基于电流源的异频信号恒流输出装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，包括电源接口模块、有源整流模块、DC转DC模块、逆变模块、锁相调理模块、稳流模块、第一滤波模块、隔离放大模块、信号检测模块、第二滤波模块、A/D模块、DSP模块、键盘输入模块、LCD显示模块。本实用新型基于电流源恒流输出原理，具有电流输出稳定、畸变率小、失真度低、抗干扰能力强的特点，能够在现场各种复杂环境条件下持续稳定地输出异频电流信号，从而实现接地装置特性参数的准确检测。
【专利说明】
基于电流源的异频信号恒流输出装置
技术领域
[0001]本实用新型属于接地装置状态检测评估领域，涉及一种异频信号恒流输出装置，更具体地说，是一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其可用于实现接地装置特性参数的准确检测。
【背景技术】
[0002]目前，市面上的接地装置特性参数测量系统所配备的异频信号输出装置基本上是采用电压源形式，通过输出某一个恒定的异频电压信号来进行接地装置特性参数的测试。由于这种电压源型异频信号输出装置采用恒压输出方式，如果回路负载出现细微的变化，流经测试回路的电流也将会出现变动，虽然波动范围不是很大，但也将导致跨步电压、接触电压、电位分布等的测试值存在偏差。故只能在每次进行这些参数测试时，同时采集此刻流经接地装置测量回路的电流。这样在测试及操作时显得过于复杂、麻烦，不利于提高现场的测试工作效率。此外，由于工艺、技术等的限制，现有采用电压源形式的异频信号输出装置在输出低压信号(如输出低于50V)时，还存在着信号不稳定、畸变率大的缺陷。
[0003]有鉴于此，本发明人针对当前接地装置特性参数测量设备中异频信号输出装置存在的上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其能够在现场各种复杂环境条件下持续稳定地输出异频电流信号，实现接地装置特性参数的准确检测，有效解决现有接地装置特性参数测量系统所配的基于电压源的异频信号输出装置存在着的稳定性差、畸变率大、测试复杂的不足。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种基于电流源的异频信号恒流输出装置，包括电源接口模块、有源整流模块、DC转DC模块、逆变模块、锁相调理模块、稳流模块、第一滤波模块、隔离放大模块、信号检测模块、第二滤波模块、A/D模块、DSP模块、键盘输入模块、IXD显示模块。该电源接口模块在DSP模块的作用下，其输出端依次与有源滤波模块、DC/DC模块、逆变模块、锁相调理模块、稳流模块、第一滤波模块、隔离放大模块相连，用于实现正弦波异频电流信号的持续稳定输出；与此同时，该信号检测模块的输入端与前述隔离放大模块的输出端相连，而后其输出端依次与第二滤波模块、A/D模块、DSP模块相连，用于对异频电流信号的输出状况进行实时监测。
[0007]进一步地，该DSP模块还与键盘输入模块、IXD显示模块相连，分别用于显示异频电流信号输出信息以及操作命令输入。
[0008]进一步地，该电源接口模块支持采用单相AC85-264V 50/60Hz或三相AC300-430V50/60HZ两种宽范围电源信号。
[0009]进一步地，该逆变模块采用SPmoH弦脉宽调整方式，该锁相调理模块采用DPLL数字锁相环技术，可持续稳定地输出异频电流信号，且输出稳定度< 200ppm。
[0010]进一步地，该基于电流源的异频信号恒流输出装置可产生范围40Hz?70Hz，步进幅度为0.1取、0.2取、0.5取、1取可选的异频电流信号。
[0011]进一步地，该基于电流源的异频信号恒流输出装置的输出电流为O?40A手动连续可调，步进幅度为0.1A、0.2 A、0.5 A、1 A可选。
[0012]进一步地，该LCD显示模块可同屏显示输出频率、输出电流、输出电压、回路阻抗、输出功率信息。
[0013]采用上述结构后，本实用新型涉及的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其DSP模块在接收到键盘输入模块的指令后，电源接口模块首先将单相交流电或三相交流电信号送入有源整流模块转换成平稳的直流信号，然后通过DC转DC模块进行幅值变换，之后送入逆变模块将直流信号转换为幅值与频率均可控的交流信号，再依次进入锁相调理模块对频率信息进行锁相调理以及稳流模块进行稳流处理，并送到第一滤波模块进行过滤，以滤除高频以及杂散分量得到光滑平稳的正弦波电流信号，最后通过隔离放大模块对正弦波电流信号进行隔离和升流放大处理，从而实现标准正弦波异频电流信号的持续稳定输出。与此同时，信号检测模块在采集隔离放大模块输出的正弦波异频电流信号后，先送入第二滤波模块进行滤波处理以及A/D模块进行模数转换，再送入DSP模块进行分析处理，最后经DSP模块分析计算后的结果可在IXD显示模块上进行显示。
[0014]与现有技术相比，本实用新型所涉及的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其具有电流输出稳定、畸变率小、失真度低、抗干扰能力强的特点，能够在现场各种复杂环境条件下持续稳定地输出异频电流信号，实现接地装置特性参数的准确检测，有效解决了现有接地装置特性参数测量系统所配的基于电压源的异频信号输出装置存在着的稳定性差、畸变率大、测试复杂的不足。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型涉及的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面参照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0017]如图1所示，其示出的为本实用新型涉及一种基于电流源的异频信号恒流输出装置的较佳实施例，该基于电流源的异频信号恒流输出装置包括:电源接口模块1、有源整流模块2、DC转DC模块3、逆变模块4、锁相调理模块5、稳流模块6、第一滤波模块7、隔离放大模块8、信号检测模块9、第二滤波模块1、A/D模块11、DSP模块12、键盘输入模块13、IXD显示模块14。
[0018]所述的电源接口模块I在DSP模块12的控制作用下，其输出端依次与有源滤波模块
2、DC/DC模块3、逆变模块4、锁相调理模块5、稳流模块6、第一滤波模块7、隔离放大模块8单向相连。该逆变模块采用SPWM正弦脉宽调整方式;该锁相调理模块采用DPLL数字锁相环技术，可实现频率范围为40Hz?70Hz且频率步进幅度为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、IHz可选以及电流范围为O?40A且电流步进幅度为0.1A、0.2 A、0.5 A、1 A可选的标准正弦波异频电流信号的持续稳定输出，该正弦波信号的输出稳定度优于200ppm。
[0019]所述的信号检测模块9的输入端与前述隔离放大模块8的输出端相连，而后其输出端依次与第二滤波模块1、A/D模块11、DSP模块12单向相连，用于对异频电流信号的输出状况进行实时监测。
[0020]所述的DSP模块12还与键盘输入模块13、IXD显示模块14单向相连，分别用于显示异频电流信号输出信息以及操作命令输入。该LCD显示模块14可同屏显示输出频率、输出电流、输出电压、回路阻抗、输出功率信息。
[0021]这样，本实用新型涉及的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其DSP模块12在接收到键盘输入模块13的指令后，电源接口模块I首先将单相AC84-265V 50/60Hz交流电或三相AC300-430V 50/60HZ交流电信号送入有源整流模块2转换成平稳的直流信号，然后通过DC转DC模块3进行幅值变换，之后送入逆变模块4将直流信号转换为幅值与频率均可控的交流信号，再依次进入锁相调理模块5对频率信息进行锁相调理以及稳流模块6进行稳流处理，并送到第一滤波模块7进行过滤，以滤除高频以及杂散分量得到光滑平稳的正弦波电流信号，最后通过隔离放大模块8对正弦波电流信号进行隔离和升流放大处理，从而实现标准正弦波异频电流信号的持续稳定输出。与此同时，信号检测模块9在采集隔离放大模块8输出的正弦波异频电流信号后，送入第二滤波模块10进行滤波处理以及A/D模块11进行模数转换后，再送入DSP模块12进行分析处理，经DSP模块12分析计算后所得的结果可在LCD显示模块14上进行显示，具体信息包括所输出异频电流信号的频率、电流大小、输出电压、负载阻抗、输出功率等。
[0022]本实用新型提供了一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其能够在现场各种复杂环境条件下持续稳定地输出异频电流信号，实现接地装置特性参数的准确检测。
[0023]本实用新型的优势在于:
[0024]一是具有电流输出稳定、畸变率小、失真度低、抗干扰能力强的特点，可实现异频电流信号的持续稳定输出，有效解决了现有接地装置特性参数测量系统所配的基于电压源的异频信号输出装置存在着的稳定性差、畸变率大、测试复杂的不足；
[0025]二是采用SPffM正弦脉宽调整方式，控制性能佳，可消除谐波影响，调节和稳定输出的正弦波异频电流波形。
[0026]三是采用DPLL数字锁相环技术，可增强频率跟踪的准确性，输出稳定度优于200ppm，实现异频电流信号的持续稳定输出。
[0027]上述仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
【主权项】
1.一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:包括电源接口模块、有源整流模块、DC转DC模块、逆变模块、锁相调理模块、稳流模块、第一滤波模块、隔离放大模块、信号检测模块、第二滤波模块、A/D模块、DSP模块、键盘输入模块、IXD显示模块;所述电源接口模块在DSP模块的作用下，其输出端依次与有源滤波模块、DC/DC模块、逆变模块、锁相调理模块、稳流模块、第一滤波模块、隔离放大模块相连，用于实现正弦波异频电流信号的持续稳定输出；与此同时，该信号检测模块的输入端与前述隔离放大模块的输出端相连，而后其输出端依次与第二滤波模块、A/D模块、DSP模块相连，用于对异频电流信号的输出状况进行实时监测。2.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:所述DSP模块还与键盘输入模块和LCD显示模块相连，该键盘输入模块和LCD显示模块分别用于显示异频电流信号输出信息以及操作命令输入。3.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:所述电源接口模块支持采用单相AC85-264V 50/60Hz或三相AC300-430V 50/60Hz两种宽范围电源信号。4.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:所述逆变模块为采用SPffM正弦脉宽调整方式的逆变模块。5.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:所述锁相调理模块为采用DPLL数字锁相环技术的锁相调理模块，该锁相调理模块用于持续稳定地输出异频电流信号，输出稳定度< 200ppm。6.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:该基于电流源的异频信号恒流输出装置用于产生范围40Hz?70Hz，步进幅度为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz或IHz的异频电流信号。7.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:该基于电流源的异频信号恒流输出装置的输出电流为O?40A手动连续可调的电流，该电流的步进幅度为0.1A、0.2 A、0.5 A或I A。8.如权利要求1所述的一种基于电流源的异频信号恒流输出装置，其特征在于:所述LCD显示模块用于同屏显示输出频率、输出电流、输出电压、回路阻抗或输出功率信息。
【文档编号】G01R1/28GK205484448SQ201620248197
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】林阳坡, 陈耀高, 郭翔, 柯炳双, 陈如洲, 黄俊鑫, 刘雅华, 林建锋
【申请人】厦门红相电力设备股份有限公司