一种电气绝缘检查装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电气绝缘检查装置，属于电力技术领域，包括绝缘电阻测试网络、总电压检测电路、逻辑开关电路、桥路电压检测电路、继电器控制电路、高阻抗放大器、MCU、显示单元和通信单元，解决了通过一个MCU的AD接口即可实现电桥平衡原理对绝缘电阻进行检测的技术问题，本实用新型专利技术采用一种不平衡电桥的测量方式，可以检测电气电源的正负极都绝缘降低的情况，本实用新型专利技术只采用一个AD接口即可实现对绝缘电阻的检测，极大的降低了MCU接口的使用，简化了电路设计。

An electrical insulation inspection device

【技术实现步骤摘要】
一种电气绝缘检查装置
本技术属于电力
，尤其涉及一种电气绝缘检查装置。
技术介绍
电气绝缘性检测是通过对电气供电系统的对地绝缘电阻进行测试，从而评定电气绝缘性好坏的方法。目前的检测直流系统绝缘性的方法主要有电桥平衡原理，根据电桥的平衡性检测被测电气相对大地之间的绝缘电阻，电桥平衡原理不能检测直流系统正极、负极绝缘同等下降时的情况，并且电桥平衡原理需要分别检测总电压值和桥路分压值，这样就对MCU限定了必须拥有两个AD接口的条件，增加了MCU的设计端口要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电气绝缘检查装置，解决了通过一个MCU的AD接口即可实现对绝缘电阻进行检测的技术问题。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种电气绝缘检查装置，包括绝缘电阻测试网络、总电压检测电路、逻辑开关电路、桥路电压检测电路、继电器控制电路、高阻抗放大器、MCU、显示单元和通信单元；绝缘电阻测试网络包括电阻R2、电阻R14、电阻R3、电阻R4、电阻R15、电阻R16、继电器J1和继电器J2，电阻R2的1脚连接被测电源B1的正极、2脚通过继电器J1连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚通过继电器J2连接被测电源B1的负极，电阻R3的1脚连接被测电源B1的正极、2脚连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚连接电阻R15的1脚，电阻R15的2脚连接电阻R16的1脚，电阻R16的2脚连接被测电源的负极；总电压检测电路包括电阻R5和电阻R6，电阻R5的一端连接被测电源B1的正极、另一端通过电阻R6连接被测电源的负极，电阻R14的1脚和电阻R15的1脚均连接地线DD；桥路电压检测电路包括所述电阻R15和电阻R16；继电器控制电路包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R26、电阻R27、电阻R24和电阻R25，三极管Q3的基极通过电阻R24连接MCU的一个IO口、集电极通过电阻R26连接继电器J1的线圈的一端，继电器J1的线圈的另一端连接电源VCC，三极管Q4的基极通过电阻R25连接MCU的一个IO口、集电极通过电阻R27连接继电器J2的线圈的一端，继电器J2的线圈的另一端连接电源VCC；三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均连接第一地线；逻辑开关电路包括与门U1A、反相器U2A、场效应管Q1、场效应管Q2、二极管D1和二极管D2，与门U1A的1脚和2脚分别连接三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极，与门U1A的输出端连接场效应管Q1的G极，场效应管Q1的D极连接电阻R6的1脚、S极连接二极管D1的正极，与门U1A的输出端还通过反相器U2A连接场效应管Q2的G极，场效应管Q2的D极连接电阻R16的1脚、S极连接二极管D2的正极；高阻抗放大器包括电阻R7、电阻R17、电阻R18、电阻R19和放大器IC1，电阻R17的一端连接放大器IC1的正输入端、另一端通过电阻R18连接第二地线，电阻R17和电阻R18的连接节点还通过电阻R19连接放大器IC1的输出端，电阻R7连接在放大器IC1的负输入端和输出端之间，二极管D1的负极和二极管D2的负极均连接放大器IC1的正输入端，放大器IC1的输出端连接MCU的一个AD接口；显示单元和通信单元均连接MCU。优选的，还包括电源模块，电源模块包括正15V稳压器、负15V稳压器和5V稳压器，正15V稳压器的输入端、负15V稳压器的输入端和5V稳压器的输入端均连接所述被测电源B1的正极，正15V稳压器和负15V稳压器为放大器IC1供电，5V稳压器为所述逻辑开关电路、所述继电器控制电路、所述MCU、所述显示单元和所述通信单元供电。优选的，所述通信单元为串口通信芯片MAX485，所述通信单元通过串口与所述MCU连接；所述显示单元为LCD液晶点阵显示屏。优选的，所述与门U1A的型号为74F08，所述反相器的型号为74F04，所述MCU的型号为AT91SAM7S512；所述场效应管Q1和所述场效应管Q2的型号均为2N4091。优选的，所述第一地线为所述被测电源B1的负极提供的地线，所述第二地线为独立的地线，所述地线DD连接大地，所述第一地线与所述第二地线之间通过0欧姆电阻或磁珠连接。本技术所述的一种电气绝缘检查装置，解决了通过一个MCU的AD接口即可实现电桥平衡原理对绝缘电阻进行检测的技术问题，本技术采用一种不平衡电桥的测量方式，可以检测电气电源的正负极都绝缘降低的情况，本技术只采用一个AD接口即可实现对绝缘电阻的检测，极大的降低了MCU接口的使用，简化了电路设计，本技术采用高阻抗放大器对检测电压进行放大，使被测端几乎没有分压，保证了电压数据的准确度，本技术采用逻辑电路对检测电路进行控制，并且采用场效应管实现信号传输，导通电阻做到了小于30欧姆，可以很好的保证测量精度。附图说明图1是本技术的电路图方框图；图2是本技术的绝缘电阻测试网络、总电压检测电路、逻辑开关电路、桥路电压检测电路和继电器控制电路的电路图；图3是本技术的高阻抗放大器的电路图。具体实施方式如图1-图3所示的一种电气绝缘检查装置，包括绝缘电阻测试网络、总电压检测电路、逻辑开关电路、桥路电压检测电路、继电器控制电路、高阻抗放大器、MCU、显示单元和通信单元；绝缘电阻测试网络包括电阻R2、电阻R14、电阻R3、电阻R4、电阻R15、电阻R16、继电器J1和继电器J2，电阻R2的1脚连接被测电源B1的正极、2脚通过继电器J1连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚通过继电器J2连接被测电源B1的负极，电阻R3的1脚连接被测电源B1的正极、2脚连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚连接电阻R15的1脚，电阻R15的2脚连接电阻R16的1脚，电阻R16的2脚连接被测电源的负极；总电压检测电路包括电阻R5和电阻R6，电阻R5的一端连接被测电源B1的正极、另一端通过电阻R6连接被测电源的负极，电阻R14的1脚和电阻R15的1脚均连接地线DD；为了能够测量电气电源正负极都降低的情况，本技术采用的绝缘电阻测试网络为一种不平衡电桥，如图3所示，电阻R1和电阻R2分别为被测电源B1的正极相对大地的绝缘电阻和负极相对大地的绝缘电阻，在测试时，采用继电器J1和继电器J2来控制桥路的通断，其导通内阻很小，不影响测试。首先将继电器J1和继电器J2全部断开，此时MCU通过测量电阻R6上的分压可以获得被测电源B1的总电压Um；然后将继电器J1断开，继电器J2闭合，此时MCU通过测量电阻R16上的分压得到电压值UJ1；再然后将继电器J2断开，继电器J1闭合，此时MCU通过测量电阻R16上的分压得到电压值UJ2；在电桥中，电阻R2和电阻R14的电阻值相等，计电阻R2的阻值为Rs，电阻R3和电阻R4之和等于电阻R15和电阻R16之和，计电阻R3和电阻R4之和为R，那么就有以下公式：R1＝[(UJ2-UJ1)×Rs×R]÷[本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气绝缘检查装置，其特征在于：包括绝缘电阻测试网络、总电压检测电路、逻辑开关电路、桥路电压检测电路、继电器控制电路、高阻抗放大器、MCU、显示单元和通信单元；/n绝缘电阻测试网络包括电阻R2、电阻R14、电阻R3、电阻R4、电阻R15、电阻R16、继电器J1和继电器J2，电阻R2的1脚连接被测电源B1的正极、2脚通过继电器J1连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚通过继电器J2连接被测电源B1的负极，电阻R3的1脚连接被测电源B1的正极、2脚连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚连接电阻R15的1脚，电阻R15的2脚连接电阻R16的1脚，电阻R16的2脚连接被测电源的负极；/n总电压检测电路包括电阻R5和电阻R6，电阻R5的一端连接被测电源B1的正极、另一端通过电阻R6连接被测电源的负极，电阻R14的1脚和电阻R15的1脚均连接地线DD；/n桥路电压检测电路包括所述电阻R15和电阻R16；/n继电器控制电路包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R26、电阻R27、电阻R24和电阻R25，三极管Q3的基极通过电阻R24连接MCU的一个IO口、集电极通过电阻R26连接继电器J1的线圈的一端，继电器J1的线圈的另一端连接电源VCC，三极管Q4的基极通过电阻R25连接MCU的一个IO口、集电极通过电阻R27连接继电器J2的线圈的一端，继电器J2的线圈的另一端连接电源VCC；/n三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均连接第一地线；/n逻辑开关电路包括与门U1A、反相器U2A、场效应管Q1、场效应管Q2、二极管D1和二极管D2，与门U1A的1脚和2脚分别连接三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极，与门U1A的输出端连接场效应管Q1的G极，场效应管Q1的D极连接电阻R6的1脚、S极连接二极管D1的正极，与门U1A的输出端还通过反相器U2A连接场效应管Q2的G极，场效应管Q2的D极连接电阻R16的1脚、S极连接二极管D2的正极；/n高阻抗放大器包括电阻R7、电阻R17、电阻R18、电阻R19和放大器IC1，电阻R17的一端连接放大器IC1的正输入端、另一端通过电阻R18连接第二地线，电阻R17和电阻R18的连接节点还通过电阻R19连接放大器IC1的输出端，电阻R7连接在放大器IC1的负输入端和输出端之间，二极管D1的负极和二极管D2的负极均连接放大器IC1的正输入端，放大器IC1的输出端连接MCU的一个AD接口；/n显示单元和通信单元均连接MCU。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电气绝缘检查装置，其特征在于：包括绝缘电阻测试网络、总电压检测电路、逻辑开关电路、桥路电压检测电路、继电器控制电路、高阻抗放大器、MCU、显示单元和通信单元；
绝缘电阻测试网络包括电阻R2、电阻R14、电阻R3、电阻R4、电阻R15、电阻R16、继电器J1和继电器J2，电阻R2的1脚连接被测电源B1的正极、2脚通过继电器J1连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚通过继电器J2连接被测电源B1的负极，电阻R3的1脚连接被测电源B1的正极、2脚连接电阻R14的1脚，电阻R14的2脚连接电阻R15的1脚，电阻R15的2脚连接电阻R16的1脚，电阻R16的2脚连接被测电源的负极；
总电压检测电路包括电阻R5和电阻R6，电阻R5的一端连接被测电源B1的正极、另一端通过电阻R6连接被测电源的负极，电阻R14的1脚和电阻R15的1脚均连接地线DD；
桥路电压检测电路包括所述电阻R15和电阻R16；
继电器控制电路包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R26、电阻R27、电阻R24和电阻R25，三极管Q3的基极通过电阻R24连接MCU的一个IO口、集电极通过电阻R26连接继电器J1的线圈的一端，继电器J1的线圈的另一端连接电源VCC，三极管Q4的基极通过电阻R25连接MCU的一个IO口、集电极通过电阻R27连接继电器J2的线圈的一端，继电器J2的线圈的另一端连接电源VCC；
三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均连接第一地线；
逻辑开关电路包括与门U1A、反相器U2A、场效应管Q1、场效应管Q2、二极管D1和二极管D2，与门U1A的1脚和2脚分别连接三极管Q3的集电极和三极管Q4的集电极，与门U1A的输出端连接场效应管Q1的G极，场效应管Q1的D极连接电阻R6的1脚、S极连接二极管D1的正极，与门U1A的输出端还通过反相器U2A连接场...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳建明，范英，季海，李武，黄志刚，
申请(专利权)人：江苏三棱智慧物联发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32