互感器负载箱变频检定装置是为解决目前检定装置存在频率不可变，测量领域窄，测量参数单一等技术问题而设计的。该装置的集成电路部分由输出、测量两部分组成，通过改变输出部分的振荡单元中RC振荡电路的不同电阻值来产生20Hz～1kHz交流信号，以满足检定不同额定频率的负载箱需要，即实现负载箱检定装置的变频。采用本发明专利技术可对国内外各种额定频率的互感器负载箱进行检测或检定；特别是能用于航空、船舶领域内额定频率为400Hz的互感器负载箱的检定；能满足额定电压为100V、100/3V，额定电流为1A、2A、5A互感器负载箱的检测；能测量出电流(或电压)负载箱的阻抗Z、有功分量R、无功分量XL、负载箱容量VA、功率因数值COSΦ、电感值L；能准确测量负载箱在各额定电压或额定电流在各测量点的各项参数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检定装置，尤其涉及一种互感器负载箱变频检定装置。可应用于国内外50Hz、60Hz的互感器负载箱检定以及航空、船舶领域内400Hz互感器负载箱的检定。
技术介绍
互感器负载箱广泛用于互感器制造行业。互感器负载箱是在检定互感器时，专门用于为被检互感器提供二次负载的一种专用模拟负荷，是互感器检定装置的主要设备。互感器负载箱变频检定装置是一种检定各类型互感器负载箱的专用仪器，其准确度直接影响互感器的检定质量。现国内外对互感器负载箱的校准存在以下缺陷频率不可变，测量领域窄，测量参数单一，不能满足各类互感器负载箱的测量；准确度低，测量过程中引入的测量不确定分量多等。
技术实现思路
本专利技术为了解决目前国内外互感器负载箱的检定装置存在频率不可变，测量领域窄，测量参数单一，不能满足各类互感器负载箱的测量；而且准确度低，测量过程中引入的测量不确定分量多等互感器负载箱检定工作中的技术难题，提供了一种互感器负载箱变频检定装置。该装置主要由检定装置主体、操作面板和集成电路三部分组成；所述集成电路包括输出和测量两大部分，所述输出部分由振荡单元、功率放大单元、电源及过载保护单量程单元、A/D转换单元、AC/DC转换单元及显示单元组成；所述测量部分由自动量程转换单元、A/D转换单元、AC/DC转换单元、功能开关判断单元、按键单元、单片机及液晶显示单元组成；通过改变所述输出部分的振荡单元中RC振荡电路的不同电阻值来产生20Hz IkHz 交流信号，以满足检定不同额定频率的负载箱需要，即实现负载箱检定装置的变频；所述振荡单元产生的交流信号经功率放大单元后送至量程单元取样，取样后的直流信号直接送至 A/D单元，取样后的交流信号需经AC/DC单元将交流信号1:1转换为直流电压信号后送至 A/D单元，通过A/D单元将模拟量转换为数字量后由显示单元显示；将该检定装置的输出信号加在被测负载箱两端，对采集到的电压信号通过自动量程转换单元采用精密电阻分压以及对于mV级的小信号电压采用运算放大电路进行预先放大；同时采用继电器作为电路的切换开关；测量得到的直流信号直接送至A/D单元，测量得到的交流信号经AC/DC单元将交流信号转换成直流信号后送入A/D单元，通过A/D单元转换后的数字量由单片机读取并根据当前功能开关位置及按键选择进行计算，再将测量参数值由液晶显示单元显示，以满足对被测互感器负载箱计量特性的数据分析。本专利技术的特点及有益效果1.采用本专利技术可测量额定频率为50Hz的互感器负载箱(用于国内互感器的检测)；可测量额定频率为60Hz的互感器负载箱(用于对外出口互感器的检定)；可测量额定频率为400Hz的互感器负载箱(用于航空、船舶领域内互感器的检定)。2.能满足额定电压为100V、100/V^V、100/3V的电压负载箱的检定；满足额定电流为1A、2A、5A的电流负载箱的检定；3.能测量出电流(或电压)负载箱的阻抗Z、有功分量R、无功分量XL、负载箱容量VA、功率因数值α^Φ、电感值L。4.本检定装置可准确测量电压负载箱在20 % Un, 50 % Un, 80 % Un, 100 % Un, 120% Un (Un为额定电压)测量点的各项参数； 能准确测量电流负载箱在1% IN, 5% In, 20% In, 100% In, 120% In(In为额定电流)测量点的各项参数值。附图说明图1本专利技术的整体结构示意2本专利技术中集成电路部分的工作原理3是振荡、功率放大、电源及过载保护单元电路原理4是振荡单元电路原理5是自动量程转换单元电路原理6是功能开关判断单元原理7是A/D转换单元电路原理8是AC/DC转换单元电路原理9是测量参数计算软件流程图具体实施例方式互感器负载箱变频检定装置，该装置主要由检定装置主体、操作面板和集成电路三部分组成，所述集成电路部分由互感器负载箱变频检定装置输出部分的振荡单元、功率放大单元(或简称功放单元)、电源及过载保护单元、量程单元、A/D转换单元、AC/DC转换单元、显示单元及互感器负载箱变频检定装置测量部分的自动量程转换单元、A/D转换单元、 AC/DC转换单元、功能开关判断单元、按键单元、单片机、液晶显示单元组成。通过改变所述振荡单元中RC振荡电路的不同电阻值来产生20Hz IkHz交流信号，以满足检定不同额定频率的负载箱需要，即实现负载箱检定装置的变频；所述振荡单元产生的交流信号经功率放大单元后送至量程单元取样，可输出交流或直流信号。由于采用由稳幅振荡源给功率放大输出，从而达到变频稳幅，实现了 0 300V(或0 10A)的电压(或电流)输出，满足了互感器负载箱二次额定电压100￥、100/^￥、100/3￥(额定电流认、2々、5幻的需要。该变频检定装置测量部分采集到的信号经A/D单元转换后的数字量由单片机读取并根据当前功能开关位置及按键选择进行计算。将测量参数值(负载箱的阻抗Z、有功分量R、无功分量 XL、负载箱容量VA、功率因数值COSO、电感值L)显示在液晶屏上，以满足对被测互感器负载箱计量特性的数据分析。其中所述振荡单元采用双运放集成运算放大器组成桥式振荡电路和稳幅电路， 改变振荡放大器两端的输入电阻值，实现不同频率的信号输出；调整稳幅电路的可变电阻值，使输出信号的失真度最小达到稳幅。所述功率放大单元主要用来对振荡单元产生的交流信号进行功率放大，将振荡单元输出端信号差分放大输入至放大单元，经大功率管推动功率放大输出，从而得到所需要的电压值或电流值。所述A/D转换单元采用ICL7135的串行方式即通过计脉冲数的方法来获得测量转换结果。其优点是输入阻抗高，对被测电路几乎没有影响；自动校零；有精确的差分输入电路；自动判别信号极性；有超、欠压输出信号。所述AC/DC转换单元主要采用有效值-直流转换芯片AD536实现交直流的转换。与所述操作面板的功能开关所对应的开关判断单元，通过光电耦合器组成的光耦隔离电路，使单片机判断功能开关的状态，以减小误判断实现电气隔离。所述电源及过载保护单元把过压保护信号及过流保护信号经放大单元后送往振荡单元用以切断振荡信号的输出，从而保护功率放大级不受超载时对电路的损坏。所述自动量程转换单元采用的精密电阻分压方法，使进入A/D单元的电压在0 2V之内；所述运算放大电路采用0P07组成的放大电路对小信号进行预先放大。满足了仪器的准确度要求。同时采用了继电器作为电路的切换开关，具有响应速度快，接触电阻小的优点。所述单片机采用C8051F020微处理器芯片，根据互感器负载箱变频检定装置测量部分所采集到的信号为数据源，通过测量参数计算软件计算得出被测负载箱的阻抗Z、有功分量R、无功分量XL、电感值L、负载箱容量VA及功率因数值COS Φ的各个参数测量结果，显示在液晶屏上以满足对被测互感器负载箱计量特性的数据分析。实施例参看图1互感器负载箱变频检定装置的整体结构示意图，该装置主要由检定装置主体、操作面板和集成电路三部分组成，所述操作面板由上下两个操作面板组成，在操作面板A上设有电源开关Al 控制电源通断，置ON时电源接通，指示灯亮；显示屏Α2 显示输出电流、电压值；量程选择旋钮3 选择交直流电压及电流的量程；功能选择旋钮Α4 选择输出是交流还是直流；外接频率计插孔5 当输出信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宁樑，隋莉，沈宏，张曦弘，唐虹，王举，李瑾，吕强，续颖，
申请(专利权)人：沈阳计量测试院，
类型：发明
国别省市：
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