專利名稱：不平衡牽引電流分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種不平衡牽引電流分析儀，用于電氣化鐵路鋼軌牽引電 流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、電氣故障分析。
背景技術(shù)：
河南、北京等地有關(guān)不平衡電流測(cè)試儀的文獻(xiàn)報(bào)道中，鄭州鐵路局鄭州科 學(xué)技術(shù)研究所用于檢測(cè)電氣化鐵路鋼軌牽引電流的測(cè)試儀，所測(cè)結(jié)果僅含有50HZ牽引電流，可同時(shí)測(cè)試兩根鋼軌的電流直接進(jìn)行比較，測(cè)試準(zhǔn)確，有利于 查找因牽引電流不平衡造成的軌道電路故障；北京鐵路局北京科研所用于在線 測(cè)量鐵路電氣化區(qū)段軌道電路的牽引電流測(cè)試儀，有電池盒、采樣機(jī)構(gòu)、計(jì)算 機(jī)與顯示系統(tǒng)組成；鄭州科研所石振武的論文，簡(jiǎn)述了 GD-1型不平衡電流測(cè) 試儀的設(shè)計(jì)思想和基本結(jié)構(gòu)，測(cè)試設(shè)備包括測(cè)量取樣的鋼軌電流傳感器和測(cè)試 儀，其電路由輸入、分壓、限幅、匹配、濾波、放大和顯示組成；鄭州鐵路局 建管中心工程師彭向國(guó)的論文，介紹了智能型不平衡牽引電流測(cè)量分析記錄儀， 具有三路測(cè)量輸入端口，配備兩把專用電流鉗，在硬件和軟件配合下，可同時(shí) 對(duì)兩路電流和一路電壓進(jìn)行50HZ選頻測(cè)量，并具有14小時(shí)的測(cè)試記錄存儲(chǔ)容 量和測(cè)試記錄回放功能；但它們不能對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，沒(méi)有智能分析 功能，不利于故障查找和排除， 一體化結(jié)構(gòu)不利于攜帶和搬運(yùn)，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存時(shí)間 短，沒(méi)有無(wú)線通訊功能，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)難以導(dǎo)出。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用分體式結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算 不平衡電流和不平衡系數(shù)并判斷其是否超標(biāo)，運(yùn)用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行通訊的不平衡 牽引電流分析儀。本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是不平衡牽引電流分析儀，它 由測(cè)試機(jī)及采用藍(lán)牙通訊電路與其相連的掌上電腦PDA組成，其特征在于所 述測(cè)試機(jī)由輸入電壓電流調(diào)理電路、電壓電流12位量化器、單片機(jī)電路、RS232接口電路、電池充電電路、參考源和二次電源組成，輸入電壓電流調(diào)理電路輸出端接電壓電流12位量化器的輸入端，單片機(jī)電路和電壓電流12位量化器、 RS232接口電路、藍(lán)牙通訊電路均雙向連接，電池充電電路的輸出端接參考源和 二次電源的輸入端，參考源和二次電源的輸出端分別接電壓電流12位量化器、 輸入電壓電流調(diào)理電路、單片機(jī)電路、藍(lán)牙通訊電路的輸入端。本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是本實(shí)用新型采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了 測(cè)試人員的安全；測(cè)試機(jī)采用單片機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)三路12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以 1KHZ的頻率對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，同時(shí)通過(guò)藍(lán)牙以無(wú)線方式，接照115200bps 的速率將采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)秸粕想娔XPDA中；掌上電腦PDA對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 實(shí)時(shí)分析及顯示，可捕捉瞬間電路故障，可以保存大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，還可以將 數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中保存或制成光盤，供查詢與回放，具有存儲(chǔ)站場(chǎng)平面圖、室 外結(jié)構(gòu)圖、室外配線圖等功能，并可根據(jù)實(shí)際需要增刪圖紙；測(cè)試過(guò)程中，可 顯示兩路電流和不平衡系數(shù)的數(shù)值并能同時(shí)顯示兩路電流曲線和不平衡系數(shù)計(jì) 算曲線；具有智能分析功能，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算不平衡系數(shù)。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 圖l本實(shí)用新型測(cè)試機(jī)原理框圖； 圖2為本實(shí)用新型測(cè)試機(jī)的輸入電壓電流調(diào)理電路圖； 圖3為本實(shí)用新型測(cè)試機(jī)的電壓電流12位量化器電路圖； 圖4為本實(shí)用新型測(cè)試機(jī)的單片機(jī)電路圖；圖5為本實(shí)用新型測(cè)試機(jī)的RS232接口電路和藍(lán)牙通訊電路的電路圖； 圖6為本實(shí)用新型測(cè)試機(jī)的二次電源與電池充電電路圖； 圖7為本實(shí)用新型掌上電腦PDA數(shù)據(jù)處理軟件結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-7所示，不平衡牽引電流分析儀，它由測(cè)試機(jī)及通過(guò)測(cè)試機(jī)的藍(lán)牙 通訊電路與其相連的掌上電腦PDA組成，所述測(cè)試機(jī)由輸入電壓電流調(diào)理電路、 電壓電流12位量化器、單片機(jī)電路、RS232接口電路、電池充電電i 各、參考源
和二次電源及藍(lán)牙通訊電i 各組成，輸入電壓電流調(diào)理電路輸出端4妾電壓電流12位量化器的輸入端，單片機(jī)電路和電壓電流12位量化器、RS232接口電路、藍(lán) 牙通訊電路均雙向連接，電池充電電路的輸出端接參考源和二次電源的輸入端， 參考源和二次電源的輸出端分別接電壓電流12位量化器、輸入電壓電流調(diào)理電 路、單片機(jī)電路、藍(lán)牙通訊電路的輸入端。輸入電壓電流調(diào)理電路由3路電壓 電流轉(zhuǎn)換電路組成，第一路由電阻R40-R50、電容C23、 C30、 C40、 C41、 C45_C47、 C57、 二極管D12、 D13、穩(wěn)壓管D8、 D9、電阻R24、 R25、 R27、放大器U12組成， 電阻R48、 R49、 R50并聯(lián)后再依次與電阻R47、 R46、 R45、 R44、 R43、 R42、 R41、 R40串聯(lián)接于放大器U12的2、 3腳，電容C46、 C47串聯(lián)后接于放大器U12的2、 3腳，電容C46、 C47的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接地，電阻R24、 R25串聯(lián)后接于放大器U12的 2、 3腳，電阻R24、 R25的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接地，穩(wěn)壓管D8的負(fù)極和穩(wěn)壓管D9的正極 接放大器U12的2腳，穩(wěn)壓管D8的正極接二極管D12的正極，二極管D12的負(fù) 極接放大器U12的3腳，穩(wěn)壓管D9的負(fù)極接二極管D13的負(fù)極，二極管D13的 正極接放大器U12的3腳，放大器U12的1腳通過(guò)電阻R27與放大器U12的8 腳相連，電容C23、 C40、 C45并聯(lián)后接于電源V+和地之間，電容C30、 C41、 C57 并聯(lián)后接于電源+2. 5V和模擬地之間；第二路由電阻R51-R61、電容C31、 C39、 C42-C44、 C48、 C49、 C58、 二極管DIO、 Dll、穩(wěn)壓管D6、 D7、電阻R22、 R23、 R26、放大器U18組成，連接方式與第一路相同；第三路由電阻R28-R32、電容 C59、 C50-C56、 二極管D15、 D16、穩(wěn)壓管D5、 D14、放大器U12組成，連接方 式與第一路相同。電壓電流12位量化器的電阻R14、 R15、晶振X2并聯(lián)接于串 行計(jì)數(shù)/分頻器U13的10、 11腳，電阻R16、電容C36—端接晶振X2的一端， 電容C37接晶振X2的另一端，電容C36、 C37的另一端接地，串行計(jì)數(shù)/分頻器 U13的6、 14、 13、 15腳分別接多路模擬開(kāi)關(guān)U7的12、 14、 15、 ll腳，多路模 擬開(kāi)關(guān)U7的13腳輸出接至觸發(fā)器U4A的3腳，觸發(fā)器U4A的4、 6腳接地，觸 發(fā)器U4A的2腳與5腳相接，觸發(fā)器U4A的1腳輸出接觸發(fā)器U14A的輸入端2 腳，觸發(fā)器U14A的15腳通過(guò)電阻R10接電源Vcc，觸發(fā)器U14A的15腳通過(guò)電 容a 接地，觸發(fā)器U14A的輸出4腳接AD轉(zhuǎn)換芯片U19的6腳，觸發(fā)器U14B的 7腳通過(guò)電阻R3接電源Vcc,觸發(fā)器U14B的7腳通過(guò)電容C28接地，觸發(fā)器U14B
的12腳輸出接至單片機(jī)Ul的8腳；AD轉(zhuǎn)換電路的第 一路由AD轉(zhuǎn)換芯片Ul9, 電阻R33、 R34、電容C62、鎖存器U20組成，輸入電壓電流調(diào)理電路的輸出端 通過(guò)電阻R33接AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸入端1、 2腳，AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸入端 1、 2腳通過(guò)電阻R34接地，AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸入端1、 2腳通過(guò)電容C62接 模擬地，AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸出端通過(guò)鎖存器U20輸出到單片機(jī)，AD轉(zhuǎn)換電路 的另兩路連接與第一路相同；電源高頻濾波電容C12、 C17、 C18、 C20、 C32、 C33、 C34、 C35、 C38、 C60、 C61、 C63、 C64均4妻于電源Vcc與地之間。單片才幾電^各包 括單片機(jī)U1、地址譯碼器U8、由晶振X1、電容C1、 C2組成的晶振電路、由反 相器U3、電阻R6、電容C15組成的復(fù)位電路、電源高頻濾波電容CIO、 Cll、 C14; 單片機(jī)Ul的輸出端接地址譯碼器U8的輸入端，地址譯碼器U8的輸出端接AD 轉(zhuǎn)換芯片U19、鎖存器U20的輸入端，反相器U3的輸入端3腳通過(guò)電阻R6接電 源Vcc，反相器U3的輸入端3腳通過(guò)電容C15接地，反相器U3的輸出4腳接單 片機(jī)U1的4腳。RS232接口電路和藍(lán)牙通訊電路由串口芯片U2的1腳通過(guò)電容 C5與串口芯片U2的3腳相連，串口芯片U2的4腳通過(guò)電容C7與串口芯片U2的 5腳相連，串口芯片U2的16腳通過(guò)電容C9與串口芯片U2的15腳相連，并且串 口芯片U2的15腳接地，串口芯片U2的10腳通過(guò)電阻R5接電源Vcc，串口芯 片U2的2腳通過(guò)電容C6接地，串口芯片U2的6腳通過(guò)電容C8接地，串口芯 片U2的7腳接連接器J3的2腳和跳線器JMP1的一端，JMP1的另一端接連接器 J5的2腳，串口芯片U2的8腳接連接器J3的3腳和跳線器JMP2的一端，JMP2 的另一端接連接器J5的3腳，串口芯片U2的13腳接連接器J3的7腳，串口 芯片U2的14腳接連接器J3的8腳，連接器J5的1腳電源V-B，連接器J5的 4腳4矣地。電池充電電^各的連接器J2的1腳依次通過(guò)電阻Rll、 R12、 R13、 二 極管D3接到電池BT1的正極，連接器J2的2、 3腳同時(shí)接模擬地和地，連接器 J2的1腳通過(guò)二極管D2接連接器J4的3腳，電池BT1正極通過(guò)二極管Dl接連 接器J4的3腳，電池BT1負(fù)極接模擬地和地，連接器J4的4腳分別接電阻R17、 R19、 R21的一端、穩(wěn)壓管D4的負(fù)極和功率場(chǎng)效應(yīng)芯片U16的4腳，電阻R17的 另一端通過(guò)電阻R20接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R17 與電阻R20的節(jié)點(diǎn)接低壓檢測(cè)芯片U5的1腳，電阻R19的另一端接連接器J4
的5腳，電阻R21的另一端接連接器J4的5腳、三極管Ql的集電極和功率場(chǎng) 效應(yīng)芯片U16的3腳，穩(wěn)壓管D4的正極接電阻R18 —端和低壓檢測(cè)芯片U5的2 腳，電阻R18的另一端接地，低壓4全測(cè)芯片U5的3腳接地，功率場(chǎng)效應(yīng)芯片U16 的1、 2、 5、 6腳均接電源V+，電容C3、 C21均接在電源V+和才莫擬地與地的節(jié) 點(diǎn)之間；參考源和二次電源的穩(wěn)壓塊VI、電容C4組成第一路電源電路，穩(wěn)壓塊 VI的1腳接電源V+,穩(wěn)壓塊VI的2腳接地，穩(wěn)壓塊VI的3腳輸出接電源V-B， 電容C4接于電源V-B和地之間；穩(wěn)壓塊V2、電容C16組成第二路電源電路，連 接方式同第一路，穩(wěn)壓塊V3、電阻R38、 R39、 R66、電位器RP2、電容C24組成 第三路電源電路，穩(wěn)壓塊V3的3腳接電源V+，穩(wěn)壓塊V3的2腳輸出接電源+5V, 電源+5V依次通過(guò)電阻R38、電位器RP2、電阻R39接地，電容C24接于電源+5V 和地之間，電阻R66接于電源+5V和地之間，電阻R38與電位器RP2的節(jié)點(diǎn)接穩(wěn) 壓塊V3的1腳以及電位器RP2的調(diào)節(jié)端，穩(wěn)壓塊V4、電阻R36、 R37、 R67、電 位器RP1、電容C29組成第四路電源電路，連接方式同第三路。掌上電腦PDA軟 件由數(shù)據(jù)解析模塊、采樣數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、計(jì)算分析模塊、數(shù)據(jù) 顯示模塊組成，用于對(duì)測(cè)試機(jī)采集到的牽引電流和電壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后計(jì)算 不平衡系數(shù)，并對(duì)不平衡系數(shù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)解析模塊用來(lái)提取通過(guò)藍(lán)牙通訊 電路傳到掌上電腦PDA中的牽引電流和電壓數(shù)據(jù)。采樣數(shù)據(jù)處理模塊用來(lái)對(duì)牽 引電流、電壓采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行頻語(yǔ)分析并提取50HZ有效數(shù)據(jù)。采樣快速傅立葉正 反變換對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用來(lái)存儲(chǔ)牽引電流、電壓的原始采 樣數(shù)據(jù)。計(jì)算分析模塊用來(lái)對(duì)50HZ牽引電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行有效值計(jì)算和對(duì)兩 路牽引電流進(jìn)行不平衡系數(shù)計(jì)算，并對(duì)不平衡系數(shù)進(jìn)行分析報(bào)警。 不平衡系數(shù)計(jì)算公式 Px」i^X1oo%11+12數(shù)據(jù)顯示模塊用來(lái)顯示牽引電流、電壓的波形和牽引電流、電壓的有效值曲線 及不平衡系數(shù)曲線。本實(shí)用新型工作原理如下通過(guò)鉗型電流互感器檢測(cè)鋼軌電流信號(hào)，送至 電壓電流調(diào)理電路，通過(guò)取樣電阻轉(zhuǎn)換成0-5V電壓信號(hào)，通過(guò)電容濾波，二 極管、穩(wěn)壓管限幅，送入放大器進(jìn)行放大，其輸出送入AD轉(zhuǎn)換電路。如圖3所示，3片12位AD轉(zhuǎn)換器，對(duì)輸入的0 5V電壓進(jìn)行量化，3路的
采樣頻率均為lKHz ， U4、 U7、 U13、 U14A、 R14、 R15、 R16、 C36、 C37、 X2、 RIO、 C27產(chǎn)生ADC的采樣脈沖，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束后，通過(guò)U14B、 R3、 C28產(chǎn)生中斷信號(hào)， 通知羊片機(jī)讀取ADC數(shù)據(jù)；UIO、 Ull、 U19為三個(gè)相同的12位ADC,對(duì)三路輸 入電壓進(jìn)行采樣。U15、 U17、 U20為鎖存器，在單片機(jī)讀12位ADC的低8位時(shí)， 把高4位鎖存，單片機(jī)再接著從鎖存器中讀取高4位，單片機(jī)U1讀入的三路電 流電壓值，并通過(guò)藍(lán)牙通訊電路，以115200bps的速率，將數(shù)據(jù)發(fā)送到PDA上 進(jìn)行處理，啟動(dòng)和停止數(shù)據(jù)采集，由PDA通過(guò)藍(lán)牙通訊電路通知單片機(jī)，如圖4 所示，U8為地址譯碼器，對(duì)三路12位ADC進(jìn)行單片機(jī)讀地址譯碼，U3、 R6、 C15構(gòu)成單片機(jī)上電復(fù)位電路。如圖5所示，RS232接口用于測(cè)試機(jī)上單片機(jī)的程序升級(jí)使用。在沒(méi)有藍(lán)牙 通訊電路電路時(shí)，測(cè)試機(jī)可以通過(guò)RS232接口與電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，U2完成單 片機(jī)的UART信號(hào)與RS232信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換，藍(lán)牙通訊電路在PDA和測(cè)試機(jī)間 搭起數(shù)據(jù)傳輸和指令發(fā)布無(wú)線通道。如圖6所示，V3、 R36、 R37、 RP1、 C29、 R67產(chǎn)生2.5V參考電源給圖2中 的3個(gè)儀表放大器，作為參考電源，V4、 R38、 R39、 RP2、 C24、 R66產(chǎn)生5V電 壓給圖3中的3個(gè)ADC,作為模擬電源，V2、 C16產(chǎn)生板子上的數(shù)字電路5V供 電電源。VI、 C4產(chǎn)生藍(lán)牙模塊5V供電電源，D4、 U5、 U16、 Ql、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21在電池組低于6. 5V時(shí)自動(dòng)斷電；BT1為6節(jié)5號(hào)鎳氫充電電池構(gòu)成的 電池組，當(dāng)9V/1A直流變壓器接入J2時(shí)，通過(guò)Rll、 R12、 R13、 D3為BT1充電， 同時(shí)通過(guò)D2給板上電路供電，當(dāng)無(wú)外接直流變壓器時(shí)，BT1通過(guò)D1給板上電路 供電。軟件采用獨(dú)有數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)測(cè)試機(jī)采集到的牽引電流和電壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理后計(jì)算不平衡系數(shù)，并對(duì)不平衡系數(shù)進(jìn)行分析，最終結(jié)果以牽引電流、電 壓的波形和牽引電流、電壓的有效值曲線及不平衡系數(shù)曲線顯示，或通過(guò)串行 通信口 (串口線纜或藍(lán)牙無(wú)線)與計(jì)算機(jī)通信，并對(duì)原始采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
權(quán)利要求1.不平衡牽引電流分析儀，它由測(cè)試機(jī)及通過(guò)測(cè)試機(jī)的藍(lán)牙通訊電路與其相連的掌上電腦PDA組成，其特征在于所述測(cè)試機(jī)由輸入電壓電流調(diào)理電路、電壓電流12位量化器、單片機(jī)電路、RS232接口電路、電池充電電路、參考源和二次電源及藍(lán)牙通訊電路組成，輸入電壓電流調(diào)理電路輸出端接電壓電流12位量化器的輸入端，單片機(jī)電路和電壓電流12位量化器、RS232接口電路、藍(lán)牙通訊電路均雙向連接，電池充電電路的輸出端接參考源和二次電源的輸入端，參考源和二次電源的輸出端分別接電壓電流12位量化器、輸入電壓電流調(diào)理電路、單片機(jī)電路、藍(lán)牙通訊電路的輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不平衡牽引電流分析儀，其特征在于輸入電壓 電流調(diào)理電^各由3路電壓電流轉(zhuǎn)換電路組成，第 一路由電阻R4 0-R 5 0 、電容C2 3 、 C30、 C40、 C41、 C45-C47、 C57、 二極管D12、 D13、穩(wěn)壓管D8、 D9、電阻R24、 R25、 R27、放大器U12組成，電阻R48、 R49、 R50并聯(lián)后再依次與電阻R47、 R46、 R45、 R44、 R43、 R42、 R41、 R40串聯(lián)接于放大器U12的2、 3腳，電容 C46、 C47串聯(lián)后接于放大器U12的2、 3腳，電容C46、 C47的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接地， 電阻R24、 R25串聯(lián)后接于放大器U12的2、 3腳，電阻R24、 R25的串聯(lián)節(jié)點(diǎn) 接地，穩(wěn)壓管D8的負(fù)極和穩(wěn)壓管D9的正極接放大器U12的2腳，穩(wěn)壓管D8 的正極接二極管D12的正極，二極管D12的負(fù)極接放大器U12的3腳，穩(wěn)壓管 D9的負(fù)極接二極管D13的負(fù)極，二極管D13的正極接放大器U12的3腳，放大 器U12的1腳通過(guò)電阻R27與放大器U12的8腳相連，電容C23、 C40、 C45并 聯(lián)后接于電源V+和地之間，電容C30、 C41、 C57并聯(lián)后接于電源+2. 5V和模擬 地之間；第二路由電阻R51-R61、電容C31、 C39、 C42-C44、 C48、 C49、 C58、 二極管DIO、 Dll、穩(wěn)壓管D6、 D7、電阻R22、 R23、 R26、放大器U18組成，連 接方式與第一路相同；第三路由電阻R28-R32、電容C59、 C50-C56、 二極管D15、 D16、穩(wěn)壓管D5、 D14、放大器U12組成，連接方式與第一路相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的不平衡牽引電流分析儀，其特征在于電壓電流 U位量化器的電阻R14、 R15、晶振X2并聯(lián)接于串行計(jì)數(shù)/分頻器U13的10、 11腳，電阻R16、電容C36—端接晶振X2的一端，電容C37接晶振X2的另一 端，電容C36、 C37的另一端接地，串行計(jì)數(shù)/分頻器U13的6、 14、 13、 15腳 分別接多路模擬開(kāi)關(guān)U7的l2、 l4、 15、 11腳，多路模擬開(kāi)關(guān)U7的13腳輸出 接至觸發(fā)器U4A的3腳，觸發(fā)器U4A的4、 6腳接地，觸發(fā)器U4A的2腳與5 腳相接，觸發(fā)器U4A的1腳輸出接觸發(fā)器U14A的輸入端2腳，觸發(fā)器U14A的 1S腳通過(guò)電阻R10接電源Vcc，觸發(fā)器U14A的15腳通過(guò)電容C27接地，觸發(fā) 器UUA的輸出4腳接AD轉(zhuǎn)換芯片U19的6腳，觸發(fā)器U14B的7腳通過(guò)電阻 IU接電源Vcc,觸發(fā)器U14B的7腳通過(guò)電容C28接地，觸發(fā)器U14B的12腳 輸出接至單片機(jī)Ul的8腳；AD轉(zhuǎn)換電路的第一路由AD轉(zhuǎn)換芯片Ul9,電阻R33、 R34、電容C62、鎖存器U20組成，輸入電壓電流調(diào)理電路的輸出端通過(guò)電阻 R33接AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸入端1、 2腳，AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸入端1 、 2腳 通過(guò)電阻R34接地，AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸入端l、 2腳通過(guò)電容C62接模擬地， AD轉(zhuǎn)換芯片U19的輸出端通過(guò)鎖存器U20輸出到單片機(jī)，AD轉(zhuǎn)換電路的另兩 路連接與第一路相同；電源高頻濾波電容C12、 C17、 C18、 C20、 C32、 C33、 C34、 C35、 C38、 C60、 C61、 C63、 C64均接于電源Vcc與地之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不平衡牽引電流分析儀，其特征在于單片機(jī)電 路包括單片機(jī)U1、地址譯碼器U8、由晶振X1、電容C1、 C2組成的晶振電路、 由反相器U3、電阻R6、電容C15組成的復(fù)位電路、電源高頻濾波電容C10、C11、 C14;單片機(jī)U1的輸出端接地址譯碼器U8的輸入端，地址譯碼器U8的輸出端 接AD轉(zhuǎn)換芯片U19、鎖存器U20的輸入端，反相器U3的輸入端3腳通過(guò)電阻 R6接電源Vcc，反相器U3的輸入端3腳通過(guò)電容C15接地，反相器U3的輸出 4腳接單片機(jī)U1的4腳。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不平衡牽引電流分析儀，其特征在于RS232接 口電路和藍(lán)牙通訊電路由串口芯片U2的1腳通過(guò)電容C5與串口芯片U2的3 腳相連，串口芯片U2的4腳通過(guò)電容C7與串口芯片U2的5腳相連，串口芯片 U2的W腳通過(guò)電容C9與串口芯片U2的15腳相連，并且串口芯片U2的15腳 接地，串口芯片U2的10腳通過(guò)電阻R5接電源Vcc，串口芯片U2的2腳通過(guò) 電容"接地，串口芯片U2的6腳通過(guò)電容C8接地，串口芯片U2的7腳接連 接器J3的2腳和跳線器JMP1的一端，JMP1的另一端接連接器J5的2腳，串 口芯片U2的8腳接連接器J3的3腳和跳線器JMP2的一端，JMP2的另一端接 連接器J5的3腳，串口芯片U2的13腳接連接器J3的7腳，串口芯片U2的 14腳接連接器B的8腳，連接器J5的1腳電源V-B，連接器J5的4腳接地。 6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的不平衡牽引電流分析儀，其特征在于電池充電 電路的連接器J2的l腳依次通過(guò)電阻Rll、 R12、 R13、 二極管D3接到電池BT1 的正極，連接器J2的2、 3腳同時(shí)接模擬地和地，連接器J2的1腳通過(guò)二極 管D2接連接器J4的3腳，電池BT1正極通過(guò)二極管Dl接連接器J4的3腳， 電池BT1負(fù)極接模擬地和地，連接器J4的4腳分別接電阻R17、 R19、 R21的 一端、穩(wěn)壓管D4的負(fù)極和功率場(chǎng)效應(yīng)芯片U16的4腳，電阻R17的另一端通 過(guò)電阻R20接三極管Ql的基極，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R17與電阻R20 的節(jié)點(diǎn)接低壓檢測(cè)芯片U5的1腳，電阻R19的另一端接連接器J4的5腳，電 阻R21的另一端"l妄連接器J4的5腳、三極管Q1的集電極和功率場(chǎng)效應(yīng)芯片U16 的3腳，穩(wěn)壓管D4的正極接電阻R18 —端和低壓檢測(cè)芯片U5的2腳，電阻R18 的另一端接地，低壓檢測(cè)芯片U5的3腳接地，功率場(chǎng)效應(yīng)芯片U16的1、 2、 5、 6腳均接電源V+,電容C3、 C21均接在電源V+和模擬地與地的節(jié)點(diǎn)之間；參考 源和二次電源的穩(wěn)壓塊V1、電容C4組成第一路電源電路，穩(wěn)壓塊V1的l腳接 電源V+,穩(wěn)壓塊VI的2腳接地，穩(wěn)壓塊VI的3腳輸出接電源V-B,電容C4 接于電源V-B和地之間；穩(wěn)壓塊V2、電容C16組成第二路電源電路，連接方式 同第一路，穩(wěn)壓塊V3、電阻R38、 R39、 R66、電位器RP2、電容C24組成第三 路電源電路，穩(wěn)壓塊V3的3腳接電源V+,穩(wěn)壓塊V3的2腳輸出接電源+5V, 電源+5V依次通過(guò)電阻R38、電位器RP2、電阻R39接地，電容C24接于電源+5V 和地之間，電阻R66接于電源+5V和地之間，電阻R38與電位器RP2的節(jié)點(diǎn)接 穩(wěn)壓塊V3的1腳以及電位器RP2的調(diào)節(jié)端，穩(wěn)壓塊V4、電阻R36、 R37、 R67、 電位器RP1、電容C29組成第四路電源電路，連接方式同第三路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種不平衡牽引電流分析儀，它由測(cè)試機(jī)及通過(guò)測(cè)試機(jī)的藍(lán)牙通訊電路與其相連的掌上電腦PDA組成，所述測(cè)試機(jī)由輸入電壓電流調(diào)理電路、電壓電流12位量化器、單片機(jī)電路、RS232接口電路、電池充電電路、參考源和二次電源組成，本實(shí)用新型采用分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了測(cè)試人員的安全；測(cè)試機(jī)采用單片機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)三路12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以1KHZ的頻率對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，同時(shí)通過(guò)藍(lán)牙以無(wú)線方式，按照115200bps的速率將采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)秸粕想娔XPDA中；掌上電腦PDA對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析及顯示，可捕捉瞬間電路故障，并可以保存大量的測(cè)試數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01R19/10GK201029000SQ200720100880
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者王國(guó)榮 申請(qǐng)人:王國(guó)榮