一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置，包括壳体、电源模块、保护单元、脉冲发生单元、连接件、显示器、控制按键、开关、电源输入接口和波形输出接口；脉冲发生单元包括控制模块、DDS芯片和低通滤波放大模块。本实用新型专利技术结构简单可靠、体积小、重量轻，通过加入保护单元，能够有效去除直流干扰，稳定输出脉冲信号，避免与外部脉冲信号相互影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置
本技术属于电力设备绝缘检测技术及其应用领域，涉及一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置。
技术介绍
当前在对断路器线圈进行检测时，一般会利用重复脉冲法对故障进行检测，考虑到线圈中的故障类型包括容性短路、阻性短路和感性短路等多种，每种故障类型产生的特征波形与脉冲信号的频率、幅值、相位和产生间隔有关。为了检测出故障信息最明显的特征波形，需要一种能够灵活调节各项波形参数的重复脉冲发生装置。常见的重复脉冲发生装置主要有两种：一是利用双向触发二极管脉冲产生相应波形，但此种方法需要搭建硬件电路，电路较为复杂且所生成波形易受器件参数影响；二是DAC数字波形产生方法，此种方法调节波形参数较为复杂。专利号为CN201120272029.7公开了一种DDS信号发生器，该信号发生器可以输出不同频率的正弦波、方波、三角波，具有频率分辨率高、功耗低、输出频率信号相位连续、频率转换时间短等优点；但是在使用过程中，受脉冲信号回流到信号发生器的影响，输出的脉冲信号最终被削减，以及信号发生器中存在直流信号干扰和输出信号不稳定的问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出一种能够有效去除直流干扰，稳定输出脉冲信号，避免与外部脉冲信号相互影响的基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置。为了实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置，包括壳体、显示器和控制按键；所述的壳体内安装有电源模块、保护单元和脉冲发生单元；所述的壳体背面两侧安装有连接件；所述的壳体上安装有开关、电源输入接口和波形输出接口；所述的显示器和控制按键分别安装在壳体上；所述的脉冲发生单元包括控制模块、DDS芯片和低通滤波放大模块；所述的控制按键、显示器分别与控制模块电相连；所述的DDS芯片与控制模块电相连，DDS芯片的输出端与所述的低通滤波放大模块的输入端相连；所述的低通滤波放大模块的输出端与所述的保护单元的输入端相连；保护单元的输出端与波形输出接口相连；所述的显示器、控制模块、DDS芯片、低通滤波放大模块、保护单元分别与所述的电源模块电相连；所述的电源输入插口与所述的电源模块电相连；所述的开关连接在电源输入插口与电源模块之间的一段导线上。作为进一步的技术改进，所述的保护单元主要由保护电路组成；所述的保护电路包括电压跟随器N、二极管D1、齐纳二极管D2、二极管D3、电容C、电阻R1和电阻R2；所述的电压跟随器的第一引脚与低通放大电路的输出端相连，电压跟随器N的第三引脚与齐纳二极管D2的一端、直流电源负极连接，齐纳二极管D2的另一端与电压跟随器N的第五引脚、直流电源正极连接，电压跟随器N的第四引脚与二极管D1的一端相连，二极管D1的另一端与电容C的一端、电压跟随器N的第二引脚相连，电容C的另一端与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R1的另一端与地相连，电阻R2的另一端与二极管D3的一端相连，二极管D3的另一端与波形输出接口相连。作为进一步的技术改进，所述的电源模块主要由微型变压器组成。作为进一步的技术改进，所述的控制模块主要由控制电路组成；所述的控制电路上集成有单片机。作为进一步的技术改进，所述的DDS芯片为AD9102芯片。选用AD9102芯片，该芯片集成直接数字频率合成器(DDS)，可用于复杂波形的产生。作为进一步的技术改进，所述的波形输出接口为BNC接口。波形输出接口选用BNC接口，在断路器线圈短路故障检测时和同轴电缆连接，输出波形至测试设备。作为进一步的技术改进，所述的连接件采用刚性材料做成。本技术的工作原理：本技术通过控制按键调节脉冲波形的相位、幅值、频率和产生间隔，调节时波形的参数值可以在显示器中显示，之后控制模块根据按键调节后的参数分别给DDS芯片的控制寄存器写入频率控制字、相位控制字、幅值控制字和产生间隔控制字；DDS芯片中的控制寄存器将上述控制字送入芯片内部的转换电路，转换电路根据控制字输出相应的波形数据；最后经低通滤波放大模块滤除干扰并进行二次放大后，即将波形转换为所需要的模拟波形，并从波形输出接口输出；保护单元可以去除输出波形中的直流干扰信号，以及稳定模拟信号和防止外部脉冲信号影响脉冲发生装置的运行；连接件可以便于将脉冲发生装置固定起来，电源输入接口可以方便脉冲发生装置连接电源；开关可以控制脉冲发生装置的启闭；电源模块可以产生多组不同电压值的直流和交流电，以供脉冲发生装置使用；低通滤波放大模块用于滤除高频干扰信号，并进行幅值的二次放大；DDS芯片的控制寄存器虽然可以改变波形幅值的大小，但调节能力有限，输出幅值最大为3.3V，低通滤波放大模块可以二次放大幅值，放大倍数为10倍，截止频率为30MHz。与现有技术相比较，本技术具备的有益效果：1.本技术通过加入保护单元，能够有效去除直流干扰，稳定输出脉冲信号，避免与外部脉冲信号相互影响。2.本技术通过微处理器给DDS的控制寄存器写入各个参数的控制字，实现对脉冲波形幅值、相位、频率和产生间隔的调整，有利于产生故障信息最明显的特征波形，更准确地评估断路器线圈匝间绝缘状态。3.本技术结构简单可靠、体积小、重量轻，适合在各种应用场合下参与检测线圈匝间短路故障。附图说明图1为本技术的系统原理图。图2为本技术的结构示意图。图3为本技术中壳体的内部结构示意图。图4为本技术中保护电路的电路原理图。附图标记：1-连接件，2-开关，3-显示器，4-壳体，5-电源输入插口，6-波形输出接口，7-控制按键，8-电源模块，9-保护单元，10-脉冲发生单元。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。实施例1：一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置，包括壳体4、显示器3和控制按键7；所述的壳体4内安装有电源模块8、保护单元9和脉冲发生单元10；所述的壳体4背面两侧安装有连接件1；所述的壳体4上安装有开关2、电源输入接口和波形输出接口6；所述的显示器3和控制按键7分别安装在壳体4上；所述的脉冲发生单元10包括控制模块、DDS芯片和低通滤波放大模块；所述的控制按键7、显示器3分别与控制模块电相连；所述的DDS芯片与控制模块电相连，DDS芯片的输出端与所述的低通滤波放大模块的输入端相连；所述的低通滤波放大模块的输出端与所述的保护单元9的输入端相连；保护单元9的输出端与波形输出接口6相连；所述的显示器3、控制模块、DDS芯片、低通滤波放大模块、保护单元9分别与所述的电源模块8电相连；所述的电源输入插口5与所述的电源模块8电相连；所述的开关2连接在电源输入插口5与电源模块8之间的一段导线上。所述的保护单元9主要由保护电路组成；所述的保护电路包括电压跟随器N、二极管D1、齐纳二极管D2、二极管D3、电容C、电阻R1和电阻R2；所述的电压跟随器的第一引脚与低通放大电路的输出端相连，电压跟随器N的第三引脚与齐纳二极管D2的一端、直流电源负极连接，齐纳二极管D2的另一端与电压跟随器N的第五引脚、直流电源正极连接，电压跟随器N的第四引脚与二极管D1的一端相连，二极管D1的另一端与电容C的一端、电压跟随器N的第二引脚相连，电容C的另一端与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置，其特征在于：包括壳体（4）、显示器（3）和控制按键（7）；所述的壳体（4）内安装有电源模块（8）、保护单元（9）和脉冲发生单元（10）；所述的壳体（4）背面两侧安装有连接件（1）；所述的壳体（4）上安装有开关（2）、电源输入插口（5）和波形输出接口（6）；所述的显示器（3）和控制按键（7）分别安装在壳体（4）上；所述的脉冲发生单元（10）包括控制模块、DDS芯片和低通滤波放大模块；所述的控制按键（7）、显示器（3）分别与控制模块电相连；所述的DDS芯片与控制模块电相连，DDS芯片的输出端与所述的低通滤波放大模块的输入端相连；所述的低通滤波放大模块的输出端与所述的保护单元（9）的输入端相连；保护单元（9）的输出端与波形输出接口（6）相连；所述的显示器（3）、控制模块、DDS芯片、低通滤波放大模块、保护单元（9）分别与所述的电源模块（8）电相连；所述的电源输入插口（5）与所述的电源模块（8）电相连；所述的开关（2）连接在电源输入插口（5）与电源模块（8）之间的一段导线上。

【技术特征摘要】
1.一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置，其特征在于：包括壳体（4）、显示器（3）和控制按键（7）；所述的壳体（4）内安装有电源模块（8）、保护单元（9）和脉冲发生单元（10）；所述的壳体（4）背面两侧安装有连接件（1）；所述的壳体（4）上安装有开关（2）、电源输入插口（5）和波形输出接口（6）；所述的显示器（3）和控制按键（7）分别安装在壳体（4）上；所述的脉冲发生单元（10）包括控制模块、DDS芯片和低通滤波放大模块；所述的控制按键（7）、显示器（3）分别与控制模块电相连；所述的DDS芯片与控制模块电相连，DDS芯片的输出端与所述的低通滤波放大模块的输入端相连；所述的低通滤波放大模块的输出端与所述的保护单元（9）的输入端相连；保护单元（9）的输出端与波形输出接口（6）相连；所述的显示器（3）、控制模块、DDS芯片、低通滤波放大模块、保护单元（9）分别与所述的电源模块（8）电相连；所述的电源输入插口（5）与所述的电源模块（8）电相连；所述的开关（2）连接在电源输入插口（5）与电源模块（8）之间的一段导线上。2.根据权利要求1所述的一种基于直接数字频率合成技术的重复脉冲发生装置，其特征在于：所述的保护单元（9）主要由保护电路组成；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙春树，彭彦军，蒋伟，滕本科，文靖，张晓辉，周泽民，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司桂林供电局，
类型：新型
国别省市：广西,45