一种大电流高精度回路电阻测量装置及方法与流程

本发明涉及回路电阻测量，尤其涉及一种大电流高精度回路电阻测量装置及方法。

背景技术：

1、近年来，随着电网规模不断扩大，我国对于电力设备的可靠性和安全性的要求也越来越高。回路电阻是评价电力设备运行状态的一项重要技术指标。若电力设备的回路电阻增大，电损耗和温度也会随之增加，一旦温度超出电力设备所允许的热容量范围，就可能造成设备过热甚至起火，对电网的安全运行造成巨大威胁。因此，定期对电力设备的回路电阻进行检测，是保证电网长期安全运行的重要手段。

2、目前，回路电阻的主要检测方法有i sao mi nowa提出的超导量子器件测试法、jerzy kaczmarek提出的三次谐波测量法、h.aich i提出的电解槽测试法和四线制测量法。前三种回路电阻的测试方法一般应用于实验室，而电力设备的回路电阻检测则主要依靠回路电阻测试仪，该种仪器采用的是四线制测量法，即向被测设备施加不小于100a的直流电流并测量被测设备的压降，利用压降与电流之比计算出回路电阻。因此，直流电源稳定度是影响测试精度的重要因素。

3、现有技术中，回路电阻测试仪所采用的直流电源主要是基于大功率开关电源的直流。虽然开关电源具有效率高、体积小等优点，但其输出电流纹波较大，导致压降的测量会引入大量噪声和误差，难以实现较高精度的测量。

4、因此，需要对现有技术进行改进。

5、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种大电流高精度回路电阻测量装置及方法，以解决现有技术中的不足。

2、为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种大电流高精度回路电阻测量装置，所述装置包括装置主机、超级电容、开关模块、电压测试线、电流测试线和电池组；其中，

4、所述装置主机包括主控及电压采集模块、电流采样模拟运算模块、第一电流采样模块、第二电流采样模块、电压放大模块、开关驱动模块和超级电容充电模块；

5、所述主控及电压采集模块分别与所述电流采样模拟运算模块、电压放大模块、开关驱动模块和超级电容充电模块连接；

6、所述第一电流采样模块和所述第二电流采样模块的一端与所述电流采样模拟运算模块连接，另一端与所述电流测试线连接；

7、所述电压测试线与所述电压放大模块连接；

8、所述开关驱动模块与所述开关模块连接；

9、所述超级电容的一端与所述超级电容充电模块连接，另一端与所述开关模块连接；

10、所述电流测试线、所述电压测试线和所述开关模块分别与被测对象连接；

11、所述电池组与所述超级电容连接。

12、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述装置还包括电压基准模块；

13、所述电压基准模块的一端与所述主控及电压采集模块连接，另一端与所述电压放大模块连接。

14、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述装置还包括数字信号隔离模块；

15、所述数字信号隔离模块连接在所述主控及电压采集模块与所述超级电容充电模块之间。

16、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述装置还包括电源模块；

17、所述电源模块提供电力供应。

18、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述开关模块为直流接触器或功率半导体开关器件。

19、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述开关驱动模块包括信号继电器；

20、所述信号继电器与所述开关模块连接。

21、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述电池组与所述超级电容之间串联有限流电阻。

22、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，所述超级电容与所述开关模块之间设置有电阻网络和与所述电阻网络连接的电压跟随器。

23、进一步地，所述大电流高精度回路电阻测量装置中，模块间的数字量通信采用排线传输，模拟量通信则采用sma同轴线传输。

24、第二方面，本发明提供一种大电流高精度回路电阻测量方法，所述方法包括：

25、启动程序，以开始回路电阻测试；

26、检测并判断电流测量值是否为0；

27、若是，则程序报错并停止运行；若否，则检测并判断电压测量值是否小于adc量程的10％或大于adc量程的90％；

28、若电压测量值小于adc量程的10％，则检测并判断电压放大模块的放大倍数是否达到最大档位；若是，则输出测量结果并停止运行；若否，则将电压放大模块的放大倍数增加一个档位；

29、若电压测量值大于adc量程的90％，则检测并判断电压放大模块的放大倍数是否达到最小档位；若是，则输出测量结果并停止运行；若否，则将电压放大模块的放大倍数减小一个档位。

30、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

31、本发明提供的一种大电流高精度回路电阻测量装置及方法，包括电压采集模块、电流采样模拟运算模块、第一电流采样模块、第二电流采样模块、电压放大模块、开关驱动模块、超级电容充电模块、超级电容、开关模块、电压测试线、电流测试线和电池组，通过利用超级电容实现大电流脉冲直流源，相对于现有技术而言，不仅可对电力设备进行回路电阻测量，而且有放电电流大、电流稳定、体积较小、测量精度高等优点，同时超级电容可施加的瞬时大电流的冲击还可以有效减小触头表面氧化膜对电阻测量所造成的不利影响，较现有技术更容易发现触头接触不良的问题。

32、本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述装置包括装置主机、超级电容、开关模块、电压测试线、电流测试线和电池组；其中，

2.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述装置还包括电压基准模块；

3.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述装置还包括数字信号隔离模块；

4.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述装置还包括电源模块；

5.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述开关模块为直流接触器或功率半导体开关器件。

6.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述开关驱动模块包括信号继电器；

7.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述电池组与所述超级电容之间串联有限流电阻。

8.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，所述超级电容与所述开关模块之间设置有电阻网络和与所述电阻网络连接的电压跟随器。

9.根据权利要求1所述的大电流高精度回路电阻测量装置，其特征在于，模块间的数字量通信采用排线传输，模拟量通信则采用sma同轴线传输。

10.一种大电流高精度回路电阻测量方法，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明涉及回路电阻测量技术领域，公开了一种大电流高精度回路电阻测量装置及方法，包括电压采集模块、电流采样模拟运算模块、第一电流采样模块、第二电流采样模块、电压放大模块、开关驱动模块、超级电容充电模块、超级电容、开关模块、电压测试线、电流测试线和电池组，通过利用超级电容实现大电流脉冲直流源，相对于现有技术而言，不仅可对电力设备进行回路电阻测量，而且有放电电流大、电流稳定、体积较小、测量精度高等优点，同时超级电容可施加的瞬时大电流的冲击还可以有效减小触头表面氧化膜对电阻测量所造成的不利影响，较现有技术更容易发现触头接触不良的问题。

技术研发人员：杨磊,巫环科,侯志伟,唐锦尧,张子杰,江少民,袁伟明,杨松,梁炜键,郭锦洪,李一宪,温崇攀,秦康,叶翠蓝,李伟明
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15