專利名稱：變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備，具體說(shuō)是一種變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
變壓器繞組直流電阻的測(cè)量是其日常試驗(yàn)中的重要項(xiàng)目，通過(guò)直流電阻的測(cè)量， 可檢查線圈質(zhì)量、分接開關(guān)位置接觸是否良好、線圈或引線有無(wú)折斷、并聯(lián)支路的正確性、 有無(wú)短路現(xiàn)象，是確定短路損耗的重要數(shù)據(jù)。因此在交接、預(yù)試、大修和調(diào)換分接開關(guān)后均需進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)容量的越來(lái)越大，變壓器的容量也不斷加大。變壓器的容量越大，電壓等級(jí)越高，電感與電阻的比值就越大，測(cè)量過(guò)程中的反向電勢(shì)有可能造成測(cè)量系統(tǒng)的故障。且負(fù)載電流直接影響到測(cè)量的準(zhǔn)確性，但目前沒(méi)有好的方式解決此問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，可以解決上述提出的問(wèn)題，使測(cè)量過(guò)程得到精確控制，在測(cè)量過(guò)程的可靠性和安全性上得到大幅提高。所述變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，包括單片機(jī)、顯示器、模數(shù)采樣模塊和前置抗干擾電路，其特征是還包括帶恒流源的分流模塊，所述分流模塊的輸出端與被測(cè)負(fù)載兩端連接；在被測(cè)負(fù)載的副邊接線柱上并聯(lián)有反向續(xù)流二極管。所述分流模塊的分流控制端與單片機(jī)外接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接。所述單片機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊與繼電器線圈連接，所述繼電器線圈所控制的觸點(diǎn)開關(guān)串聯(lián)于負(fù)載副邊接線柱與前置抗干擾電路之間。作為一種實(shí)施例，所述分流模塊包括一個(gè)運(yùn)算放大器和作為恒流源的場(chǎng)效應(yīng)管， 所述運(yùn)算放大器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，運(yùn)算放大器的反相端與場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，并通過(guò)恒流電阻接地，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極通過(guò)被測(cè)負(fù)載接到電源。所述前置抗干擾電路包括串聯(lián)連接的前置限幅電路、抗干擾電路和信號(hào)處理模塊。本實(shí)用新型采用軟硬件嵌入式模塊化設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)，利用電子化的檢測(cè)手段代替現(xiàn)有人工檢測(cè)。本實(shí)用新型通過(guò)小巧的恒流分流模塊實(shí)現(xiàn)了通過(guò)處理器精確控制的恒流測(cè)試環(huán)境，并因此可以預(yù)知并切換測(cè)量量程，負(fù)載通過(guò)反接大功率二極管卸除了可能由測(cè)試電路帶來(lái)的反電勢(shì)，配合軟件控制對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高度的安全性與可靠性測(cè)試操作。

圖1是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2分流模塊電路實(shí)施例。圖中1_恒流源，2-分流模塊，3-繼電器線圈，4-驅(qū)動(dòng)模塊，5-單片機(jī)，6_模數(shù)采樣模塊，7-信號(hào)處理模塊，8-續(xù)流二極管，9-副邊接線柱，10-被測(cè)負(fù)載，11-分流控制端， 12-運(yùn)算放大器，13-顯示器，14-場(chǎng)效應(yīng)管，15-恒流電阻。
具體實(shí)施方式
下 面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明如圖1中所示變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，包括單片機(jī)5、顯示器13、模數(shù)采樣模塊6和前置抗干擾電路，還包括帶恒流源1的分流模塊2，所述分流模塊2的輸出端與被測(cè)負(fù)載10兩端連接；在被測(cè)負(fù)載10的副邊接線柱9 上并聯(lián)有反向續(xù)流二極管8。所述分流模塊2的分流控制端11與單片機(jī)5外接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接。由此，即可實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)5通過(guò)程序控制所需要輸出的電流，并預(yù)測(cè)到所檢測(cè)的電壓范圍。所述單片機(jī)5通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊4與繼電器線圈3連接，所述繼電器線圈3所控制的觸點(diǎn)開關(guān)串聯(lián)于負(fù)載副邊接線柱9與前置抗干擾電路之間。因此單片機(jī)可以通過(guò)軟件控制采樣信號(hào)的輸入通道。在預(yù)知采樣電壓超過(guò)上限時(shí)，可以控制斷開采樣通道，從而保護(hù)測(cè)量系統(tǒng)的安全。作為一個(gè)優(yōu)化的實(shí)施例，所述分流模塊2包括一個(gè)運(yùn)算放大器12和作為恒流源的場(chǎng)效應(yīng)管14，所述運(yùn)算放大器12的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管14的柵極連接，運(yùn)算放大器12的反相端與場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，并通過(guò)恒流電阻15接地，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極通過(guò)被測(cè)負(fù)載10接到電源。所述前置抗干擾電路包括串聯(lián)連接的前置限幅電路、抗干擾電路和信號(hào)處理模塊 7。下面介紹具體的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方案1.保護(hù)模塊1. 1硬件保護(hù)模塊由愣次定理可知，當(dāng)測(cè)試結(jié)束后會(huì)在變壓器的兩端產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)。目前現(xiàn)場(chǎng)變壓器繞組電感值基本比較大，所以反電動(dòng)勢(shì)的值一般會(huì)很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)備元器件的反向耐壓值，直接造成了儀器的損壞，為此我公司采用了硬件保護(hù)電路，利用大功率二極管成功的吸收了反電動(dòng)勢(shì)，并把反電動(dòng)勢(shì)鉗位在0. 7V，有效的解決的反電動(dòng)勢(shì)造成設(shè)備的損壞問(wèn)題。 在被測(cè)負(fù)載10的副邊接線柱9上并聯(lián)反向接有續(xù)流二極管8。1. 2軟件保護(hù)模塊本系統(tǒng)的優(yōu)化方案設(shè)備提供了 6個(gè)測(cè)試檔位，分別為10πιΩ、100πιΩ、1Ω、10Ω、 100 Ω、11 Ω，測(cè)試的恒流值分別為10A、10A、1A、1A、0. IA和0. OlA0當(dāng)某用戶誤操作的把一個(gè)很大電阻的被試品用一個(gè)很小量程的檔位測(cè)試時(shí)，此檔位便會(huì)出現(xiàn)超量程。由于我公司采用的是恒流源技術(shù)，由電路原理電壓=電流X電阻可知會(huì)在變壓器兩端產(chǎn)生一個(gè)遠(yuǎn)大于當(dāng)前檔位測(cè)試范圍的電壓值，此電壓值很可能直接燒壞芯片，因此我公司率先采用了實(shí)時(shí)軟件保護(hù)模塊，當(dāng)電壓過(guò)大、出現(xiàn)超量程時(shí)，軟件自動(dòng)切斷采樣源，從而有效的保護(hù)了設(shè)備。如圖2所示，所述分流模塊2包括一個(gè)運(yùn)算放大器12和作為恒流源的場(chǎng)效應(yīng)管 14，所述運(yùn)算放大器12的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管14的柵極連接，運(yùn)算放大器12的反相端與場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，并通過(guò)恒流電阻15接地，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極通過(guò)被測(cè)負(fù)載10接到數(shù)字電源。所述分流模塊2的分流控制端11與單片機(jī)5自帶的、或外接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端連接。 從而實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)對(duì)測(cè)試負(fù)載的恒流控制。當(dāng)硬件保護(hù)不徹底時(shí)軟件保護(hù)同樣工作，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)雙保險(xiǎn)，設(shè)備的穩(wěn)定性得到了充分的保證。2.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊 數(shù)模轉(zhuǎn)換作為優(yōu)化的實(shí)施例，我們選擇了 ICL7135AD轉(zhuǎn)換芯片，ICL7135是個(gè)雙積分AD轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后直接輸出BCD碼，輸出的位數(shù)是4 1/2 Digit，因此大大簡(jiǎn)化了我們編程的復(fù)雜度。采用CD4060為ICL7135提供clock時(shí)鐘信號(hào)。采用LM385為ICL7135提供基準(zhǔn)源。3.系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用增強(qiáng)型單片機(jī)為核心的控制方式，當(dāng)需要測(cè)量時(shí)，cpu便選通恒流源，并啟動(dòng)分流電路模塊，分流電路主要作用是將IOA的恒流源分成0. 01A、0. 1A、1A、10A四個(gè)檔位，電流確定后cpu通過(guò)采樣電路進(jìn)行采樣，cpu將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì)①、采用了獨(dú)特的精密分流技術(shù)，降低了硬件成本，提高了測(cè)試精度。②、針對(duì)不同的干擾，設(shè)備同時(shí)采用了硬件保護(hù)和軟件保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式，提高了設(shè)備的安全性。③、采用雙積分AD轉(zhuǎn)換芯片，增強(qiáng)了設(shè)備抗干擾能力。④、采用了 ATMEL公司的微處理器89c55wd，簡(jiǎn)化了外擴(kuò)ROM和RAM的需求，縮小了電路板的體積，提高了儀器的可靠性。
權(quán)利要求1.一種變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，包括單片機(jī)、顯示器、模數(shù)采樣模塊和前置抗干擾電路，其特征是還包括帶恒流源(1)的分流模塊(2)，所述分流模塊(2)的輸出端與被測(cè)負(fù)載(10)兩端連接；在被測(cè)負(fù)載(10)的副邊接線柱(9)上并聯(lián)有反向續(xù)流二極管(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所述分流模塊(2)的分流控制端(11)與單片機(jī)(5)外接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所述單片機(jī)(5)通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊⑷與繼電器線圈⑶連接，所述繼電器線圈⑶所控制的觸點(diǎn)開關(guān)串聯(lián)于負(fù)載副邊接線柱(9)與前置抗干擾電路之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所述分流模塊(2) 包括一個(gè)運(yùn)算放大器(12)和作為恒流源的場(chǎng)效應(yīng)管(14)，所述運(yùn)算放大器(12)的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管(14)的柵極連接，運(yùn)算放大器(12)的反相端與場(chǎng)效應(yīng)管的源極連接，并通過(guò)恒流電阻(15)接地，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極通過(guò)被測(cè)負(fù)載(10)接到電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所述前置抗干擾電路包括串聯(lián)連接的前置限幅電路、抗干擾電路和信號(hào)處理模塊(7)。
專利摘要一種變壓器電阻智能測(cè)量系統(tǒng)，包括單片機(jī)、顯示器、模數(shù)采樣模塊和前置抗干擾電路，其特征是所述數(shù)據(jù)采集終端還包括帶恒流源(1)的分流模塊(2)，所述分流模塊(2)的輸出端與被測(cè)負(fù)載(10)兩端連接，在被測(cè)負(fù)載(10)的副邊接線柱(9)上并聯(lián)反向接有續(xù)流二極管(8)。本實(shí)用新型通過(guò)小巧的恒流分流模塊實(shí)現(xiàn)了通過(guò)處理器精確控制的恒流測(cè)試環(huán)境，配合軟件控制對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高度的安全性與可靠性測(cè)試操作。
文檔編號(hào)G01R27/02GK201974480SQ20102068395
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者晉宗俊 申請(qǐng)人:武漢國(guó)試電氣設(shè)備有限公司