Uc、U0)、320×240點(diǎn)陣液晶、鍵盤(pán)、電源插座等設(shè)置在儀表面板上；電壓、電流互感器的輸入端與儀器面板的輸入、輸出端子相連。當(dāng)使用內(nèi)部逆變電源時(shí)，逆變電源輸出端(Ia’、Ib’、Ic’)與電流互感器輸入端(Ia、Ib、Ic)短接。測(cè)試結(jié)果除讀數(shù)顯示外，還可用打印機(jī)打印出來(lái)，一般采用微型打印機(jī)。
權(quán)利要求1.一種變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，其特征是，它由機(jī)箱和置于其內(nèi)的電路部分組成，其中，電路部分由電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路、通道選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及液晶顯示器(YJ)構(gòu)成，所述電壓信號(hào)采集放大電路設(shè)有三路，分別對(duì)應(yīng)ABC三相，每路由電壓互感器(PT)、運(yùn)算放大器(F1)以及可編程增益放大器(U1)組成；所述電流信號(hào)采集放大電路有三個(gè)，均由電流互感器(CT)、運(yùn)算放大器(F2)、電阻R1以及可編程增益放大器(U2)組成，通道選擇電路由多路開(kāi)關(guān)(U3)構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6、U7)構(gòu)成，單片機(jī)系統(tǒng)由CPU、鎖存器(U8)、八D觸發(fā)器(U4、U5)以及譯碼器(U9)組成，電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路的輸出端接通道選擇電路的輸人端，通道選擇電路的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)的輸入端，顯示電路接單片機(jī)系統(tǒng)的輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，其特征是，各部分電路的構(gòu)成與連接關(guān)系為電壓互感器(PT)接于被測(cè)變壓器原邊線圈的一相上，其信號(hào)輸出端接運(yùn)算放大器F1的同相輸人端，運(yùn)算放大器(F1)接成電壓跟隨器，其輸出端接可編程增益放大器(U1)的VIN端，可編程增益放大器(U1)的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器(U5)的Q4～Q6端，三個(gè)電壓信號(hào)采集放大電路的三個(gè)可編程增益放大器(U1)的信號(hào)輸出端V SEN分別接多路開(kāi)關(guān)(U3)的S1～S3端；電流互感器(CT)接于被測(cè)變壓器原邊線圈的一相上，其信號(hào)輸出端接運(yùn)算放大器(F2)的同相輸人端，電阻R1接于運(yùn)算放大器(F2)的反向輸入端與輸出端之間，運(yùn)算放大器F2的輸出端接可編程增益放大器(U2)的VIN端，可編程增益放大器(U2)的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器(U5)的Q0～Q2端，三個(gè)電流信號(hào)采集放大電路的三個(gè)可編程增益放大器(U2)的信號(hào)輸出端V SEN分別接多路開(kāi)關(guān)(U3)的S5～S7端；多路開(kāi)關(guān)(U3)的A0、A1端分別接八D觸發(fā)器(U4)的Q1、Q2端，其OT1端的輸出信號(hào)接械數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6)的20Vspn端，其OT2端的輸出信號(hào)接模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U7)的20Vspn端；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6、U7)的1sbDB0、DB1～DB3端分別接CPU的P04～P07端，其DB4～DB10以及msb-11端依次接CPU的P00～P07端，A0/SC、R/S端分別接鎖存器(U8)的A0、A1端；鎖存器U8、八D觸發(fā)器(U4、U5)的D0～D7端分別接CPU的P00～P07端，液晶顯示器YJ的數(shù)據(jù)線接CPU的P00～P07端，譯碼器(U9)的A、B、C端分別CPU的P24～P26端，其片選信號(hào)輸出端Y1、Y2、Y0、Y4及Y3分別接八D觸發(fā)器(U4、U5)的CLK、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6、U7)的CS以及液晶顯示器YJ的片選信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，其特征是增設(shè)一個(gè)三相逆變電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，其特征是，在電流信號(hào)采集放大電路增設(shè)放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路，所述放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路由電阻R2和繼電器J組成，繼電器J的線圈接八D觸發(fā)器(U5)的Q3端，其常開(kāi)觸點(diǎn)J-1與電阻R2串聯(lián)連接后并接于電阻R1兩端。
專利摘要一種變壓器容量及損耗快速測(cè)試儀，屬測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，用于解決變壓器參數(shù)的測(cè)試問(wèn)題。其技術(shù)方案是它由機(jī)箱和其內(nèi)的電路部分組成，電路部分由電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路、通道選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)系統(tǒng)以及液晶顯示器YJ構(gòu)成，電壓信號(hào)采集放大電路、電流信號(hào)采集放大電路的輸出端接通道選擇電路的輸入端，通道選擇電路的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機(jī)系統(tǒng)的輸入端，顯示電路接單片機(jī)系統(tǒng)的輸出接口。本實(shí)用新型接線簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確、功能齊全，能快速測(cè)試變壓器容量及損耗，使用非常方便。
文檔編號(hào)G01R31/00GK2929730SQ200620025099
公開(kāi)日2007年8月1日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者胡軍, 張勇, 張?zhí)? 胡宏, 蔣兆祥, 韓愛(ài)琴, 劉占青, 趙建軍 申請(qǐng)人:保定市力興電子設(shè)備有限公司