一种多功能线圈类设备综合参数测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，包含：主控板；分别与主控板连接的程控试验电源模块与测量单元模块，以及显示控制部件；隔离变压器，其输入端与程控试验电源模块的输出端连接；主控板通过串口控制程控试验电源模块输出电压连续可调的正弦波试验电源且控制测量单元模块有序工作；正弦波试验电源通过隔离变压器的输出端输出；隔离变压器的输出端设有电压传感器与电流传感器；测量单元模块将所述电压传感器与电流传感器实时采集到的电压与电流信号进行计算并将计算结果输出；显示控制部件接收并显示、打印、存储计算结果。本发明专利技术具有减少试验设备数量，降低现场劳动强度，试验工作更加高效、可靠的优点。

A comprehensive parameter testing device for multifunction coil equipment

The invention discloses a multifunctional coil equipment comprehensive parameter test device, which comprises a main control board respectively; program-controlled testing power supply module and measurement module connected with the main control panel, and a display control unit; isolation transformer, the input and output terminal and program test power supply module connected to work orderly sine wave power source; control and measurement module main control board can be adjusted continuously through the serial port control program test power module output voltage of the power supply through the test; sine wave output transformers output; output isolation transformer is provided with a voltage sensor and a current sensor; measurement unit module to voltage of the voltage sensor and current sensors to real-time acquisition and the current signal is calculated and the calculation results output; a display control unit to receive and display, print and storage calculation result. Fruit. The invention has the advantages of reducing the number of test equipment, reducing the field labor intensity, and the test work is more efficient and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能线圈类设备综合参数测试装置
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种多功能线圈类设备综合参数测试装置。
技术介绍
线圈类设备(如各类变压器、互感器等)在电力系统的各类设备中占有极其重要的地位，而其电气试验项目较其他设备而言项目往往更多且更复杂。目前市场上针对线圈类设备每项试验基本都需配置一套专用试验仪器，且试验仪器都较为笨重。因此完成一个设备的试验往往需要多台仪器。受限于场地及电源等因素，在现场工作中需要反复将仪器搬前搬后以及多次重复接线，工作效率较低。现有技术中，在对互感器和电力变压器进行电气试验时，一般都是采用分立的检测设备进行测试的。试验电源通常采用电源控制箱(调压器)进行调节。再配合各种电压表、电流表和功率表等表计进行测量。电源控制箱主要是由一台自耦调压器构成的，通常需要人工操作调节，试验过程需要人工边观察表计边调节电压，还得记录相应的测量结果。对操作人员的要求比较高，操作过程也比较繁琐，不利于实现自动测量。随着电子技术的发展，迎来了数字化的时代，测量仪器也朝着智能化，数字化发展，目前大部分的测量仪器都已经实现数字化，但在工频耐压、空负载及伏安特性等试验中还是普遍采用自耦调压器作为试验电源，基本上以手工操作为主。试验时需要现场连接电源控制箱和测量表计，比较费时费力，自动化程度不高。通过对目前多种专用测试仪器的研究发现，大部分的仪器都可以由三部分组成：试验电源、测量系统、控制显示人机系统。很多功能模块是可以共用的。如果将各功能模块有机组合到一台仪器之中，使一台仪器具备完成多种试验项目的功能，代替传统的分立仪器测试的模式，这样可以减少试验设备数量，降低现场劳动强度，使得试验工作更加高效、可靠。而且仪器的自动化程度更高，减少现场接线，还能避免不同厂家不同仪器数据报告格式不一致等问题。目前国内外在综合性电气试验装置的研究方面还是比较少见，大多数仪器还都存在功能单一，不同厂家的设备输出结果的格式也不统一，对后期的数据分析整理归档也造成很多麻烦。
技术实现思路
本专利技术提供一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，通过将数字化可程控的电子调压器与多功能测量表计进行一体化设计，实现使得测试装置具有高度智能化、多功能的测量装置的目的。为了实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，包含：主控板；分别与所述主控板连接的程控试验电源模块与测量单元模块，以及显示控制部件；所述主控板控制所述程控试验电源模块输出电压连续可调的正弦波试验电源，以及控制所述测量单元模块进行测量，并向所述显示控制部件反馈计算结果；所述测量单元模块采集并计算待测线圈类设备的试验时的电压与电流信号，以及将计算结果向所述主控板输出；所述显示控制部件显示、打印、存储所述计算结果。优选地，所述主控板为高性能数字信号处理器，采用型号为BLNT-MCB-11的32位ARM单片机。优选地，所述测试装置进一步设有隔离变压器，其输入端与所述程控试验电源模块的输出端连接；所述隔离变压器的输出端输出正弦波试验电源。优选地，所述程控试验电源模块进一步包含：波形发生器，其生成并连续输出正弦模拟信号；三角调制波发生器，其生成并输出双向三角载波；所述波形发生器与三角调制波发生器的输出端与比较电路模块的输入端连接；SPWM调制模块，其输入端与所述比较电路模块的输出端连接；所述大功率IPM开关模块，其输入端与所述SPWM调制模块的输出端连接；整流器，其与大功率IPM开关模块连接；低通滤波器，其输入端与所述大功率IPM开关模块的输出端连接。优选地，所述波形发生器进一步包含：所述波形发生器的时钟发生器产生的脉冲驱动所述波形发生器的计数器，所述计数器输出扫描波形数据ROM的地址线，并依次将所述ROM中正弦变化的数据输出至所述波形发生器的D/A转换器的输入端，所述D/A转换器的输出端输出正弦模拟信号。优选地，所述程控试验电源模块进一步设有数字调幅电路，所述数字调幅电路设有的D/A转换器接收所述波形发生器产生的正弦模拟信号，设置所述D/A转换器的调幅数据，对所述正弦模拟信号的调幅，并通过所述D/A转换器输出经调幅后的正弦信号。优选地，所述SPWM调制模块进一步包含：所述SPWM调制模块进一步设有反相器、第一功率驱动模块与第二功率驱动模块；所述反相器的输入端与比较电路模块的输出端连接，所述反相器的输出端与第二功率驱动模块的第一端连接；所述第二功率驱动模块的第二端与大功率IPM开关模块的输入端连接；所述第一功率驱动模块的第一端与比较电路模块的输出端连接，其第二端与大功率IPM开关模块的输入端连接。优选地，所述测试装置进一步设有设置在所述隔离变压器的输出端与所述测试装置的电源输出端之间的电压传感器与电流传感器。优选地，所述测量单元模块进一步包含：电压滤波放大模块与电流滤波放大模块，分别将所述电压传感器与电流传感器采集的电压与电流信号数据进行滤波放大处理并输出；高速A/D转换器，其将所述经滤波放大处理的电压与电流的模拟信号对应转换为电压与电流的数字信号，并保存在所述显示控制模块设有的数据存储器中；计算电压、电流的有效值，以及有功功率和功率因数并输出；式中：Ui、Ii是电压电流瞬时采样值，N为每周期采样点数，U为电压有效值，I为电流有效值，P为有功功率，为功率因数。优选地，所述显示触控部件进一步包含：显示器，打印机，存储器与联机接口；所述显示器显示主控板反馈的测量结果，所述打印机打印所述测量结果；所述存储器存储所述测量单元模块采集与计算的电压，电流结果；所述联机接口用于联机操作。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：通过利用SPWM调制技术取代传统的试验调压，从而实现自动化调压，并且通过单片机原理，使得多类测试集中在一台小巧的仪器上测量并计算，最终自动打印报告，省去人为的计算工作，极大提高现场操作的安全性、便捷性，大幅提升现场作业效率。通过将程控试验电源、测量系统、控制显示人机系统各功能模块有机组合到一台仪器之中，使一台仪器具备完成多种试验项目的功能，代替传统的分立仪器测试的模式，这样可以减少试验设备数量，降低现场劳动强度，使得试验工作更加高效、可靠。而且仪器的自动化程度更高，减少现场接线，还能避免不同厂家不同仪器数据报告格式不一致等问题。本专利技术包含了电压互感器耐压(感应耐压或工频耐压)、空载电流、伏安特性等试验功能，还能用于变压器的空载试验、负载试验以及耐压试验。该设备一旦在各电网公司和设备厂家投入使用，必将直接为电力检测检修工作带来极大的便利，有效保证电网的安全运行，提高电网的安全水平，避免重大事故的发生，其次其产生的直接或间接的经济效益是巨大的。附图说明图1为本专利技术一种多功能线圈类设备综合参数测试装置的整体结构框图；图2为本专利技术一种多功能线圈类设备综合参数测试装置的程控试验电源装置的波形发生器的结构框图；图3为本专利技术一种程控试验电源装置的波形发生器发出的正弦信号数字调幅电路原理框图；图4为本专利技术一种多功能线圈类设备综合参数测试装置的程控试验电源装置的结构框图；图5为本专利技术一种多功能线圈类设备综合参数测试装置的程控试验电源SPWM调制原理的示意图；图6为本专利技术一种多功能线圈类设备综合参数测试装置的多功能测量表计电路结构框图；图7为本专利技术一种多功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，包含：主控板；分别与所述主控板连接的程控试验电源模块与测量单元模块，以及显示控制部件；所述主控板控制所述程控试验电源模块输出电压连续可调的正弦波试验电源，以及控制所述测量单元模块进行测量，并向所述显示控制部件反馈计算结果；所述测量单元模块采集并计算待测线圈类设备的试验时的电压与电流信号，以及将计算结果向所述主控板输出；所述显示控制部件显示、打印、存储所述计算结果。

【技术特征摘要】
1.一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，包含：主控板；分别与所述主控板连接的程控试验电源模块与测量单元模块，以及显示控制部件；所述主控板控制所述程控试验电源模块输出电压连续可调的正弦波试验电源，以及控制所述测量单元模块进行测量，并向所述显示控制部件反馈计算结果；所述测量单元模块采集并计算待测线圈类设备的试验时的电压与电流信号，以及将计算结果向所述主控板输出；所述显示控制部件显示、打印、存储所述计算结果。2.如权利要求1所述一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，所述主控板为高性能数字信号处理器，采用型号为BLNT-MCB-11的32位ARM单片机。3.如权利要求2所述一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，所述测试装置进一步设有隔离变压器，其输入端与所述程控试验电源模块的输出端连接；所述隔离变压器的输出端输出正弦波试验电源。4.如权利要求1所述一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，所述程控试验电源模块进一步包含：波形发生器，其生成并连续输出正弦模拟信号；三角调制波发生器，其生成并输出双向三角载波；所述波形发生器与三角调制波发生器的输出端与比较电路模块的输入端连接；SPWM调制模块，其输入端与所述比较电路模块的输出端连接；所述大功率IPM开关模块，其输入端与所述SPWM调制模块的输出端连接；整流器，其与大功率IPM开关模块连接；低通滤波器，其输入端与所述大功率IPM开关模块的输出端连接。5.如权利要求4所述一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，所述波形发生器进一步包含：所述波形发生器的时钟发生器产生的脉冲驱动所述波形发生器的计数器，所述计数器输出扫描波形数据ROM的地址线，并依次将所述ROM中正弦变化的数据输出至所述波形发生器的D/A转换器的输入端，所述D/A转换器的输出端输出正弦模拟信号。6.如权利要求5所述一种多功能线圈类设备综合参数测试装置，其特征在于，所述程控试验电源装置进一步设有数字调幅电路：所述数字调幅电路设有的D/A转换器接收所述波形发生器产生的正弦模拟信号，设置所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国民，周睿，蔡晓峰，赵煦，吴敏博，李卫彬，王月强，瞿卫东，陆忠心，黄冬，王寅超，林瑶，邢婧，金海敏，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海,31