專利名稱：一種變壓器損耗智能測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及變壓器性能測試儀，尤其是一種變壓器損耗智能測試儀，適用于高能耗變壓器監(jiān)測與改造及變壓器故障診斷。
現(xiàn)有的變壓器損耗測試儀，大都為低功率因數(shù)功率表、電壓表、電流表和調(diào)壓器的松散組合裝置，本身不具備頻率測量補償與互感器角差補償，測試時需要數(shù)人同時分別進行人工讀表、記錄、調(diào)壓、計算與核算等，需用數(shù)小時才能測完，這樣不但設(shè)備分散，不便攜帶使用，而且測試繁瑣、費時、易出錯，難以確保監(jiān)測變壓器損耗數(shù)據(jù)的精確性。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺點，本實用新型的目的是提供一種變壓器損耗智能測試儀。它不但整機結(jié)構(gòu)一體化，便于攜帶使用，而且測試過程智能化、省時，測試精度高。
本實用新型的目的是采用微電腦技術(shù)、電流、電壓雙通道模一數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換技術(shù)、頻率測量補償與儀器精度校準技術(shù)、參數(shù)自動顯示、打印技術(shù)完成的。
本實用新型的技術(shù)方案是將測試電源加到電流、電壓互感器上，其輸出信號分別加到電流、電壓通道A/D轉(zhuǎn)換器上，經(jīng)頻率測量補償，在微機系統(tǒng)控制下，進行模-數(shù)信號轉(zhuǎn)換，送入微機系統(tǒng)處理與儀表精度校準電路校準，再送入顯示器和打印機中顯示和打印，得到測試結(jié)果。
本實用新型的組成部分包括一個由機殼、固定在其底板上的帶有單片微機系統(tǒng)電路的印刷電路板和微型打印機、分布在其面板上的顯示窗口與人-機對話鍵盤組成的主機、和一只電流互感器及其兩者連為一體的電纜。
由于采用上述方案，本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)具有顯著的技術(shù)進步和積極的效果。它不但其結(jié)構(gòu)一體化、體積小、重量輕、便于攜帶使用，而且在電腦控制下，基本測試項目多、測試速度快，幾分鐘完成一項測試，電流、電壓、頻率測試精度達到1級，其它測量精度達到1.5級，亦可當(dāng)作電平衡測試儀使用。
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型。


圖1為本實用新型設(shè)計框圖。
圖2為圖1的一種工作原理電路圖。
圖3為本實用新型整機結(jié)構(gòu)(帶局部剖面)立體示意圖與說明書摘要附圖。
圖4為圖3中顯示窗口(6)與鍵盤(7)示意圖。
圖5與圖6分別為圖2中A-A方向的左、右部分放大圖。
參照圖1，可知本實用新型設(shè)計框圖組成部分包括一只電流互感器，其輸入端接測試電源而其輸出端接被測變壓器輸入輸出端和電流通道A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，一只電壓互感器，其輸入端接測試電源而其輸出端接電壓通道A/D轉(zhuǎn)換器和頻率測量電路輸入端，一只電流通道A/D轉(zhuǎn)換器，其輸入端接上述電流互感器輸出端而其輸出端接單片微機系統(tǒng)，一只電壓通道A/D轉(zhuǎn)換器，其輸入端接上述電壓互感器輸出端而輸出端接上述微機系統(tǒng)，一頻率測量電路，其輸入端接上述電壓互感器輸出端而輸出端接上述微機系統(tǒng)，一個上述單片微機系統(tǒng)，它連接電流、電壓通道A/D轉(zhuǎn)換器，控制A/D轉(zhuǎn)換和連接上述頻率測量電路進行頻率補償并連接儀表精度校準電路進行測量精度校準，還雙向連接人-機對話鍵盤，其輸出端連接一臺顯示器和一臺微型打印機，此外，還包括一個連接上述各部分的本機電源。
上述電流、電壓雙通道是為提高在低功率下測量有功功率的正確性、采樣速度、克服分時采樣誤差而設(shè)定的。
上述頻率測量電路是為補償因電網(wǎng)頻率不穩(wěn)引起電流、電壓互感器線圈感抗變化，導(dǎo)致電流、電壓采樣幅值與相位變化而設(shè)定的。它能使電壓互感器的輸出頻率信號整形成方波信號，經(jīng)分頻送入上述微機系統(tǒng)，以補償上述情況引起電流、電壓采樣幅值與相位變化。
上述儀表精度校準電路是用來使本儀器諸參數(shù)讀數(shù)與計量標(biāo)準通用儀表標(biāo)定0.2級等級精度讀數(shù)保持一致。
參照圖2，便知本實用新型-實施例的工作過程及其電路的組成部分。測試電源電壓加到次級線圈兩端跨接有電阻R5、R6、R7的電壓互感器(T1、T2、T3)的輸入端上，其電流加到電流互感器輸入端上(圖2中未表示)，各自的感應(yīng)信號分別加到由兩只8選1模擬開關(guān)電路塊4051(U20、U7)組成的多路開關(guān)的輸入端，其輸出信號分別加到電流、電壓通道的兩只A/D轉(zhuǎn)換器AD5748(U6)輸入腳10Vspn，然后，其數(shù)字輸出信號加到由CPU8031(U1)、鎖存器74LS373(U2)16K可擦可編程存儲器(EPROM)27128(U3)、8K隨機存儲器(RAM)6264(U4)、兩只譯碼器74LS138(U9、U10)和6MHZ時鐘組成的單片微機系統(tǒng)(圖2中點劃線限定部分)的數(shù)據(jù)總線D0～D7，經(jīng)其數(shù)據(jù)處理和電可擦可編程序只讀存儲器(EEPROM)28178(U5)儀表精度校準電路校準后，送入由鎖存器74LS373(U18)、八同相三態(tài)觸發(fā)器(充當(dāng)數(shù)據(jù)總線驅(qū)動器)74LS245(U8)、8只發(fā)光二極管(LEDL1-L8)、與非門電路
74L02(U22)、8只鎖存器74LS373(U11-U20)、8只數(shù)碼管、8只反向放大器
(U17A-F，U26A-B)組成的顯示器顯示并通過連接上述單片微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的鎖存器74LS373(U23)、雙單穩(wěn)多諧振器74LS123(U24A)、電阻R12和與非門74LS02(U22C)送入打印機打印出測試結(jié)果。
CPU8031(U1)Reset腳與地之間接有由鍵S1、電容C5、C3、電阻R1、R2接成的復(fù)位電路。
CPU8031(U1)P1口P10～P17腳上接有由16只開關(guān)鍵1-16組成的鍵盤電路。
圖2的放大圖見圖5與圖6。
圖2中主要集成電路塊(U)型號與電阻(R)、電容(C)的參數(shù)可選用U18031、80C31、P8031AH，U274LS373、74LS273、U327128、27C128、27256，U46264、6116、HY6264APL，U52817A、2816、AT2817A，U6AD574A、AD574ADT，U74051、MC1405IBCP，U874LS245、74LS244，U974LS138、GD74CS138，U1774CS04、GD74LS04，U2174CS02，其它集成電路塊U11-16、25、19、28、18、23為通用件；R14～6K，R24～6K，R3、R44～5K，R5、R6、R72～3K，R8、R94～5K，R109～10K，R1195～100K，R122～3K，R134～5.1K，R1414～16K，R152～3K；電容C1、C2、C38～12P，C4、C7900～1100P，C65000～7000P，C520～25F，C89000～11000P。
參照圖3，可知本實用新型的整機結(jié)構(gòu)組成部分，包括一個由機殼、固定在其底板上的帶有單片微機系統(tǒng)電路的印刷電路板(4)與微型打印機(3)、分布在其面板上的顯示窗口(6)與人-機對話鍵盤(7)組成的主機(1)、和一只電流互感器(14)及其兩者連為一體的電纜(10、11)、還包括連接電路板(4)與顯示窗口(6)和鍵盤(7)的電纜(5、18)、連接電路板(4)與打印機(3)的電纜(19)、機殼左側(cè)上的電壓互感器輸入端子(8)和上述電流互感器輸入端子(9)、機殼頂部上的打印件出口(2)和活動裝在機殼兩側(cè)板上的把手(17)電流互感器(14)右側(cè)板上的電流輸出端子(13)和電壓互感器電壓輸入端子(12)、面板上部的高電壓接線端(15)和低電壓接線端(16)。
圖3中印刷電路板(4)為圖2電路的電路板。其中的頻率測量電路是由運算放大器ALM393的負端接電容C6-端、二極管D1正極、二極管D4負極和電阻R11與R10，其正端、電容C6另一端、D1負極、D4正極、電容C4一端接地，電容C4另一端接在電阻R10與R11之間，其輸出端接電阻R14一端、另一端接運算放大器B LM393(U30)負端；運算放大器B正端接地，其輸出端接電阻R13一端，而其另一端接穩(wěn)壓管Z1負極、電容C8、電阻R15的一端與雙四位二進制計數(shù)器74LS393(U27A)MR端而穩(wěn)壓管Z1正極、電容C8與電阻R15另一端及上述計數(shù)器CLK端接地，其計數(shù)器Q0端接CPU8031(U1)INT1腳而組成(圖2左上部)。
電路板(4)上還帶有一條由一只電可擦可編程序只讀存儲器(EEPROM)28178(U5)的數(shù)據(jù)總線和地址總線分別連接上述單片微機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址總線，其寫線W通過開關(guān)
接上述微機系統(tǒng)寫線WR，其讀線G與片選線E分別接上述微機系統(tǒng)讀線RD與輸入線Y1組成的儀表精度校準電路(圖2中)。
圖3中顯示窗口(6)的組成部分包括一個表示自檢有故障的紅色指示燈、工作正常綠色指示燈、6位發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管組成的參數(shù)顯示窗口(前兩位綠色管顯示功能符號，后四位紅色管顯示被測結(jié)果數(shù)據(jù))、兩位紅色LED數(shù)碼管組成的量程顯示窗口，用來顯示設(shè)定的電流檔數(shù)(1表示在0-5A量程，2表示在5～50A量程)、8個發(fā)光二極管(LED)組成的單位量綱V、A、W、VA、KWh、％、COS、H2顯示窗口(圖4)。由此可見，顯示項目多。
圖3中鍵盤(7)是由11個復(fù)用鍵O/U(數(shù)字0或顯示相電壓功能鍵)、1/I(數(shù)字1或顯示電流功能鍵)、2/P(數(shù)字2或顯示有功功率功能鍵)、3/S(數(shù)字3或顯示視在功率功能鍵)、4/F(數(shù)字4或顯示頻率功能鍵)、5/L(數(shù)字5或顯示功率因數(shù)功能鍵)、6/UK(數(shù)字6或顯示阻抗電壓功能鍵)、7/PK(數(shù)字7或顯示短路損耗功能鍵)、8/H(數(shù)字8或顯示線電壓功能鍵)、9/SHF(數(shù)字9或上檔鍵)、·/F鍵(小數(shù)點或PT、CT系數(shù)設(shè)定鍵)和5個單鍵DAT鍵(日期、時間設(shè)定鍵)、ANL鍵(額定電流輸入鍵)、SET鍵(被測變壓器參數(shù)設(shè)定鍵)、BM鍵(平均值測量設(shè)定鍵)、PRT鍵(打印鍵)組成(圖4)。由此可見，本實用新型人-機對話項目多、智能化程度高。
圖3后面上有外接電源和備用電源插座(圖中未表示出)。
注意電流互感器輸入輸出線不能錯接。若使用調(diào)壓器，電源經(jīng)調(diào)壓再接入互感器。
權(quán)利要求1.一種變壓器損耗智能測試儀，其特征是其組成部分包括一個由機殼、固定在其底板上的帶有單片微機系統(tǒng)電路的印刷電路板(4)與微型打印機(3)、分布在其面板上的顯示窗口(6)與人一機對話鍵盤(7)組成的主機(1)和一只電流互感器(14)及其兩者連為一體的電纜(10、11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是電路板(4)上還帶有一條由一只電可擦可編程序只讀存儲器(EEPROM)28178(U5)的數(shù)據(jù)總線和地址總線分別連接上述單片微機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和地址總線，其寫線W通過開關(guān)
連接上述微機系統(tǒng)寫線WR，其讀線G與片選線E，分別接上述微機系統(tǒng)讀線RD與輸入線Y1組成的儀表精度校準電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是顯示窗口(6)的組成部分包括自檢有故障的紅色指示燈、工作正常綠色指示燈、參數(shù)顯示窗口、量程顯示窗口和單位量鋼V、A、W、VA、KWh、％、COS、H2顯示窗口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征是鍵盤(7)是由11個復(fù)用鍵O/U、1/I、2/P、3/S、4/F、5/L、6/UK、7/PK、8/H、9/SHF、·/F鍵和5個單鍵DAT、ANL、SET、BM、PRT鍵組成。
專利摘要本實用新型提供一種變壓器損耗智能測試儀、其組成部分包括一個由機殼、固定在其底板上的帶有單片微機系統(tǒng)電路的印刷電路板(4)與微型打印機(3)、分布在其面板上的顯示窗口(6)與人-機對話鍵盤(7)組成的主機(1)，和一只電流互感器(14)及其兩者連為一體的電纜(10、11)。它適用于高能耗變壓器監(jiān)測與改造，亦可當(dāng)作電平衡測試儀用。它結(jié)構(gòu)一體化、工作智能化、便于攜帶使用、電流、電壓、頻率測試精度為1級，幾分鐘可完成一項測試。
文檔編號G01R31/00GK2262711SQ95224100
公開日1997年9月17日 申請日期1995年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月24日
發(fā)明者任仁良 申請人:天津市東方機電儀設(shè)備廠