一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及接地电阻测试装置技术领域，且公开了一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接。本实用新型专利技术的输出功率大到达400V 5A，另外采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和55Hz)，使其测量更接近工频值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置
本技术涉及接地电阻测试装置
，具体为一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置。
技术介绍
在传统的接地装置参数测试中，采用单相自耦变和大容量隔离变压器提供测试电源，通过电力计量用的CT和PT作电信号变换，最后用指针式的高精度电压表、电流表、功率表测量各个电参数，需要几人同时记录数据，最后计算得到接地装置测试结果。整套试验设备体积大、重量大，自动化水平低，十分不利于现场测量，而且由于测试电源为工频电源，极易与耦合的工频干扰信号混频，带来很大的测量误差，需要大幅度提高信噪比。本仪器采用一体化结构，内置单相变频电源，最大输出400V5A接近工频的异频(45/55Hz)信号，信号经隔离变压器输出至被测接地装置，经高精度电压和电流信号采集电路采集后再经AD芯片进入ARM芯片，ARM芯片经计算后显示在人机界面上。软件部分主要由两部分组成，一部分采用数字滤波及傅里叶变换技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题；另一部分为人机界面，控制仪器液晶屏显示、数据打印，解决了抗干扰、体积质量大，工作量繁杂和测量精度低的问题。
技术实现思路
为实现上述抗干扰、体积质量小，工作量小和测量精度高的目的，本技术提供如下技术方案：一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接，所述软件包括数字滤波及傅里叶变换技术和人机界面。本技术的有益效果是：1、输出功率大到达400V5A。2、采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和55Hz)，使其测量更接近工频值。3、抗干扰能力强，本专利技术采用数字陷波技术将主要工频干扰信号有效去除，剩余微量的工频干扰信号通过傅里叶变换提取基波信号(45Hz和55Hz)去除。4、一键测量，自动化程度高。自动升压，自动采集电压、电流、相位角，自动降压，自动计算出阻抗值(Z)、电阻值(R)和电抗值(X)。作为优化，所述变频电源：由ARM芯片、西门康IGBT、富士IGBT驱动器、大功率整流桥和电解电容组成，经LC滤波后为纯正弦波。作为优化，所述隔离变压器为单相隔离变压器，输入160V，输出400V5A。作为优化，所述电压和电流采样单元为互感器，电压互感器一次电压为400V，精度为0.2级；电流互感器一次电流为5A，精度同为0.2级。作为优化，所述可控切换测量单元由单片机控制，根据不同测量项目进行切换。作为优化，所述电阻测量装置采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和55Hz)，采用数字陷波技术将主要工频干扰信号有效去除，剩余微量的工频干扰信号通过傅里叶变换提取基波信号(45Hz和55Hz)去除，使其测量更接近工频值。附图说明图1为本技术系统原理示意图；图2为本技术单片机原理示意图；图3为本技术运行原理示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，所述变频电源：由ARM芯片、西门康IGBT、富士IGBT驱动器、大功率整流桥和电解电容组成，经LC滤波后为纯正弦波，电压和电流采样单元为互感器，电压互感器一次电压为400V，精度为0.2级；电流互感器一次电流为5A，精度同为0.2级，可控切换测量单元由单片机控制，根据不同测量项目进行切换，电阻测量装置采用更接近工频的异频对称信号(45Hz和55Hz)，采用数字陷波技术将主要工频干扰信号有效去除，剩余微量的工频干扰信号通过傅里叶变换提取基波信号(45Hz和55Hz)去除，使其测量更接近工频值，所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接，内置单相变频电源，最大输出400V5A接近工频的异频(45/55Hz)信号，信号经隔离变压器输出至被测接地装置，经高精度电压和电流信号采集电路采集后再经AD芯片进入ARM芯片，ARM芯片经计算后显示在人机界面上，所述软件包括数字滤波及傅里叶变换技术和人机界面，软件部分主要由两部分组成，一部分采用数字滤波及傅里叶变换技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题；另一部分为人机界面，控制仪器液晶屏显示、数据打印。一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，其特征在于操作步骤如下：S1:主板将高精度电压和电流互感器二次采样的值(电压值、电流值和相位角)经隔离运放、仪用运放和可调放大倍数的运放3级；S2:根据S1中将放大后的采样值送入AD芯片；S3:由单片机计算S2中得到的数据得出阻抗值(Rz)和电阻值(Rr)和电抗值(Rx)；S4:根据S1、S2和S3将测量结果输出显示在液晶屏上。在使用时，测量仪器采用一体化结构，内置单相变频电源，最大输出400V5A接近工频的异频(45/55Hz)信号，信号经隔离变压器输出至被测接地装置，经高精度电压和电流信号采集电路采集后，主板将高精度电压和电流互感器二次采样的值(电压值、电流值和相位角)经隔离运放、仪用运放和可调放大倍数的运放3级放大，再经AD芯片进入ARM芯片，通过可控切换测量单元经单机片单片机计算得出阻抗值(Z)和电阻值(R)和电抗值(X)。当检测到有50Hz干扰时，主板硬件有陷波器将工频信号去掉，软件会经过傅里叶变换得出基波信号以消除工频干扰从而得到精确测量值，最后将测量结果参数显示在液晶屏上。软件部分主要由两部分组成，一部分采用数字滤波及傅里叶变换技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题；另一部分为人机界面，控制仪器液晶屏显示、数据打印。以上，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，其特征在于：所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接，所述软件包括数字滤波及傅里叶变换技术和人机界面。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，包括变频电源、隔离变压器、电压和电流采样单元、可控切换测量单元、主板及人机操作、滤波电路和软件，其特征在于：所述变频电源的输出端与隔离变压器的输入端单向信号连接，所述隔离变压器的输出端与电压和电流采样单元的输入端单向信号连接，所述电压和电流采样单元输出端与可控切换测量单元的输入端单向信号连接，所述可控切换测量单元的输出端与主板及人机操作的输入端单向信号连接，所述软件包括数字滤波及傅里叶变换技术和人机界面。


2.根据权利要求1所述的一种基于异频信号的大功率接地电阻测量装置，其特征在于：所述变频电源：由ARM芯片、西门康IGBT、富士IGBT驱动器、大功率整流桥和电解电容组成。


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【专利技术属性】
技术研发人员：殷元清，李汉明，叶忠新，陈正德，
申请(专利权)人：武汉市木森电气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42