本发明涉及开关设备检测领域，尤其涉及一种便携式高压开关动特性测试仪。
背景技术：
高压开关动特性测试仪是依据最新的《高压交流断路器》gb1984-2003为设计蓝本开发的，它将现代光电隔离技术、大规模可编程逻辑电路技术与高压设备测量技术进行有机结合，以人机对话的方式操作，具有智能化、功能全、数据准确可靠、抗干扰能力强、操作简便、体积小、重量轻、外观美等特点。适用于各种型号的真空、sf6、油高压断路器、负荷开关、gis接地刀闸开关、接触器、继电器、空气开关等。
现有的高压开关动特性测试仪一般使用220v交流电源供电，体积大，重量比较重，一般主机超过10公斤，携带搬运不便。对于某些不能提供交流电源的场所使用极为不便；另外还有部分配网的中低压开关，甚至没有电动控制电路，为手动操作开关，传统的高压开关动特性测试仪则无法测试。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种便携式高压开关动特性测试仪，其特征在于，包括单片机系统，以及连接所述单片机系统的断口动作时间采样电路、位移传感器、位移信号调理及采样电路、电流调理及采样电路、外同步整形及采样电路；
所述断口动作时间采样电路连接高压开关以采样高压开关断口的状态变化；所述电流调理及采样电路连接所述高压开关的合/分闸控制回路以实现电流触发；
所述位移传感器连接于所述高压开关和所述位移信号调理及采样电路之间，用于将高压开关的动作位移转换为电压变化，所述位移信号调理及采样电路用于所述位移传感器发出的电压变化的信号放大、滤波和a/d转换，以供所述单片机系统计算所述高压开关的动作参数以实现行程触发；
所述外同步整形及采样电路连接所述高压开关的合/分闸线圈两端，用于采样其电压实现外同步触发。
可选的，所述断口动作时间采样电路为高速光电隔离器件。
可选的，所述位移传感器为直线电子尺，其滑动端与所述高压开关的操作机构相连，当高压开关动作时直线电子尺滑动端同步动作。
可选的，所述位移传感器为角位移电阻传感器，其转轴与所述高压开关的操作机构相连，当高压开关动作时角位移电阻传感器的转轴同步动作。
可选的，所述位移信号调理及采样电路还包括线性稳压电源电路，用于给所述位移传感器提供标准工作电压。
可选的，所述外同步整形及采样电路通过高速光耦隔离模块实现电平转换和隔离。
可选的，所述单片机系统检测所述高压开关的合/分闸线圈两端电压的变化，当检测到电压有上跳变化时启动计时器计时，同时所述断口动作时间采样电路采样高压开关断口的状态变化，电流调理及采样电路采样电流位移，所述位移信号调理及采样电路采样行程位移。
可选的，所述电流调理及采样电路采用非接触式的交直流电流钳，通过电缆连接所述高压开关的合/分闸控制回路。
可选的，所述便携式高压开关动特性测试仪还包括外部电源控制电路，用于和外部的直流操作电源箱连接；所述单片机系统通过所述外部电源控制电路控制直流操作电源箱的输出，直接驱动合/分闸线圈动作。
可选的，所述便携式高压开关动特性测试仪还包括连接所述单片机系统的lcd显示器、键盘、存储单元、通信模块，以及电池及充放电电路。
本发明提供一种便携式高压开关动特性测试仪包括单片机系统，以及连接所述单片机系统的断口动作时间采样电路、位移传感器、位移信号调理及采样电路、电流调理及采样电路、外同步整形及采样电路。其在功能上兼容传统的高压开关动特性测试仪功能(内同步功能使用外接电源箱实现)，增加了电流采样触发和行程位移触发功能。
附图说明
图1为本发明一实施例所述便携式高压开关动特性测试仪的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明所述便携式高压开关动特性测试仪的结构如图1所示，包括电池及充放电电路1，断口动作时间采样电路2，位移信号调理及采样电路3，外同步整形及采样电路4，电流调理及采样电路5，外部电源控制电路6，单片机系统7，显示模块8，键盘9，存储单元10，通讯模块11。其中单片机系统7与前述其他电路模块相连，组成一个完成的系统。还包括连接所述单片机7系统的lcd显示器13、键盘9、存储单元10、通信模块11。
单片机系统7负责整机的控制及数据运算，是整机的核心部分。
断口动作时间采样电路2连接高压开关，用于采样高压开关主断口的状态变化，也可以同时采样断路器的多路断口状态变化。优选的，其可以采用高速光电隔离器件隔离外部干扰电压，保证单片机系统7不受现场电磁干扰，从而保证工作可靠稳定。
该系统还包括位移传感器12，连接上述高压开关和位移信号调理及采样电路3之间，其采用精密的直线电子尺或角位移电阻传感器，传感器的滑动端(或转轴)与断路器的操作机构相连，当高压开关动作(分闸或合闸)时，传感器滑动端(或转轴)跟随机构同步动作，把开关的位移量转换为电压变化，单片机系统7根据此电压变化计算高压开关的行程、速度等参数。
位移信号调理及采样电路3用于位移传感器12发出的电压变化的信号放大、滤波，位移信号调理及采样电路3还具有模数转换电路以进行信号的a/d转换，并送入单片机系统7。此电路还包括一个精密的线性稳压电源电路，用于给位移传感器12提供一个标准工作电压，保证采样的电压的稳定和精确。
外同步整形电路4连接所述高压开关的合/分闸线圈两端，用于采样合闸(分闸)线圈上的电压，其通过一个高速光耦隔离模块，实现电平转换和隔离。单片机系统7检测所述高压开关的合/分闸线圈两端电压的变化，当检测到电压有上跳变化时，启动计时器开始计时，同时所述断口动作时间采样电路2采样高压开关断口的状态变化，电流调理及采样电路5采样电流位移，所述位移信号调理及采样电路3采样行程位移。
电流调理及采样电路5采用非接触式的交直流电流钳，通过电缆连接所述高压开关的合/分闸控制回路。电流信号送入电流调理及采样电路5，放大滤波后送入a/d转换，并由单片机系统7读取a/d转换结果，计算后在lcd显示器13上显示。
外部电源控制电路6是一个扩展接口，如果需要用传统的方式进行高压开关动特性测试，则可以用这个接口和外部的直流操作电源箱通过电缆连接。单片机系统7通过外部电源控制电路6控制直流操作电源箱的输出，直接驱动合闸(分闸)线圈动作。
lcd显示器13和键盘9用于人机交互。电池及充放电电路1内置锂电池，方便户外试验。
通信模块11用于仪器和电脑之间的数据交换，存储在仪器上的数据，可通过usb电缆和电脑连接，用上位机软件读取并显示，亦可保存在电脑上或打印。
本发明可以通过以下方式实现采样同步。
1、通过外接独立直流操作电源箱控制高压开关动作，即内同步。
2、使用交直流电流钳监测高压开关本地汇控柜合分闸控制回路的电流变化实现同步采样，即电流触发。
3、检测行程传感器(直线或旋转)的位移变化实现同步采样，即行程触发。
4、检测合闸或分闸线圈的电压上升沿触发采样，即外同步触发。
根据现场的实际情况，灵活选择其中一种触发方式进行测试。
本发明的便携式高压开关动特性测试仪包括单片机系统，以及连接所述单片机系统的断口动作时间采样电路、位移传感器、位移信号调理及采样电路、电流调理及采样电路、外同步整形及采样电路。其在功能上兼容传统的高压开关动特性测试仪功能(内同步功能使用外接电源箱实现)，增加了电流采样触发和行程位移触发功能；且自带锂电池，大幅缩小体检并减轻了重量，主机重量仅为2kg，便于携带。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。