绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及电力装置领域，特别是涉及一种绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置。


背景技术：

[0002]
目前各直流系统绝缘监测装置开发厂家之间的功能参数参差不齐，实现过程中采取的措施也不尽相同，甚至有产品不符合行业设计规范，对直流系统的安全运行造成隐患。针对以上问题，为防止不合格的装置产品流入电网运行，需要一套直流系统绝缘监测装置的检验系统，对入网的绝缘监测装置进行功能及参数的检验，确保绝缘监测装置所采集的接地电阻值的准确性以及测试绝缘装置的灵敏性。现有的绝缘监测装置，由于电路结构设计的缺陷，存在有容易受到被测电压的干扰、精确度和灵敏度不高、分辨率低等问题。
[0003]
因此亟需提供一种新型的绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置来解决上述问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置，以解决现有技术中容易受到被测电压的干扰、精确度和灵敏度不高、分辨率低等问题。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置，包括外壳、显示屏、电阻调节旋钮和充电接口；
[0006]
所述显示屏设置于外壳的正面板的上部；在外壳的正面板上，位于显示屏下方设置有充电接口、电阻调节旋钮和控制开关；
[0007]
所述外壳之内设置有锂电池和控制电路；所述控制电路包括微处理器、电池电量检测电路、电压转换电路、顺次连接的电压输入及切换电路、电压采样调节电路、滤波电路、电压跟随电路、ad转换电路；
[0008]
所述锂电池通过电池电量检测电路与微处理器连接，ad转换电路的输出端、电压输入及切换电路与微处理器连接。
[0009]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述微处理器u6为tm32f103rct6。
[0010]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电池电量检测电路用于检测所述锂电池的剩余电量，包括电阻r2～r4、电容c12和放大器u5a。
[0011]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电压转换电路用于将锂电池12v电压转化为不同的电压给各个模块供电，包括电容c1～c10、电容ec1～ec2、稳压芯片u1、稳压器u2～u3、基准电压芯片u4、电感l1、二极管d1、电阻r1。
[0012]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电压采样调节电路包括继电器ls2、电阻r22、电阻r27～r30、电阻r33、电阻r34、电阻r36、电阻r39、电位器w1、三极管q2、二极管d3，电阻r27、r30、电位器w1、电阻r33、r36、r39依次串联组成第一电阻网络。
[0013]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电压输入及切换电路包括继电器rl1、继电器rl2、电阻r19～r21、电阻r23、电阻r25～r26、电阻r31～r32、电阻r37～r38、电阻r40～r43、波段开关sw1、二极管d4、二极管d5、三极管q4和放大器u9b，电阻r19、r23、r26依次串联组成第二电阻网络。
[0014]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述滤波电路包括电阻r24、电阻r35、电容c41～c42、可变电阻mov2～mov3。
[0015]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述电压跟随电路包括放大器u5b和放大器u9a。
[0016]
在本实用新型一个较佳实施例中，所述ad转换电路包括ad转换器u7、电阻r11～r15、电容c21～c31、晶振y1。
[0017]
本实用新型的有益效果是：
[0018]
(1)本实用新型采用高精度大功率电阻网络和多圈精密电位器调节电阻值，分辨率高，可以满足各种绝缘监测装置精确度和灵敏度的校核；
[0019]
(2)本实用新型可对电阻值实时在线调整，实时显示；自带锂电池电源，且与被测设备110v或220v电源隔离，不会对被测设备造成干扰，也不会对被测设备电源造成额外消耗，从而提高了测试精度；
[0020]
(3)本实用新型所述绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置，具有抗干扰能力强、分辨率高、准确度和灵敏性好、能实时显示等优点。
附图说明
[0021]
图1是本实用新型绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置的正面视图；
[0022]
图2是所述绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置的背面视图；
[0023]
图3是所述微处理器及外围电路的电路图；
[0024]
图4是所述电池电量检测电路的电路图；
[0025]
图5是所述电压转换电路的电路图；
[0026]
图6是所述电压输入及切换电路、电压采样调节电路、滤波电路和电压跟随电路的电路图；
[0027]
图7是所述ad转换电路的电路图。
[0028]
附图中各部件的标记如下：1、外壳，2、正面板，3、显示屏，4、电阻调节旋钮，5、充电接口，6、控制开关，7、背面板，8、电压选择开关。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0030]
请参阅图1和图2，本实用新型实施例包括：
[0031]
一种绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置，包括外壳1、显示屏3、电阻调节旋钮4和充电接口5；所述显示屏3设置于外壳1的正面板2的上部；在外壳1的正面板2上，位于显示屏3下方设置有充电接口5、电阻调节旋钮4和控制开关6；在外壳1的背面板7上设有电压
选择开关8。
[0032]
所述外壳1之内设置有锂电池和控制电路；所述控制电路包括微处理器、电池电量检测电路、电压转换电路、顺次连接的电压输入及切换电路、电压采样调节电路、滤波电路、电压跟随电路、ad转换电路；所述锂电池通过电池电量检测电路与微处理器连接，ad转换电路的输出端、电压输入及切换电路与微处理器连接。
[0033]
下面对各模块电路的电路结构及原理进行详细描述：
[0034]
所述微处理器u6为32位cotex-m3微处理器，采用tm32f103rct6，体积小，功能强大，用于接收各模块电路信号及控制各模块电路功能，其外围电路如图3所示。
[0035]
所述电池电量检测电路用于检测所述锂电池的剩余电量，包括电阻r2～r4、电容c12和放大器u5a，各电路元器件及其连接关系如图4所示。
[0036]
所述电压转换电路用于将锂电池12v电压转化为不同的电压给各个模块供电，如5v、3.3v电压，该电路包括电容c1～c10、电容ec1～ec2、稳压芯片u1、稳压器u2～u3、基准电压芯片u4、电感l1、二极管d1、电阻r1，各电路元器件及其连接关系如图5所示。j1接口接充电器给12v锂电池充电。
[0037]
结合图6，所述电压输入及切换电路包括继电器rl1、继电器rl2、电阻r19～r21、电阻r23、电阻r25～r26、电阻r31～r32、电阻r37～r38、电阻r40～r43、波段开关sw1、二极管d4、二极管d5、三极管q4和放大器u9b，电阻r19、r23、r26依次串联组成第二电阻网络。所述电压采样调节电路包括继电器ls2、电阻r22、电阻r27～r30、电阻r33、电阻r34、电阻r36、电阻r39、电位器w1、三极管q2、二极管d3，电阻r27、r30、电位器w1、电阻r33、r36、r39依次串联组成第一电阻网络。所述滤波电路包括电阻r24、电阻r35、电容c41～c42、可变电阻mov2～mov3。所述电压跟随电路包括放大器u5b和放大器u9a，各电路元器件及其连接关系如图所示。
[0038]
结合图7，所述ad转换电路包括ad转换器u7、电阻r11～r15、电容c21～c31、晶振y1。ad转换器u7为24位低噪声高精度adc，采用cs5532。各电路元器件及其连接关系如图所示。
[0039]
该检测校准装置的电路原理为：
[0040]
1、无输入(110v或220v)时，主控芯片u6分别置110von低电平、5von高电平、5vteston高电平，此时继电器rl2的3、4脚断开，继电器rl1的3、4脚导通，继电器ls2的3、4脚导通，电阻网络1由ref5v供电，采样电压us1经继电器ls2、电阻r24、射随器u5b、电阻r12送至ad芯片u7进行模数转换，然后由主控芯片u6读取ad芯片u7转换后的数据，经过计算后送液晶lcd显示，显示值随电位器w1调节实时改变；
[0041]
2.110v输入时，波段开关sw1的脚1、2导通，5、6脚导通，主控芯片u6分别置110von高电平、5von低电平、5vteston低电平，此时继电器rl2的3、4脚导通，继电器rl1的3、4脚断开，继电器ls2的3、5脚导通，第一电阻网络由110v供电，采样电压us2经电阻r35、射随器u9a、电阻r11送至ad芯片u7进行模数转换，然后由主控芯片u6读取ad芯片u7转换后的数据，经过计算后送液晶lcd显示，显示值随电位器w1调节实时改变；
[0042]
3.220v输入时，波段开关sw1的2、3脚导通，4、5脚导通，主控芯片u6分别置110von高电平、5von低电平、5vteston低电平，此时继电器rl2的3、4脚导通，继电器rl1的3、4脚断开，继电器ls2的3、5脚导通，第二电阻网络、第一电阻网络由220v供电，采样电压us2经电阻
r35、射随器u9a、电阻r11送至ad芯片u7进行模数转换，然后由主控芯片u6读取ad芯片u7转换后的数据，经过计算后送液晶lcd显示，显示值随电位器w1调节实时改变；
[0043]
4.110v或220v输入时，输入电压经电阻r40、r42分压，通过电阻r40接u9b构成的射随器，然后输出电压vhad到主控芯片u6的15脚，主控芯片u6读出实时电压值送lcd显示。
[0044]
本实用新型的绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置，适用于电力、邮电、铁路、通信、矿山等部门测试各种绝缘监测装置采集的接地电阻值是否正确以及测试绝缘装置的灵敏性。通过将巡检装置直流110v或220v通过高精度大功率电阻网络和多圈精密电位器分压，利用0.1％精度的精密电阻取样，然后通过滤波电路滤波，滤波后的取样电压送24位低噪声adc转换器转换成数字信号，高速32位处理器读取数据，对数据进行数字滤波、计算，最后将结果显示在彩色液晶屏上。
[0045]
所述绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置的各项技术指标如下：
[0046]
1、使用条件：环境温度0℃～45℃，相对湿度≤85％rh。
[0047]
2、测量范围：
[0048]
110v系统电阻范围：2kω～38kω，精度
±
1％。
[0049]
220v系统电阻范围：5kω～40kω，精度
±
1％。
[0050]
3、电源及功耗：
[0051]
功耗：整机最大功率损耗≤3w。
[0052]
电源：仪器内置12v2.8ah锂电池，外接专用适配器充电。
[0053]
体积：340mm
×
160mm
×
200mm。
[0054]
重量：≤4.0kg。
[0055]
所述绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置的操作方法包括以下几个步骤。
[0056]
1、首先要确认所检测的绝缘装置所在的直流系统额定电压(110v或220v)，仪器背面有电压选择开关8，仪器所选择的测量电压值应于绝缘装置所在的直流系统电压值对应；
[0057]
2、用专用导线将仪器探针所在位置对应连接(红色连接红色探针，黑色连接黑色探针)；
[0058]
3、把检测仪串联到绝缘装置下端的备用回路中，红色探针接入备用回路开关的出口，黑色探针连接接地排(连接良好)；
[0059]
4、打开仪器的开关，调节仪器的电阻值在适当位置，合上备用回路的开关，旋转电阻调节旋钮，可以查看绝缘装置上显示的电阻值是不是和仪器液晶屏上显示的电阻值一致，通过几次调节仪器电阻值从而达到对绝缘装置精确度及灵敏性的校核；
[0060]
5、测量完毕按一下电源“off”键，仪器关机，断开回路开关，拆除探针。
[0061]
所述绝缘监测装置的接地电阻检测校准装置，采用高精度大功率电阻网络和多圈精密电位器调节电阻值，分辨率高，可以满足各种绝缘监测装置精确度和灵敏度的校核。本测试仪可对电阻值实时在线调整，实时显示。本仪器自带锂电池电源，且与被测设备110v或220v电源隔离，不会对被测设备造成干扰，也不会对被测设备电源造成额外消耗，从而提高测试精度。
[0062]
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。