>[0048] A4可控的雙采樣保持器，MCU控制A4得到tl時刻正脈沖作用于系統(tǒng)的信號ul， 再得到t2時刻負脈沖作用的信號u2 ;
[0049] A5差分放大器，經(jīng)差分放大器得到ul和u2的差相關(guān)聯(lián)的信號Δ u ;
[0050] A6MCU的AD通道接收Δ u進行采樣；同時MCU控制顯示、設(shè)置、開關(guān)量等電路，一 旦Re小于報警門檻，可通過指示電路或者開關(guān)量輸出電路輸出指示，設(shè)置裝置可以是鍵盤 等能夠操作設(shè)置報警門檻值。
[0051] A7取樣網(wǎng)絡(luò)，包含電感器LU電阻器R1、R2、R3,電感器分擔AC高壓源的大部分電 壓，電感量應(yīng)該足夠大，Ll可以是多個電感器的串聯(lián)；本實施例所示RU R2為等效的電阻 器，分擔大部分直流電壓，RU R2也可以采用多個電阻串聯(lián)；R3為小電阻，主要作用為取樣 信號。
[0052] 電感器Ll對于交流電網(wǎng)系統(tǒng)有效，加大Ll的電感量可以適合更高的交流電壓的 電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0053] 上述檢測器的檢測方法，要得到如圖1所示的絕緣電阻Re，可以有下面兩種方法：
[0054] 方法一低頻脈沖探測法
[0055] ⑴產(chǎn)生電壓信號，MCU以一個低頻的信號控制可控電壓發(fā)生器生成± Un的電壓信 號；
[0056] ⑵信號取樣，該信號通過LU RU R2串聯(lián)的取樣網(wǎng)絡(luò)取樣；對于交流系統(tǒng)，信號一 般大于50HZ，Ll分擔大部分交流電壓，此時，土Un的電壓信號小于IHZ該電壓信號無損失 的通過電感器，被電阻器RU R2、R3分壓；
[0057] ⑶信號通過低通濾波器，MCU控制低通濾波器的截止頻率，主要目的是要讓可控電 壓發(fā)生器產(chǎn)生±Un的電壓信號無損失的通過，而濾除以電網(wǎng)頻率為主的騷擾信號；
[0058] 脈沖發(fā)生器的頻率越低，低通濾波器的截止頻率也隨著降低；
[0059] ⑷信號通過可控雙采樣保持器，對于可控雙采樣保持器采樣保持器的Cr'記憶"正 脈沖Un發(fā)生的tl時刻Un和電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的共同作用的電壓ul，采樣保持器的C2 "記憶" 負脈沖-Un發(fā)生的t2時刻-Un和電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的共同的作用u2 ;
[0060] (5)信號通過差分放大器，差分放大器的輸出Uo = K* (ul_u2)，其中K為差分放大器 的放大倍數(shù)，此Uo已經(jīng)去除了 AC或DC電網(wǎng)系統(tǒng)的作用，Uo正比于取樣電阻RU R2、R3流 過的電流In ;
[0061] (6)獲得Re結(jié)果：通過計算
Rn絕緣電阻Re和RU R2、R3的串聯(lián)值， 獲得檢測結(jié)果Re = Rn-Rl-R2-R3。
[0062] 當Re小于設(shè)置的報警值門濫，可通過顯示器或者開關(guān)量輸出予以指示。
[0063] 方法二直流電壓法
[0064] MCU控制脈沖發(fā)生器只產(chǎn)生正的Un的電壓信號；
[0065] MCU控制低通濾波器產(chǎn)生盡可能低的截止頻率，Un為直流信號能夠無損失通過；
[0066] MCU控制可控雙采樣保持器的開關(guān)K33閉合，使u2 = 0 ;
[0067] 其他同方法一，獲得檢測結(jié)果Re = Rn-R1_R2-R3。
[0068] 方法一適用于大多數(shù)場合，不適合接近自身發(fā)射的低頻脈沖頻率的系統(tǒng)，例如小 于50HZ的系統(tǒng)；
[0069] 方法二適合純交流系統(tǒng)，包括特別低的頻率系統(tǒng)，例如小于50HZ的系統(tǒng)，但不適 合有直流分量的電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0070] 盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理 解：在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的， 因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器，其特征在于：包括可控電壓發(fā)生器、跟隨器、 低通濾波器、可控的雙采樣保持器、差分放大器、MCU以及信號取樣網(wǎng)絡(luò)，可控電壓發(fā)生器連 通取樣網(wǎng)絡(luò)，該取樣網(wǎng)絡(luò)依次串聯(lián)跟隨器、低通濾波器、可控的雙采樣保持器、差分放大器 以及MCU，該MCU通過數(shù)據(jù)線分別連接可控電壓發(fā)生器、低通濾波器以及可控的雙采樣保持 器，MCU還連接有輸入/輸出終端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器，其特征在于：所述可控電 壓發(fā)生器包含控制開關(guān)k21和k22,通過控制開關(guān)k21和k22控制輸出Uo,得到土Un的脈 沖信號或者+Un或者-Un直流電壓信號。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器，其特征在于：所述取樣網(wǎng) 絡(luò)包含依次串聯(lián)的電感器以及電阻器Rl、R2、R3,分擔AC高壓源的電壓；Rl、R2為等效的電 阻器，R3為小電阻。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器，其特征在于：所述電感器 由是多個電感器的串聯(lián)組成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器，其特征在于：所述可控的 雙采樣保持器的具體結(jié)構(gòu)，包括三個受MCU控制的可控開關(guān)器k31、k32和k33,記憶元件C1 和C2,以及跟隨器B1和跟隨器B2,所述開關(guān)器k31、記憶元件C1以及跟隨器B1組成一組采 樣保持電路，所述開關(guān)器k32、記憶元件C2以及跟隨器B2組成另一組采樣保持電路，該采樣 保持電路中的B2并聯(lián)一個控制開關(guān)k33;該兩組采樣保持電路并聯(lián)，分別對應(yīng)輸出電壓信 號ul和u2。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器，其特征在于：所述輸入/ 輸出終端包括顯示器、設(shè)置裝置以及開關(guān)量電路。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器的檢測方法，其特征在于： 采用低頻脈沖探測法： ⑴產(chǎn)生電壓信號，MCU以一個低頻的信號控制可控電壓發(fā)生器生成土Un的電壓信號； ⑵信號取樣，該信號通過Ll、Rl、R2串聯(lián)的取樣網(wǎng)絡(luò)取樣； 對于交流系統(tǒng)，信號一般大于50HZ，L1分擔大部分交流電壓，此時，土Un的電壓信號小 于1HZ該電壓信號無損失的通過電感器，并被電阻器Rl、R2、R3分壓； ⑶信號通過低通濾波器，MCU控制低通濾波器的截止頻率，使土Un的電壓信號無損失 的通過，濾除以電網(wǎng)頻率為主的騷擾信號； ⑷信號通過可控雙采樣保持器，對于可控雙采樣保持器采樣保持器的C1記憶正脈沖Un發(fā)生的tl時刻Un和電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的共同作用的電壓ul，采樣保持器的C2記憶負脈 沖-Un發(fā)生的t2時刻-Un和電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的共同的作用u2; ⑶信號通過差分放大器，差分放大器的輸出Uo=K*(ul_u2)，其中K為差分放大器的放 大倍數(shù)， 此Uo已經(jīng)去除了AC或DC電網(wǎng)系統(tǒng)的作用，Uo正比于取樣電阻R1、R2、R3流過的電流In； un (6)獲得Re結(jié)果：通過計算y設(shè)_y__'Rn絕緣電阻Re和Rl、R2、R3的串聯(lián)值，獲 .n，Rn= ， 得檢測結(jié)果Re=Rn-Rl-R2-R3。 (7)報警或指示：MCU計算出絕緣電阻值后，當Re小于設(shè)置的報警值門檻，通過顯示器或 者開關(guān)量電路輸出予以指示。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器的檢測方法，其特征在于： 所述步驟⑶中，脈沖發(fā)生器的頻率越低，低通濾波器的截止頻率也隨著降低。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器的檢測方法，其特征在于： 采用直流電壓法： ⑴產(chǎn)生電壓信號，MCU控制脈沖發(fā)生器只產(chǎn)生正的Un的電壓信號； ⑵信號取樣，該信號通過Ll、Rl、R2串聯(lián)的取樣網(wǎng)絡(luò)取樣； ⑶信號通過低通濾波器，MCU控制低通濾波器產(chǎn)生盡可能低的截止頻率，Un為直流信 號能夠無損失通過； ⑷信號通過可控雙采樣保持器，對于可控雙采樣保持器采樣保持器的C1記憶正脈沖Un發(fā)生的tl時刻Un和電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的共同作用的電壓ul，控制開關(guān)K33閉合使u2 = 0 ; ⑶信號通過差分放大器，差分放大器的輸出Uo=K*(ul_u2)，其中K為差分放大器的放 大倍數(shù)， 此Uo已經(jīng)去除了AC或DC電網(wǎng)系統(tǒng)的作用，Uo正比于取樣電阻R1、R2、R3流過的電流In； (6) 獲得Re結(jié)果：通過計算i設(shè)fRn絕緣電阻此和1?1、1?2、 1?3的串聯(lián)值，獲得 infRn-' iji：,, 檢測結(jié)果Re=Rn-Rl-R2-R3 ; (7) 報警或指示：MCU計算出絕緣電阻值后進行報警和指示，當Re小于設(shè)置的報警值門 檻，通過顯示器或者開關(guān)量電路輸出予以指示。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于IT系統(tǒng)的絕緣電阻檢測器及其檢測方法，包括可控脈沖發(fā)生器和直流電壓發(fā)生器、跟隨器、低通濾波器、可控的雙采樣保持器、差分放大器、MCU以及信號取樣網(wǎng)絡(luò)，可控脈沖發(fā)生器和直流電壓發(fā)生器連通取樣網(wǎng)絡(luò)，該取樣網(wǎng)絡(luò)依次串聯(lián)跟隨器、低通濾波器、可控的雙采樣保持器、差分放大器以及MCU，該MCU通過數(shù)據(jù)線分別連接可控脈沖發(fā)生器和直流電壓發(fā)生器、低通濾波器以及可控的雙采樣保持器。本發(fā)明應(yīng)用范圍廣泛，效果好，即可應(yīng)用在極低頻率的脈動的交流電網(wǎng)系統(tǒng)，也可以同時應(yīng)用低頻脈沖探測法和直流電壓法的線路，通過兩種測試方法的選擇使用可以拓寬可測系統(tǒng)的頻率范圍，還可以應(yīng)用在更高電壓的交流系統(tǒng)。
【IPC分類】G01R27/08, G01R27/02
【公開號】CN105259416
【申請?zhí)枴緾N201510755539
【發(fā)明人】袁紹民, 郭培建, 王國建, 張超
【申請人】天津天傳新能源電氣有限公司, 天津電氣科學研究院有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月6日