專利名稱：非接觸式線圈匝間短路測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測試裝置，具體涉及一種非接觸式的，方便測試的線 圈匝間短路測試裝置。
技術背景目前電源行業(yè)中有多種變壓器線圈匝間短路測試裝置?，F(xiàn)有的線圈匝間短路測試裝置都需要將測試裝置與被測線圈物理連 接，才能進行匝間短路的測量。傳統(tǒng)的短路測試方法不僅不方便，而且測 試效率也很低。 一般來說，二次電源為高功率密度產(chǎn)品，變壓器和電感體 積小，其線圈都以銅箔的形式集成在多層電路板的板體內(nèi)。但是目前的多 層電路板加工工藝還跟不上技術的發(fā)展，經(jīng)常有電路板內(nèi)的線圈之間出現(xiàn) 匝間短路的情況，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。對于多層電路板線圈短路的測試，目 前還沒有很好的檢測裝置。 '目前的檢測手段，其中一種為做成制成板后通過測量變壓器和電感的 電感量來判別線圈是否正常；另一種為在制作電路板階段通過工裝模擬信 號加到線圈上，通過其他方法進行測試，進而來判斷線圈是否正常。但是， 這兩種故障檢測手段都非常麻煩，需要被測電路板與測試裝置有電氣連接， 通用性差，測試效率低，可靠性低，也造成生產(chǎn)浪費。所以，亟待一種新的線圈匝間短路測試裝置可用于解決上述傳統(tǒng)測試 裝置中出現(xiàn)的問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種非接觸式，方便測試線圈短路狀況的線圈匝 間短路測試裝置。實現(xiàn)所述目的的技術方案是 一種非接觸式線圈匝間短路測試裝置， 包括信號發(fā)生器、采樣電路、比較電路以及連接比較電路的故障顯示裝置， 所述信號發(fā)生器產(chǎn)生測試信號，所述測試信號接入采樣電路，線圈匝間出 現(xiàn)的短路改變采樣信號的信號特征，所述比較電路從采樣電路獲取采樣信 號并判斷所述采樣信號是否發(fā)生改變，然后通過故障顯示裝置顯示線圈匝 間的短路狀況。作為本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第一種實施方式，所述3采樣電路是LC串聯(lián)諧振電路或者LC并聯(lián)諧振電路。對應第一實施方式，所述信號發(fā)生器是正弦波發(fā)生器，所述正弦波發(fā) 生器產(chǎn)生正弦波測試信號。作為本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第二種實施方式；所述采樣電路是RLC串聯(lián)電路或者RLC并聯(lián)電路。對應第二實施方式，所述信號發(fā)生器是方波發(fā)生器，所述方波發(fā)生器 產(chǎn)生方波測試信號。優(yōu)選的，所述非接觸式線圈匝間短路測試裝置還包括設置在采樣電路 和比較電路之間的精密整流濾波電路，所述精密整流濾波電路對從采樣電 路處采樣的測試信號進行精密整流濾波。優(yōu)選的，所述精密整流濾波電路和采樣電路之間還設置有帶通濾波器。本發(fā)明采用所述技術方案，其有益的技術效果在于1)本發(fā)明的非 接觸式線圈匝間短路測試裝置，采樣電路和被測線圈之間不需直接連接而 是通過電磁感應來測試短路狀況，被測線圈通過磁芯與采樣電路的電感構 成磁路聯(lián)接，被測線圈匝間短路時，相當于變壓器副邊匝間短路，所述測 試信號在采樣電路的電容上取得的采樣信號發(fā)生變化，所述比較電路并判 斷所述采樣信號，并通過故障顯示裝置顯示線圈匝間的短路狀況，使得測 試裝置不需要直接與被測的線圈相連即可進行短路測試，不僅對使用者來 說操作方便，而且測試通用性較好，同時也大大提高了測試效率；2)本發(fā) 明的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，通過在采樣電路和比較電路之間設 置精密整流濾波電路，在精密整流濾波電路和采樣電路之間還可以設置有 帶通濾波器，從而對采樣的測試信號進行精密整流濾波，使得采樣的測試 信號更加滿足測試要求。
下面通過實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明 圖1是本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第一實施方式的電路 框圖。圖2是本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第一實施方式的具體 電路圖。圖3是本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置在被測線圈正常情況下的測試信號波形圖。圖4是本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置在被測線圈匝間短路情 況下的測試信號波形5是本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第二實施方式電路框圖。圖6是本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第二實施方式的具體 電路圖。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種非接觸式線圈匝間短路測試裝置。請參考圖1至圖4，作為本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第 一種實施方式，所述線圈匝間短路測試裝置包括電源P、整流橋D1、直流 -直流變換器Ul、信號發(fā)生器10、采樣電路40、精密整流濾波電路20、 采樣信號放大電路26以及比較電路30。所述比較電路30將結果輸出到故 障顯示裝置(D6、 D7)上。在所述第一實施方式中，所述采樣電路40是LC串聯(lián)諧振電路或者 LC并聯(lián)諧振電路。在此以LC串聯(lián)諧振電路為例加以說明。所述采樣電路 40包括諧振電感L以及串接諧振電感的用于采樣測試信號的諧振電容C7。在本發(fā)明的實施方式，所述信號發(fā)生器10是正弦波發(fā)生器。所述信 號發(fā)生器10通過調(diào)試外圍電路輸出頻率在100 150千赫茲左右的正弦波。為了更加滿足短路測試對采樣信號的要求，所述精密整流濾波電路20 和采樣電路40之間還可設置帶通濾波器。在本發(fā)明的實施方式中，所述電源的輸出通過與信號發(fā)生器依次串接 的整流橋D1以及直流-直流變換器Ul整流降壓。市電通過降壓后的電源 P接入之后，先通過整流橋Dl整流濾波，再通過直流-直流變換器Ul變 換成正負12伏的直流電源給測試裝置中的IC供電。所述精密整流濾波電 路20將采樣電路40的諧振電容C7上檢測的信號進行精密整流濾波，并 將交流正弦波整流成直流信號。所述采樣信號放大電路26采樣通過精密整 流濾波電路20精密整流后的信號。所述故障顯示裝置(D6、 D7)采用不 同顏色的發(fā)光二極管。所述信號發(fā)生器10產(chǎn)生測試信號，被測的多層電路板線圈匝間短路 時，所述測試信號在采樣電路40的諧振電容C7上的信號發(fā)生變化，所述 精密整流濾波電路20將從諧振電容C7上檢測的信號進行精密整流濾波， 并將交流正弦波整流成直流信號，然后將采樣信號送入比較電路30。所述 采樣信號放大電路26采樣通過精密整流濾波電路20精密整流后的信號， 然后將采樣信號送入比較電路30。所述比較電路30判斷所述測試信號， 并通過故障顯示裝置(D6、 D7)顯示線圈匝間的短路狀況。具體來說，請參考圖3與圖4，適當調(diào)節(jié)諧振電容C7和采樣電路中 的電感L的電感量，使采樣電路的諧振頻率等于輸入測試信號的頻率，這 時電路的選頻特性最好。這時從諧振電容C7兩端測得的信號波形幅值最 大，波形如圖3所示。當在被測端并入多層電路板線圈后，如果被測線圈 開路，則不影響原有測試電路的測試信號。如果被測線圈有匝間短路的情 況，則相當于變壓器的副邊線圈匝間出現(xiàn)短路，大大改變了原邊等效電感 L的電感量，從而改變了采樣電路40的諧振頻率。使得諧振波形的幅值變 小，如圖4所示。當不接被測線圈或被測試線圈正常時，精密整流濾波電 路20輸出的電壓，亦即比較電路30輸入的電壓大于比較基準電壓，正常 燈D6亮。當被測線圈有匝間短路情況時，精密整流濾波電路20輸出的電 壓，亦即比較電路30輸入的電壓遠遠小于比較基準電壓，從而D6滅，故 障燈D7亮。本發(fā)明的各個組成電路可以有多種衍生方案。所述正弦波發(fā)生器有多 種形式。比如通過集成運放或單片機都可以產(chǎn)生正弦波。后級的采樣電路 也有多種形式。所述整流濾波電路20也有不同的變化方式。請參考圖5和圖6，作為本發(fā)明非接觸式線圈匝間短路測試裝置的第 二種實施方式，所述信號發(fā)生器100是方波發(fā)生器，所述采樣電路400是 RLC串聯(lián)電路或者RLC并聯(lián)電路。本實施方式中以RLC串聯(lián)電路對采樣電路400加以說明。所述采樣 電路400包括相互串聯(lián)的電容C8、電感L2以及可變電阻RP2。所述精密 整流濾波電路20檢測串接在電感L2上的可變電阻RP2的電壓值，并將從 可變電阻RP2上檢測的信號進行精密整流濾波。所述采樣信號放大電路26 采樣通過精密整流濾波電路20精密整流后的信號，然后將采樣信號送入比 較電路30。本實施方式中，所述通電線圈的匝間短路使得原邊電流產(chǎn)生變 化，通過測試RP2上的檢測電壓F1來判斷短路情況。所述比較電路30判 斷電平的變化并通過故障顯示裝置(D6、 D7)顯示短路狀況。在第二種實施方式中，所述方波發(fā)生器產(chǎn)生正交方波電平，線圈匝間 短路時，從可變電阻RP2采樣的電平由于被測線圈匝間短路而增大，所述 比較電路30判斷電平的變化并通過故障顯示裝置(D6、 D7)顯示短路狀 況。具體來說，信號發(fā)生器100，亦即方波發(fā)生器輸出正交方波加到電容 C8和原邊電感L2上。并在可變電阻RP2上檢測電壓。在被測線圈開路或 不加被測線圈時，原邊電感上只流過勵磁電流(Im-Ipl)，此電流很小。在可變電阻RP2上檢測到的電壓Fl也很小。當被測試線圈有匝間短路情 況時，相當于采樣電路400的副邊短路，這時流過原邊電感的電流Ip2為 勵磁電流Im和負載電流Il的和，由于Il》Im，所以Ip2=Il+Im Ipl。這 時在可變電阻RP2上檢測的電壓Fl也很大。通過與第一種實施方式類似 的采樣比較電路，可以輕松的判斷出被測PCB線圈有無匝間短路情況。方 波發(fā)生電路有很多實施例，本實施方式中通過帶斯密特觸發(fā)器的與非門 4093產(chǎn)生。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)逸實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1. 一種非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在于包括信號發(fā)生器、采樣電路、比較電路以及連接比較電路的故障顯示裝置，所述信號發(fā)生器產(chǎn)生測試信號，所述測試信號接入采樣電路，線圈匝間出現(xiàn)的短路改變采樣信號的信號特征，所述比較電路從采樣電路獲取采樣信號并判斷所述采樣信號是否發(fā)生改變，然后通過故障顯示裝置顯示線圈匝間的短路狀況。
2. 根據(jù)權利要求1所述的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在于所述采樣電路是LC串聯(lián)諧振電路或者LC并聯(lián)諧振電路。
3. 根據(jù)權利要求2所述的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在于所述信號發(fā)生器是正弦波發(fā)生器，所述正弦波發(fā)生器產(chǎn)生正弦波測試信號。
4. 根據(jù)權利要求1所述的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在 于所述采樣電路是RLC串聯(lián)電路或者RLC并聯(lián)電路。
5. 根據(jù)權利要求4所述的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在于所述信號發(fā)生器是方波發(fā)生器，所述方波發(fā)生器產(chǎn)生方波測試信號。
6. 根據(jù)權利要求1-5任意一項所述的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在于還包括設置在采樣電路和比較電路之間的精密整流濾波電路，所述精密整流濾波電路對從采樣電路處采樣的測試信號進行精密整流濾波。
7. 根據(jù)權利要求6所述的非接觸式線圈匝間短路測試裝置，其特征在于所述精密整流濾波電路和采樣電路之間設置有帶通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非接觸式線圈匝間短路測試裝置，包括信號發(fā)生器、采樣電路、比較電路以及連接比較電路的故障顯示裝置，所述信號發(fā)生器產(chǎn)生測試信號，所述測試信號接入采樣電路，線圈匝間出現(xiàn)的短路改變采樣信號的信號特征，所述比較電路從采樣電路獲取采樣信號并判斷所述采樣信號是否發(fā)生改變，然后通過故障顯示裝置顯示線圈匝間的短路狀況。本發(fā)明的測試裝置不需要直接與被測的線圈相連即可進行短路測試，不僅操作方便，測試通用性較好，而且也大大提高了測試效率。
文檔編號G01R31/06GK101261303SQ20081006658
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權日2008年4月15日
發(fā)明者張凌強, 溫益明, 田志文 申請人:艾默生網(wǎng)絡能源有限公司