专利名称：氧化锌避雷器特性测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力测试仪器技术领域，特别涉及一种氧化锌避雷器特性测试仪。
背景技术：
金属氧化物避雷器以其优越的非线性特征，在电力系统得到了广泛的应用。由于 避雷器长期工作在运行电压下，多次承受各种过电电压的冲击，再加上阀片受潮老化等原因，随着时间推移，避雷器的整体性能逐渐下降。目前，金属氧化物避雷器主要是通过带电检测和离线检测来综合判断其运行特性。现有的金属氧化物避雷器带电检测大多采用总泄露电流、阻性电流基波和三次谐波等检测方法，但由于电压传感器和电流传感器之间往往存在一定的距离，电压信号和电流信号的采集往往不能同步，而且长距离现场布线受到的干扰十分严重，测量得到的数据精度不高。另外现场布线工作量很大，费时费力。
实用新型内容本实用新型提供一种氧化锌避雷器特性测试仪，能够解决现有技术中远距离现线布线复杂、易受干扰、测量数据精度不高，劳动强度大等问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是提供一种氧化锌避雷器特性测试仪，包括电压通道模块、电流通道模块、无线收发模块、上位机、输出显示装置及输出打印装置，所述电压通道模块通过所述无线收发模块与所述电流通道模块相连接，所述电流通道模块与所述上位机相连，所述上位机分别与所述输出显示装置及所述输出打印装置相连；其中，所述无线收发模块将所述电压通道模块的电压数据传送到所述电流通道模块中，所述电流通道模块将所述电压数据和所述电流通道模块的电流数据一起发送至所述上位机中。根据本实用新型一优选实施例，所述电压通道模块包括电压传感器单元、电压放大单元及电压信号处理单元，所述电压传感器单元、所述电压放大单元及所述电压信号处理单元依次相连，所述电压信号处理单元与所述无线收发模块相连。根据本实用新型一优选实施例，所述电压信号处理单元包括第一 A/D(analog-digital /数模)转换器、第一可编程逻辑门阵列、第一单片机及第一随机存储器，所述第一 A/D (数模)转换器、所述第一可编程逻辑门阵列、所述第一单片机与所述第一随机存储器依次连接，所述第一单片机与所述电压放大单元的控制端相连，所述第一 A/D转换器与所述电压放大单元的数据输出端相连。根据本实用新型一优选实施例，所述第一 A/D转换器为10位并行芯片C196KC。根据本实用新型一优选实施例，所述电流通道模块包括电流传感器单元、电流放大单元及电流信号处理单元，所述电流传感器单元、所述电流放大单元及所述电流信号处理单元依次相连，所述电流信号处理单元与所述上位机相连；所述电流信号处理单元与所述无线收发模块相连。根据本实用新型一优选实施例，所述电流信号处理单元包括第二 A/D转换器、第ニ可编程逻辑门阵列、第二单片机及第ニ随机存储器，所述第二 A/D转换器、所述第二可编程逻辑门阵列、所述第二单片机与所述第二随机存储器依次连接，所述第二单片机与所述电流放大单元的控制端相连，所述第二 A/D转换器与所述电流放大单元的数据输出端相连。根据本实用新型一优选实施例，所述第二 A/D转换器为10位并行芯片C196KC。根据本实用新型一优选实施例，所述输出显示装置为TFT (薄膜场效应晶体管)真彩液晶显示器。 本实用新型的有益效果是本实用新型公开的氧化锌避雷器特性测试仪将电流传感器和电压传感器分开布置，并通过无线收发模块无线连接，当电压信号处理单元通过无线收发模块发出同步命令至电流信号处理单元，电压传感器和电流传感器同时采集电压信号和电流信号，所采集的电压信号经电压信号放大单元放大后经电压信号处理单元处理得到三相电压的幅值和相位，所采集的电流信号经电流信号放大单元放大后经电流信号处理単元处理得到三相电流的幅值和相位，三相电压的幅值和相位再通过无线收发模块发送到电流信号处理单元，经处理后与三相电流的幅值和相位一起发送到上位机，通过上位机系统软件处理运算，最終通过输出显示装置和输出打印装置显示测试结果，从而实现了氧化锌避雷器測量数据的远距离传输和同步采集，简化了现场接线，避免了周边干扰因素对测量数据精度的影响。因此，本实用新型具有结构简单、操作简便、准确性高及稳定可靠的特点。
图I是本实用新型氧化锌避雷器特性测试仪一较佳实施例的原理示意图。图2是图I中的电压信号处理单元的结构示意图。图3是图I中的电流信号处理单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请參阅图1，本实用新型实施例提供一种氧化锌避雷器特性测试仪，包括电压通道模块I、电流通道模块2、无线收发模块3、上位机4、输出显示装置5及输出打印装置6，电压通道模块I通过无线收发模块3与电流通道模块2相连接，电流通道模块2与上位机4相连，上位机4分别与输出显示装置及5输出打印装置6相连；其中，无线收发模块3将电压通道模块I的电压数据传送到电流通道模块2中，电流通道模块2将电压数据和电流通道模块2的电流数据一起发送至上位机4中。请继续參阅图1，电压通道模块I包括电压传感器单元101、电压放大单元102及电压信号处理单元103，电压传感器单元101、电压放大单元102及电压信号处理单元103依次相连，电压信号处理单元103与无线收发模块3相连。其中，电压传感器单元101由三个无源线性电磁感应式电压互感器组成，电压传感器单元101的一端与电压传感器引线相连。如图2所示，在本实施例中，电压信号处理单元103包括第一 A/D (模数)转换器10301、第一可编程逻辑门阵列10302、第一单片机10303及第一随机存储器10304，第一 A/D转换器10301、第一可编程逻辑门阵列10302、第一单片机10303与第一随机存储器10304依次连接，第一单片机10303与电压放大单元102的控制端相连，第一 A/D转换器10301与电压放大单元102的数据输出端相连。其中，第一 A/D转换器10301为10位并行芯片C196KC。请继续参考图1，电流通道模块2包括电流传感器单元201、电流放大单元202及电流信号处理单元203，电流传感器单元201、电流放大单元202及电流信号处理单元203 依次相连，电流信号处理单元203与上位机4相连；电流信号处理单元203与无线收发模块3相连。其中，电流传感器单元201由三个无源线性电磁感应式电流互感器组成，电流传感器单元201的一端与电流传感器引线相连。如图3所示，在本实施例中，电流信号处理单元203包括第二 A/D转换器20301、第二可编程逻辑门阵列20302、第二单片机20303及第二随机存储器20304，第二 A/D转换器20301、第二可编程逻辑门阵列20302、第二单片机20303与第二随机存储器20304依次连接，第二单片机20303与电流放大单元202的控制端相连，第二 A/D转换器20301与电流放大单元202的数据输出端相连。其中，第二 A/D转换器20301为10位并行芯片C196KC。电流传感器单元201采集得到的电流信号经电流放大单元202放大再经过电流信号处理单元203处理后得到三相电流的幅值和相位，并将所得到的数据存入电流信号处理单元203的第二随机存储器20304中。电流信号处理单元203和上位机4通过PCI总线相连，电流信号处理单元203将得到的三相电压、三相电流的幅值和相位数据一起传送到上位机4中，上位机4通过软件程序运算处理后通过输出显示装置5和输出打印装置6将所得到的结果显示出来。在本实施例中，输出显示装置5为TFT (薄膜场效应晶体管)真彩液晶显示器。上位机4为工控机，能够实现数据和人机交互控制信号的传输。本实用新型氧化锌避雷器特性测试仪的使用过程如下当被检测的氧化锌避雷器组(包括A\B\C三相的避雷器)上端的三相高压电线带电正常运行时，将氧化锌避雷器特性测试仪的电压传感器单元101的引线与该三相高压电线的PT (potential transformer,互感器)二次侧相连，将氧化锌避雷器特性测试仪的电流传感器单元201的引线与被检测的氧化锌避雷器组的低压端相连，并将PT的变比参数输入氧化锌避雷器特性测试仪中，按下“开始”试验按钮后，氧化锌避雷器特性测试仪自动开始氧化锌避雷器组的三相电压和三相电流的测量，分别测出三相电压和流过氧化锌避雷器组的三相电流的幅值和相位，并通过软件处理运算最后将氧化锌避雷器组的总泄露电流、阻性电流的基波和三次谐波分别通过输出显示装置显示出来。其中，电压传感器单元101采集得到的电压信号经电压放大单元102放大再经过电压信号处理单元103处理后得到三相电压的幅值和相位，并将所得到的数据存入电压信号处理单兀103的第一随机存储器10304中。具体地,先由第一单片机10303向第一可编程逻辑门阵列10302发出开始采集命令，第一可编程逻辑门阵列10302控制第一 A/D转换器10301开始进行模数转换，所得到的转换数据经第一可编程逻辑门阵列10302传送并储存在第一随机存储器10304中，第一单片机10303调用第一随机存储器10304中的数据并按照预设程序的计算公式进行数据计算，并将计算完成得到的三相电压的数据存入第一随机存储器10304中。电流传感器单元201采集得到的电流信号经电流放大单元202放大再经过电流信号处理单元203处理后得到三相电流的幅值和相位，并将所得到的数据存入电流信号处理单元203的第二随机存储器20304中。具体地，先由第二单片机20303向第二可编程逻辑门阵列20302发出开始采集命令，第二可编程逻辑门阵列20302控制第二 A/D转换器20301开始进行模数转换，所得到的转换数据经第二可编程逻辑门阵列20302传送并储存在第二随机存储器20304中，第二单片机20303调用第二随机存储器20304中的数据并按照预设程序的计算公式进行数据计算，并将计算完成得到的三相电流的数据存入第二随机存储器 20304 中。当数据采集和存储完成后，无线收发模块3将电压信号处理单元103的第一随机存储器10304中的三相电压的幅值和相位数据调制后，通过无线通讯传送到电流信号处理単元203的第二随机存储器20304中。其中，电压信号处理单元103进行数据发送吋，由第一单片机10303向第一可编程逻辑门阵列10302发出数据读取命令，同时第一单片机10303发出同步采集命令，第一单片机10303将第一随机存储器10304中的三相电压数据和同步采集命令一起经过并ロ发送到无线收发模块3中。电流信号处理单元203进行数据接收吋，由第二单片机20303向第二可编程逻辑门阵列20302发出数据存取命令，第二单片机20303将其并ロ从无线收发模块3中接收到的三相电压数据和同步采集命令存入第二随机存储器20304中，第二单片机20304识别到同步采集命令，即刻开始控制三相电流的同步采集。综上所述，本领域技术人员容易理解，本实用新型公开的氧化锌避雷器特性测试仪将电流传感器和电压传感器分开布置，并通过无线收发模块无线连接，当电压信号处理単元通过无线收发模块发出同步命令至电流信号处理单元，电压传感器和电流传感器同时采集电压信号和电流信号，所采集的电压信号经电压信号放大单元放大后经电压信号处理単元处理得到三相电压的幅值和相位，所采集的电流信号经电流信号放大单元放大后经电流信号处理单元处理得到三相电流的幅值和相位，三相电压的幅值和相位再通过无线收发模块发送到电流信号处理单元，经处理后与三相电流的幅值和相位一起发送到上位机，通过上位机系统软件处理运算，最終通过输出显示装置和输出打印装置显示测试结果，从而实现了氧化锌避雷器測量数据的远距离传输和同步采集，简化了现场接线，避免了周边干扰因素对测量数据精度的影响。本实用新型具有结构简单、操作简便、准确性高及稳定可靠的特点。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，包括电压通道模块、电流通道模块、无线收发模块、上位机、输出显示装置及输出打印装置，所述电压通道模块通过所述无线收发模块与所述电流通道模块相连接，所述电流通道模块与所述上位机相连，所述上位机分别与所述输出显示装置及所述输出打印装置相连；其中，所述无线收发模块将所述电压通道模块的电压数据传送到所述电流通道模块中，所述电流通道模块将所述电压数据和所述电流通道模块的电流数据一起发送至所述上位机中。
2.根据权利要求I所述的氧化锌避雷器 特性测试仪，其特征在干，所述电压通道模块包括电压传感器单元、电压放大单元及电压信号处理单元，所述电压传感器単元、所述电压放大单元及所述电压信号处理单元依次相连，所述电压信号处理单元与所述无线收发模块相连。
3.根据权利要求2所述的氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，所述电压信号处理単元包括第一 A/D转换器、第一可编程逻辑门阵列、第一单片机及第ー随机存储器，所述第一 A/D转换器、所述第一可编程逻辑门阵列、所述第一单片机与所述第一随机存储器依次连接，所述第一单片机与所述电压放大单元的控制端相连，所述第一 A/D转换器与所述电压放大単元的数据输出端相连。
4.根据权利要求3所述的氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，所述第一A/D转换器为10位并行芯片C196KC。
5.根据权利要求I所述的氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，所述电流通道模块包括电流传感器单元、电流放大单元及电流信号处理单元，所述电流传感器単元、所述电流放大单元及所述电流信号处理单元依次相连，所述电流信号处理单元与所述上位机相连；所述电流信号处理单元与所述无线收发模块相连。
6.根据权利要求5所述的氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，所述电流信号处理単元包括第二 A/D转换器、第二可编程逻辑门阵列、第二单片机及第ニ随机存储器，所述第ニ A/D转换器、所述第二可编程逻辑门阵列、所述第二单片机与所述第二随机存储器依次连接，所述第二单片机与所述电流放大单元的控制端相连，所述第二 A/D转换器与所述电流放大单元的数据输出端相连。
7.根据权利要求6所述的氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，所述第二A/D转换器为10位并行芯片C196KC。
8.根据权利要求I所述的氧化锌避雷器特性测试仪，其特征在于，所述输出显示装置为TFT真彩液晶显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种氧化锌避雷器特性测试仪，包括电压通道模块、电流通道模块、无线收发模块、上位机、输出显示装置及输出打印装置，所述电压通道模块通过所述无线收发模块与所述电流通道模块相连接，所述电流通道模块与所述上位机相连，所述上位机分别与所述输出显示装置及所述输出打印装置相连。本实用新型氧化锌避雷器特性测试仪将电流传感器和电压传感器分开布置，并通过无线收发模块无线连接，实现了氧化锌避雷器测量数据的远距离传输和同步采集，简化了现场接线，避免了周边干扰因素对测量数据精度的影响，具有结构简单、操作简便、准确性高及稳定可靠的特点。
文档编号G01R19/25GK202758019SQ201220396108
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月12日 优先权日2012年8月12日
发明者何军虎, 李科 申请人:湖北仪天成电力设备有限公司