漏电检测数字显示仪制造技术

一种可定量检测漏电的数字显示仪，它主要由带有单极探头的信号输入网络、过载保护电路、量程转换分流电路、交直流转换电路、模数转换电路、数字显示电路等部分组成，具有精度高，适用范围广，使用方便，既可作固定监测，又可作便携测量，对于加强电气线路与设备及家用电器的维护、管理、改造，对于防止和减少绝缘损坏造成事故都将发挥积极而重要的作用。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电变量的测量装置，特别是用于漏电的测量。良好的绝缘是保证电气设备和线路正常运行，防止触电事故的重要措施。绝缘在强电场等因素的作用下会发生击穿，除击穿破坏外，由于腐蚀性气体、蒸汽、潮汽、粉尘的作用和机械损伤，也会降低绝缘性能或导致绝缘损坏。在正常情况下，绝缘也会逐渐老化而失去绝缘性能。由于绝缘性能的减弱，电流便可经传输导体如电器设备、家用电器、配电屏、盘等直接漏入大地，这不仅会给人体带来伤害，而且还会造成不可估量的经济损失。为了防止绝缘损坏造成事故，为了给供电部门提供漏电的定量参数，设计一种用于漏电测量的装置便成为目前急待解决的课题。CN86201674U提供了一种漏电指示装置，它由带试电装置的单相插头和并联有电容器的开关配套组合而成。在插头上安有限流电阻，氖管和手触电极触头。使用时，无需启动设备便可通过氖管所示了解设备的绝缘情况，从而可以确保人们的用电安全，但这种漏电指示装置只能用作漏电的定性与固定测量，而不能定量测定设备与电器的漏电情况，并且使用范围有限。CN85202641U提供了一种可定量测量漏电的钳形漏电流表探测系统，它是利用电磁感应原理进行工作的，不能直接检测，且探头结构复杂。本技术的任务在于克服已有技术存在的问题，设计一种可直接定量检测漏电的数字显示仪，这种仪器精度高，使用方便，适用范围广，可作为固定监测，也可随身携带，便于现场检测。本技术的解决方案是将包括一个有测量单极探头的信号输入网络与过载保护电路连接，同时还依次与量程转换分流电路、交直流转换电路、模数转换电路、数字显示电路连接，模数转换电路同时还通过控制电路与数字显示电路连接。其中，信号输入网络还包括至少两个以上外接测量插孔；过载保护电路由至少两个整流二极管和保险管构成；量程转换分流电路由量程转换开关和分流器组成；交直流转换电路的功能是将交流电压精确地变换成直流电压，以实现仪器对交流电压测量的数字化；模数转换电路的功能是将连接变化的模拟量转换成与其成比例的、断续变化的数字量，同时还给控制电路信号，对其进行控制；显示电路是由能显示十进制数字的电子元件及其驱动电路所组成，数字显示元件可以是辉光数字管、荧光数字管、发光二极管、液晶显示器及电磁机械计数器等；控制电路的功能是控制测量精度，用于小数点位置的选择显示；从测量到数字化显示便由上述电路、器件共同实现。本技术的单极探头可采用拉杆天线式探头或采用外接测量插孔联接导线探头。拉杆天线式探头可用于便携式测量，导线探头可用于固定监测。本技术是一种微型便携式(也可作固定监测)直接定量检测漏电的数字显示仪，精度高，适用范围广，使用方便，对于加强电气线路与设备的维护、管理、改造，具有重要意义，对于防止和减少绝缘损坏造成事故，将发挥重要作用。本技术用外接测量插孔联接测量探头可用作电流表，若附加适当的装置还可以兼有报警或控制功能。以下将结合附图对本技术的解决方案和工作原理作进一步的描述，附图可作为本技术的具体实施例之一。图1是本技术的电路原理方框图图2是本技术输入网络、保护电路及量程转换分流电路图图3是本技术交直流转换电路图图4是本技术模数转换与数字显示电路图图5是本技术控制电路图由图1可见本技术的工作原理，被测信号首先进入信号输入网络(2)，当被测信号出现过载时，保护电路(3)动作，起到保护作用，被测信号若在允许范围内，则通过量程转换分流电路(4)按量程大小衰减分流，然后送入AC－DC转换电路(5)，即交直流转换电路，将被测的交流信号转换成直流信号，送入A／D转换电路(6)，即模数转换电路，将直流信号转换成与被测量对应成比例的数字量，并送入数字显示电路(7)，A／D转换电路(6)同时通过控制电路(8)对数字显示电路(7)进行控制，控制电路(8)用于小数点位置的选择显示，从而直接显示出被测值。图2中，拉杆天线式探头(1)接触被测物体(10)，通过被测物体的绝缘电阻RINS将被测信号送入信号输入网络(2)，也可通过外接测量插孔(9)联接导线探头固定于被测物上进行固定监测，保护电路(3)由一个保险管F和两个硅整流二极管D1、D2组成，电流过载时，保险管F熔断，电压过载时，二极管D1、D2导通，从而对整个电路起到保护作用。量程转换分流电路由量程转换开关SW1与5个电阻R1、R2、R3、R4、R5组成，分流电阻R1、R2、R3、R4、R5的阻值配比为1001010.10.01。被测信号经开关SW1按其被测值的大小，分别以102，103，104，105，107微安转换送至分流电路，在分流电路的输出端得到一输出电压VOUT＋、VOUT－送入AC－DC转换电路。分流电阻R5一端与电阻R4连接的同时与仪器整机的公共电极负端连接，R5另一端与外接插孔(11)连接，此外接插孔为107微安大量程专用插孔，COM为公共接地点，测量时，利用空气电阻RA接大地。用外接插孔(9)与(19)接测量探头可用作电流表。图3为交直流转换电路，被测信号由输入端VIN经过耦合电容器C1进入AC－DC转换电路。AC－DC转换电路包括主放大器、检波与滤波电路与频率响应等部分组成。主放大器主放大器由T1、T2和T3组成，采用两级放大，第一级由T1和T2构成补偿式电路，第二级为一般的共发射极放大电路，第一级放大电路T1和T2的射极接有一个大电阻R18，形成电流负反馈，使其稳定性好，频带宽且线性好，输入阻抗高；T3集电极和T1基极之间用R11，R12和C10形成直流反馈以稳定工作点，C10是为了旁路交流分量，以免交流信号通过直流反馈通道泄漏至输入端，而造成交流开环增益的降低；电阻R14，R15和C8是电源V＋的去耦滤波电路；D5，D6和D7是保护和限幅用二极管，以免T1，T2过载损坏；R7，R8是AC－DC转换电路的输入电阻。检波与滤波电路D3，D4为检波管；R19是检波后反馈电容C2，C3的放电电阻，调整它即可调节反馈系数β的大小；滤波电路是由R20，C5和R23，C4分别组成正、负双向┌型低通滤波器；自检波器输出的是经过半波整流的交流信号，它通过此滤波器后所得到的是其平均值电流；可调电位器R22以调节输出电压的大小，使之反映输入电压的有效值。频率响应在放大器系统上由R6和C6，R9和C7，R10和C9组成三节校正网络，这样可以保证最佳的频率响应。AC－DC转换电路的输出电压VOUT＋、VOUT－送入A／D转换电路。图4中，本实施例模数转换电路采用双积分(V－T)型A／D转换电路，即在一个测量周期内，将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔，然后，在这段时间间隔内用某一频率固定的脉冲对计数器计数，从而得到被测信号的大小。本实施例的A／D转换电路，以4000个计数脉冲作为A／D转换的周期，每一个测量周期的工作过程分为自校零阶段，信号积分阶级，基准积分阶段。在自校零阶段，开关门A／Z闭合，其他开关门断开，使输入电压高VIN＋与输入电压低VIN－两端与共地端COM短路，闭合反馈回路，自校零电容C12充电，使缓冲放大器(12)，积分器(13)和检零器(14)的输出回到零态，其失调量折合到输入端大大小于10微伏。同时，校零电容C12被冲电至基准电压值VR，等待基准积分阶段使用，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漏电检测数字显示仪，其特征在于在信号测量输入部件（２）之后，按照前一电路输出端与后一电路输入端相连接的关系依次连接有由保险管和晶体管过压保护电路串联而成的过载保护电路（３）、由量程转换开关及其所控制的分流器组成的量程转换分流电路（４）、交直流转换电路（５）、模数转换电路（６）和数字显示电路（７），其中在模数转换电路（６）的输出端直接与数字显示电路（７）输入端连接的同时，模数转换电路（６）的数字地设置端（ＴＥＳＴ端）还引出一支路，通过由开关电路组成的控制电路（８）与数字显示电路（７）中的小数点显示接点连接，以控制数字显示时小数点的位置，调节数字显示的精度。

【技术特征摘要】
1.一种漏电检测数字显示仪，其特征在于在信号测量输入部件(2)之后，按照前一电路输出端与后一电路输入端相连接的关系依次连接有由保险管和晶体管过压保护电路串联而成的过载保护电路(3)、由量程转换开关及其所控制的分流器组成的量程转换分流电路(4)、交直流转换电路(5)、模数转换电路(6)和数字显示电路(7)，其中在模数转换电路(6)的输出端直接与数字显...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪润，傅瑾新，易佑华，
申请(专利权)人：张洪润，何成基，钟键明，易佑华，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]