一种自动瞬时试验电源制造技术

本实用新型专利技术为一种自动瞬时试验电源，包括由微处理器组成的CPU控制系统、稳压电源和升流器，所述的CPU控制系统包括电源电路、信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路，所述的信号调理电路将采集到的双极性模拟信号转换为单极性模拟信号后送到单片机的A/D转换输入接口，由内置在单片机中的专用程序经高速逐点采样后，通过数学计算得到取样信号的峰值、有效值、周期的参数值，本实用新型专利技术的信号调理电路采用信号偏移的方法来将双极性信号变成单极性信号，这种方法不会引入信号的非线性和精度误差，所述的信号调理电路设置为一个或多个，以满足瞬时试验电源对试验参数的取样需要。

【技术实现步骤摘要】

本实用涉及一种试验电源，尤其涉及一种能自动输出设定电流的自动瞬时试验电源。
技术介绍
在空气断路器的脱扣试验中需要一种瞬时试验电源，用以对断路器的脱扣性能进行试验，传统的瞬时试验电源不能自动输出设定的试验电流，需要人工在调压器上调整试验电压加到升流器的初级，模拟试验工况测试出次级的试验电流，根据试验的出流大小来对试验电压进行调整，如果试验电流出大了，就降低试验电压，如果试验电流出小了，就增加试验电压，直至试验出流为设定的试验电流为止，这往往需要进行多次的试验调整才能得到设定的试验电流，这种模拟实际工况的出流试验不但繁琐，而且模拟出流试验跟实际试验工况不尽一样，往往造成试验误差的产生，因此，在断路器的试验中特别是在断路器的自动测试中急切需要一种能自动输出设定试验电流的瞬时试验电源，由于这种瞬时试验电源要在0.1?0.2秒内自动产生数千至数万安培的瞬时有效电流，在技术上存在不小难度，成为断路器自动测试中的一大瓶颈。
技术实现思路
本技术的目的在于公开一种能自动输出设定试验电流的瞬时试验电源的硬件电路。为实现上述目的，本技术为一种自动瞬时试验电源，其特征在于:包括由微处理器组成的CPU控制系统、稳压电源和升流器，所述的CPU控制系统包括电源电路、信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路，所述的单片机控制电路包括以单片机为核心组成的微处理器、时基电路、输入输出电路和显示电路；所述的电源电路从电源端取得交流电源经整流滤波并稳压后为稳定的直流电源，为所述的信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路提供工作电源；所述的信号调理电路将AD采集电路采集到的双极性模拟信号转换为单极性模拟信号后送到单片机的A/D转换输入接口，由内置在单片机中的专用程序经高速逐点采样后，通过数学计算得到取样信号的峰值、有效值、周期的参数值，然后通过输入输出电路和显示电路与上位机进行通信，从而建立起一个高效可靠的人机交互系统。进一步设置，所述的信号调理电路包括差分放大器，所述的差分放大器将来自取样电流互感器或分流器的交直流模拟信号叠加一个l/2VRef的电平后，将采集到的双极性模拟信号变成了单极性模拟信号并经放大后送入单片机的A/D转换输入接口而完成从模拟信号到数字信号的转换，所述的信号调理电路可以设置为一个或多个，以满足瞬时试验时对试验参数的采样需要。本技术的工作原理是这样的:当通过所述输入电路的触摸显示屏输入所需试验电流值后，所述的单片机输出一个起始电压，由内置在单片机中的专用程序经高速逐点采样和计算后得到一输出电流，根据起始电压和输出电流计算出试验回路的电抗值，然后根据设定的电流和试验回路的电抗值，计算出能产生设定电流的电压值，再通过输出电路的多功能接口输出所需的电压值信号至所述的电压源，电压源立即输出该电压值至所述的升流器初级，以使升流器次级试验回路产生设定的输出电流，该过程的技术关键是电流采样要快，电流采样信号要准确，所述的电流采样快是通过高速微处理器和程序软件来解决，所述的电流采样信号准确是通过本技术的信号调理电路来解决，同时所述的电压源功率足够大，以免在产生试验电流的过程中电压源电压降低直至产生波形畸变。本技术具有的有益效果是:传统取样信号的方法是将被测信号经整流变成单极性信号，然后用峰值保持电路将信号保持住后再进行AD采样，由于整流电路中的二极管会引起非线性且二极具有一个阈值电压，因此这种方法会引起测量精度的不够和线性度误差，本技术通过信号调理电路采用信号偏移的方法来将双极性模拟信号变成单极性模拟信号，这种方法不会引入信号的非线性和精度误差，而且在单片机的AD采样中采用高速逐点采样的方法，最大限度的还原了原始信号，并通过FFT数学计算的方法得到测量结果，而传统方法是用直流平均值来等效信号有效值的，当信号畸变时也会引起电流误差，本技术可以根据需要设置一个或多个信号调理电路，因此在实际应用中更有实用价值，比如可以同时采集电流、电压，而传统方法只能采集一路电流信号。【附图说明】图1是本技术的原理方框图；图2是图1中信号调理电路的线路原理图。【具体实施方式】结合图1、图2，对本技术作进一步说明:一种自动瞬时试验电源，如图1所示，包括由微处理器组成的CPU控制系统、稳压电源和升流器，所述的稳压电源输出功率设置为60kVA，所述的升流器输出瞬时电流10000安培，所述的CPU控制系统包括电源电路、信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路，所述的CPU控制系统采用LPC1700系列ARM高性能、低功耗的32位微处理器为核心组成的单片机控制电路、时基电路、输入输出电路和显示电路，该系统的操作频率高达120MHz，同时采用3级流水线和哈佛结构，带独立的本地指令和数据总线，使得代码执行速度高达1.25MIPS/MHZ，以满足对瞬时电流的高速采样和高速计算的需要；所述的电源电路从电源端取得交流电源经整流滤波并稳压后为稳定的5V直流电源，为所述的信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路提供电源；所述的信号调理电路将采集到的双极性模拟信号转换为单极性模拟信号后送到单片机的A/D转换输入接口，由内置在单片机中的专用程序经高速逐点采样后，通过数学计算得到取样信号的峰值、有效值、周期的参数值，然后通过输入输出电路和显示电路与上位机进行通信，从而建立起一个高效可靠的人机交互系统。进一步设置，如图2所示，所述的信号调理电路包括差分放大器，所述的差分放大器由运算放大器AD623组成，将来自取样电流互感器CT交流5A模拟信号经精密互感器转换为2.5mA的交流模拟信号后，通过i/v转换电阻R将电流信号转换为电压信号输入所述的运算放大器，而在运算放大器上叠加一个l/2VRef的电平后，将原来取样到的正、负双极性模拟信号转换为正向的单极性模拟信号并经增益电阻RG放大10倍后输出至单片机的A/D转换输入接口而完成从模拟信号到数字信号的转换，在本实施例中，信号调理电路设置为4个，以满足瞬时试验电源的电流、电压采样需要。本技术的显示部分采用了 TFT真彩色液晶屏，区别于传统数码管显示，能显示更多的参数和信号波形，能更直观的得到信号信息。本技术通讯部分软件设计遵循标准Modbus-RTU协议，可方便地与上位组态软件连接，使用起来更加得心应手。【主权项】1.一种自动瞬时试验电源，其特征在于:包括由微处理器组成的CPU控制系统、稳压电源和升流器，所述的CPU控制系统包括电源电路、信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路，所述的单片机控制电路包括以单片机为核心组成的微处理器、时基电路、输入输出电路和显示电路；所述的电源电路从电源端取得交流电源经整流滤波并稳压后为稳定的直流电源，为所述的信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路提供电源；所述的信号调理电路将AD采集电路采集到的双极性模拟信号转换为单极性模拟信号后送到单片机的A/D转换输入接口，由内置在单片机中的专用程序经高速逐点采样后，通过数学计算得到取样信号的峰值、有效值、周期的参数值，然后通过输入输出电路和显示电路与上位机进行通信。2.根据权利要求1所述的自动瞬时试验电源，其特征是:所述的信号调理电路包括差分放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动瞬时试验电源，其特征在于：包括由微处理器组成的CPU控制系统、稳压电源和升流器，所述的CPU控制系统包括电源电路、信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路，所述的单片机控制电路包括以单片机为核心组成的微处理器、时基电路、输入输出电路和显示电路；所述的电源电路从电源端取得交流电源经整流滤波并稳压后为稳定的直流电源，为所述的信号调理电路、单片机控制电路、AD采集输入输出电路提供电源；所述的信号调理电路将AD采集电路采集到的双极性模拟信号转换为单极性模拟信号后送到单片机的A/D转换输入接口，由内置在单片机中的专用程序经高速逐点采样后，通过数学计算得到取样信号的峰值、有效值、周期的参数值，然后通过输入输出电路和显示电路与上位机进行通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱与炎，邱华信，王福林，刘海洋，
申请(专利权)人：乐清市珠宇检测设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33