專利名稱：鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電器測試領(lǐng)域，尤其涉及一種鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀。
背景技術(shù)：
[0002]低壓配電系統(tǒng)中裝設(shè)漏電保護器是防止電擊事故的有效手段之一，也是防止漏電引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。我國的漏電保護器經(jīng)歷了從無到有、從電壓型到電流型、從單一功能到多功能、從單一總保護到逐步實施分級保護的轉(zhuǎn)變。經(jīng)過近 20年的發(fā)展，漏電保護器在品種上更加多樣化，功能上亦逐步趨于完善，性能可靠、無動作死區(qū)的鑒相鑒幅型漏電保護器在我國農(nóng)村電網(wǎng)改造中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)市場上常見的漏電保護檢測儀器主要是針對鑒幅型漏電保護器剩余動作電流、剩余不動作電流以及分斷時間的檢測，而對鑒相鑒幅型漏電保護器相位鑒別特性的檢測就顯得無能為力。生產(chǎn)廠家在理論上提出的無動作死區(qū)的解決方案，只能通過阻容網(wǎng)絡(luò)移相器進行驗證， 這種移相器顯然不能實現(xiàn)0 360°任意角度的移相，也就不能真正檢測鑒相鑒幅型漏電保護器是否存在動作死區(qū)，從而給電力系統(tǒng)的產(chǎn)品選型帶來了困難。實用新型內(nèi)容[0003]針對上述問題，本實用新型提供一種既能對漏電保護器的動作電流、不動作電流進行檢測，還能檢測鑒相鑒幅型漏電保護器的不動作相位的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀。[0004]為達到上述目的，本實用新型所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，包括[0005]人機交互單元，接收外界輸入的控制指令，并依據(jù)該控制指令輸出相應(yīng)的控制信號；[0006]信號采樣電路，一個采樣周期內(nèi)等距采樣預(yù)設(shè)個數(shù)的電流信號，并將采樣信號輸出；[0007]單片機，接收并存儲所述信號采樣電路輸出的采樣信號，依據(jù)所述輸入單元輸入的控制信號調(diào)用相應(yīng)的預(yù)設(shè)程序?qū)λ霾杉盘栠M行分析處理，輸出分析處理結(jié)果；并對漏電保護器進行測試得出測試結(jié)果；以及，[0008]漏電流輸出電路，依據(jù)所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。[0009]進一步地，所述人機交互單元為鍵盤或觸摸屏。[0010]進一步地，本實用新型所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，還包括顯示器，用于接收并顯示所述單片機輸出的數(shù)據(jù)信號。[0011]進一步地，所述信號采樣電路包括模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、采樣保持電路以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；其中，[0012]所述模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，依據(jù)所述單片機的控制指令開/關(guān)選定的模擬通道；[0013]所述采樣保持電路，一個采樣周期內(nèi)，對經(jīng)模擬通道輸入的模擬信號進行預(yù)設(shè)個數(shù)的等距采樣并保持，輸出采樣信號；[0014]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述模擬采樣信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。[0015]進一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器集成在所述單片機內(nèi)。[0016]進一步地，所述漏電流輸出電路由單極性輸出電路和雙極性輸出電路構(gòu)成；其中，[0017]所述單極性輸出電路，輸出電壓作為所述雙極性輸出電路的參考低壓，實現(xiàn)對電流信號的幅值調(diào)節(jié)；[0018]所述雙極性輸出電路，依據(jù)所述參考低壓以及所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。[0019]進一步地，所述單極性輸出電路為單極性輸出數(shù)模/轉(zhuǎn)換器，所述雙極性輸出電路為雙極性輸出數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。[0020]進一步地，本實用新型所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，還包括還包括存儲器，用于存儲所述信號采樣電路采樣到的電流信號。[0021]本實用新型采用單片機和漏電流輸出電路的設(shè)計來實現(xiàn)輸出幅度與相位均連續(xù)可調(diào)的模擬漏電流；并以此為基礎(chǔ)，設(shè)計了以單片機為核心，適合于強磁場環(huán)境下使用的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀。該測試儀除了能對漏電保護器的動作電流、不動作電流進行檢測外，還能檢測鑒相鑒幅型漏電保護器的不動作相位，從而為漏電保護器生產(chǎn)廠家以及供用電部門對漏電保護器性能檢測提供了依據(jù)。


[0022]圖1是本實用新型一具體實施例的硬件原理框圖；[0023]圖2是本實用新型所述鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀一具體實施例的檢測主程序的流程圖；[0024]圖3是本實用新型所述鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀一具體實施例的檢測剩余動作電流的流程圖；[0025]圖4是本實用新型所述鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀一具體實施例的檢測不工作相位的流程圖。
具體實施方式
[0026]下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。[0027]如圖1所示，本實用新型所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，包括[0028]人機交互單元，接收外界輸入的控制指令，并依據(jù)該控制指令輸出相應(yīng)的控制信號；[0029]信號采樣電路，一個采樣周期內(nèi)等距采樣預(yù)設(shè)個數(shù)的電流信號，并將采樣信號輸出；[0030]單片機，接收并存儲所述信號采樣電路輸出的采樣信號，依據(jù)所述輸入單元輸入的控制信號調(diào)用相應(yīng)的預(yù)設(shè)程序?qū)λ霾杉盘栠M行分析處理，輸出分析處理結(jié)果；并對漏電保護器進行測試得出測試結(jié)果；以及，[0031]漏電流輸出電路，依據(jù)所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。[0032]其中，上述信號采樣電路的信號采樣個數(shù)可依據(jù)實際的需要自行設(shè)定。[0033]在實際應(yīng)用中，上述實施例中所述的人機交互單元可以是鍵盤或觸摸屏。操作者可通過鍵盤或觸摸屏操作模塊“上、下、左、右”和“確認”、“取消”鍵選擇檢測項目，設(shè)定和修改參數(shù)，進入下一級菜單或返回上一級菜單。上述的單片機可選用INTEL公司生產(chǎn)的16 位單片機80C196KC，完成鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試過程中的數(shù)據(jù)采集、分析以及處理任務(wù)。時鐘源由外接晶體和內(nèi)部電路構(gòu)成的晶體振蕩器產(chǎn)生。復(fù)位電路具有上電復(fù)位和手動復(fù)位功能。[0034]作為本實用新型進一步的實施例，所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀還包括顯示器，用于接收并顯示所述單片機輸出的數(shù)據(jù)信號。[0035]于一具體的實施例中，所述的信號采樣電路包括模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、采樣保持電路以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；其中，[0036]所述模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，依據(jù)所述單片機的控制指令開/關(guān)選定的模擬通道；[0037]所述采樣保持電路，一個采樣周期內(nèi)，對經(jīng)模擬通道輸入的模擬信號進行預(yù)設(shè)個數(shù)的等距采樣并保持，輸出采樣信號；[0038]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述模擬采樣信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。[0039]上述實施例中，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可集成在所述單片機內(nèi)。16位單片機80C196KC 有內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換器，采用逐次逼近的方式來完成模擬/數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。由于80C196KC 片內(nèi)A/D模擬量的輸入是單極性的，如要對交流信號采樣就必須對輸入信號進行預(yù)處理， 可采用電壓比較器方法通過硬件和軟件的結(jié)合來實現(xiàn)雙極性輸入。[0040]于另一具體實施例中，所述漏電流輸出電路由單極性輸出電路和雙極性輸出電路構(gòu)成；其中，[0041]所述單極性輸出電路，輸出電壓作為所述雙極性輸出電路的參考低壓，實現(xiàn)對電流信號的幅值調(diào)節(jié)；[0042]所述雙極性輸出電路，依據(jù)所述參考低壓以及所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。[0043]在實際應(yīng)用中，上述的單極性輸出電路為單極性輸出數(shù)模/轉(zhuǎn)換器，可選用 AD7520型D/A轉(zhuǎn)換器。所述雙極性輸出電路為雙極性輸出數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，亦可選用AD7520 型D/A轉(zhuǎn)換器。[0044]作為本實用新型更進一步地實施例，考慮到系統(tǒng)升級的需要，如相位分辨率要達到0. Γ，需采樣3600點，所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀還包括存儲器，用于存儲所述信號采樣電路采樣到的電流信號。具體可以是容量為32ΚΧ8的RAM(62256)和容量為16KX8的紫外線擦寫EPR0M(27128)。[0045]本實用新型可通過軟件編程完成不同項目的檢測并顯示測量結(jié)果，主要包括主程序、剩余動作電流檢測子程序、不動作相位檢測子程序等幾部分。其中，[0046]主程序的主要功能是完成系統(tǒng)初始化，如屏蔽和開放中斷，定義單片機及液晶顯示器的工作方式，定義定時器中斷服務(wù)程序入口地址等。完成交流信號采樣，監(jiān)視鍵盤操作，并顯示主界面。程序設(shè)計流程圖如圖2所示。5[0047]剩余動作電流檢測子程序，漏電流初始幅值默認為0mA。檢測剩余動作電流時不考慮相位因素，因此只設(shè)定剩余動作電流值即可。程序設(shè)計流程圖如圖3所示。[0048]不動作相位檢測子程序，漏電流初始幅值默認為0mA，相位默認為0°。漏電流幅值設(shè)定應(yīng)不小于漏電保護器額定動作電流值，相位可在0 360°之間任意設(shè)定。若漏電保護器不動作，此時的相位即為不動作相位。程序設(shè)計框圖如圖4所示。[0049]本實用新型所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀該儀器采用單片機和漏電流輸出電路的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生幅度0 999mA和相位0 360°連續(xù)可調(diào)的模擬漏電流，不僅能夠滿足鑒相鑒幅漏型電保護器動作特性測試需要，同樣也適用于鑒幅型漏電保護器的動作特性測試，具有較高的實用價值。[0050]以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
權(quán)利要求1.一種鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，包括人機交互單元，接收外界輸入的控制指令，并依據(jù)該控制指令輸出相應(yīng)的控制信號；信號采樣電路，一個采樣周期內(nèi)等距采樣預(yù)設(shè)個數(shù)的電流信號，并將采樣信號輸出；單片機，接收并存儲所述信號采樣電路輸出的采樣信號，依據(jù)所述輸入單元輸入的控制信號調(diào)用相應(yīng)的預(yù)設(shè)程序?qū)λ霾杉盘栠M行分析處理，輸出分析處理結(jié)果；并對漏電保護器進行測試得出測試結(jié)果；以及，漏電流輸出電路，依據(jù)所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，所述人機交互單元為鍵盤或觸摸屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，還包括 顯示器，用于接收并顯示所述單片機輸出的數(shù)據(jù)信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，所述信號采樣電路包括模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、采樣保持電路以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；其中，所述模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，依據(jù)所述單片機的控制指令開/關(guān)選定的模擬通道；所述采樣保持電路，一個采樣周期內(nèi)，對經(jīng)模擬通道輸入的模擬信號進行預(yù)設(shè)個數(shù)的等距采樣并保持，輸出采樣信號；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述模擬采樣信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器集成在所述單片機內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，所述漏電流輸出電路由單極性輸出電路和雙極性輸出電路構(gòu)成；其中，所述單極性輸出電路，輸出電壓作為所述雙極性輸出電路的參考低壓，實現(xiàn)對電流信號的幅值調(diào)節(jié)；所述雙極性輸出電路，依據(jù)所述參考低壓以及所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，所述單極性輸出電路為單極性輸出數(shù)模/轉(zhuǎn)換器，所述雙極性輸出電路為雙極性輸出數(shù)/模轉(zhuǎn)換ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，其特征在于，還包括 存儲器，用于存儲所述信號采樣電路采樣到的電流信號。
專利摘要本實用新型公開一種鑒相鑒幅漏電保護器動作特性測試儀，主要是針對現(xiàn)有漏電保護器動作特性測試儀無法對鑒相鑒幅漏電保護器的動作死區(qū)進行檢測而設(shè)計的。該測試儀，包括人機交互單元，接收外界輸入的控制指令，并依據(jù)該控制指令輸出相應(yīng)的控制信號；信號采樣電路，一個采樣周期內(nèi)等距采樣預(yù)設(shè)個數(shù)的電流信號，并將采樣信號輸出；單片機，接收并存儲所述信號采樣電路輸出的采樣信號，依據(jù)所述輸入單元輸入的控制信號調(diào)用相應(yīng)的預(yù)設(shè)程序?qū)λ霾杉盘栠M行分析處理，輸出分析處理結(jié)果；并對漏電保護器進行測試得出測試結(jié)果；以及，漏電流輸出電路，依據(jù)所述單片機輸出的處理結(jié)果向外輸出相應(yīng)幅度和相位的漏電流。
文檔編號G01R31/00GK202275123SQ20112039040
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者潘學(xué)海 申請人:淄博職業(yè)學(xué)院