一種基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電阻測(cè)量裝置，特別是涉及一種基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力網(wǎng)中，電力線路的許多地方需要測(cè)量高精度的電阻，例如導(dǎo)線的連接處。如果通過(guò)電阻的測(cè)量來(lái)判斷電力線路的接觸狀態(tài)，對(duì)電阻的測(cè)量有非常高的精度要求。但是通常情況下電力線路中的電阻阻值較小，使電阻兩端電壓較小，因此準(zhǔn)確測(cè)量電阻的阻值較困難。
[0003]在實(shí)際工程中，周?chē)貐^(qū)的電磁干擾可能會(huì)造成較多噪聲，而由于被測(cè)量的電阻阻值本身就很小，噪聲的干擾產(chǎn)生的影響就可能非常巨大，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的電阻測(cè)量。許多電力線路架設(shè)在偏遠(yuǎn)地區(qū)或高處地區(qū)，甚至有時(shí)線路是全封閉的，那么采用傳統(tǒng)的人工測(cè)量與監(jiān)控的方法將會(huì)耗費(fèi)巨大的財(cái)力、物力以及時(shí)間成本。當(dāng)遇到惡劣的天氣時(shí)，工作人員的人身安全也會(huì)造成威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)出一種基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，通過(guò)利用單頻信號(hào)去除噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量精密電阻，提高測(cè)量的精度。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，包括待測(cè)電阻，用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓和通過(guò)待測(cè)電阻電流的信號(hào)采集裝置，對(duì)所述微電壓和電流進(jìn)行傅里葉分析來(lái)計(jì)算電阻值的信號(hào)處理器，將所述信號(hào)處理器處理得出的電阻值和測(cè)量點(diǎn)位置信息傳遞給監(jiān)控終端的無(wú)線通信裝置，用于為信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理器和無(wú)線通信裝置提供電能的電源模塊;所述信號(hào)采集裝置的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理器的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)處理器的信號(hào)輸出端與無(wú)線通信裝置的信號(hào)輸入端連接。
[0007]進(jìn)一步地，還包括為電力線路提供單頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器。
[0008]進(jìn)一步地，所述信號(hào)采集裝置包括用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓的電壓數(shù)據(jù)采集器、用于采集通過(guò)待測(cè)電阻電流的電流采集裝置。
[0009]進(jìn)一步地，電流采集裝置為霍爾電流傳感器。
[0010]進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理器采用單片機(jī)、DSP、CPU、FPGA中的任一種，電池模塊采用太陽(yáng)能電池或電力線路中的交變電流感應(yīng)取電。
[0011]本實(shí)用新型的積極有益效果:本實(shí)用新型能夠在保證高精度的情況下，長(zhǎng)期穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型通過(guò)采用單頻信號(hào)，能夠有效減小噪聲影響，增加測(cè)量精度;通過(guò)采用霍爾電流傳感器，不用破壞原有的電力線路，可以通過(guò)絕緣的方式測(cè)量得到通過(guò)精密電阻的電流;且技術(shù)人員可以對(duì)電力線路的連接狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可迅速發(fā)現(xiàn)，并快速定位故障發(fā)生地點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖之一
[0013]圖2為本實(shí)用新型的原理框圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0015]實(shí)施例一，參見(jiàn)圖1，圖中為本實(shí)用新型的基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，包括待測(cè)電阻，用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓和通過(guò)待測(cè)電阻電流的信號(hào)采集裝置，對(duì)所述微電壓和電流進(jìn)行傅里葉分析來(lái)計(jì)算電阻值的信號(hào)處理器，將所述信號(hào)處理器處理得出的電阻值和測(cè)量點(diǎn)位置信息傳遞給監(jiān)控終端的無(wú)線通信裝置，用于為信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理器和無(wú)線通信裝置提供電能的電源模塊;所述信號(hào)采集裝置的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理器的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)處理器的信號(hào)輸出端與無(wú)線通信裝置的信號(hào)輸入端連接。
[0016]所述信號(hào)采集裝置包括用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓的電壓數(shù)據(jù)采集器、用于采集通過(guò)待測(cè)電阻電流的電流采集裝置。電流采集裝置采用霍爾電流傳感器，不需要破壞原有的電力線路，就能對(duì)通過(guò)精密電阻的電流進(jìn)行測(cè)量。
[0017]所述信號(hào)處理器采用單片機(jī)、DSP、CPU、FPGA中的任一種，電池模塊采用太陽(yáng)能電池或電力線路中的交變電流感應(yīng)取電。
[0018]本實(shí)施例的信號(hào)源采用電網(wǎng)中的單頻信號(hào)，由于接觸點(diǎn)兩端的電壓很微小，即使是較小的噪聲干擾就會(huì)對(duì)精密電阻的測(cè)量造成較大的影響，所以通過(guò)采用單頻信號(hào)提取測(cè)量的方法可以有效地減小噪聲的影響，從而增加測(cè)量精度。電壓數(shù)據(jù)采集器通過(guò)一個(gè)周期的電壓采樣得出特定頻率下的電壓分量，然后根據(jù)該分量的大小自動(dòng)選擇合適的放大倍數(shù)進(jìn)行放大，最終向信號(hào)處理器輸出放大后的原始微電壓信號(hào)。導(dǎo)線中的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)，電流霍爾傳感器通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)信號(hào)，來(lái)測(cè)出通過(guò)待測(cè)電阻的電流，然后將電流信號(hào)傳輸給信號(hào)處理器。信號(hào)處理器分別對(duì)接收到的微電壓和電流進(jìn)行5個(gè)周期的采樣，通過(guò)傅里葉分析計(jì)算出特定頻率下的分量U、I，去除噪聲干擾，再通過(guò)R=U/I計(jì)算出被測(cè)精密電阻的阻值。信號(hào)處理器將得到的電阻值信號(hào)傳輸給無(wú)線通信裝置，無(wú)線通信裝置將電阻值信號(hào)和該點(diǎn)的位置信息進(jìn)行整合，將整合后的信息傳輸給監(jiān)控終端，工作人員對(duì)電力線路的連接狀況進(jìn)行在線監(jiān)控。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員可以迅速發(fā)現(xiàn)，并且可以根據(jù)接收到的位置信息進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)了電力線路的高精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的在線監(jiān)測(cè)。
[0019]參見(jiàn)圖2，實(shí)施例二，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，本實(shí)施例還包括為電力線路提供單頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，其他實(shí)施方式與實(shí)施例一相同，具體不再贅述。
[0020]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，其特征是:包括待測(cè)電阻，用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓和通過(guò)待測(cè)電阻電流的信號(hào)采集裝置，對(duì)所述微電壓和電流進(jìn)行傅里葉分析來(lái)計(jì)算電阻值的信號(hào)處理器，將所述信號(hào)處理器處理得出的電阻值和測(cè)量點(diǎn)位置信息傳遞給監(jiān)控終端的無(wú)線通信裝置，用于為信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理器和無(wú)線通信裝置提供電能的電源模塊;所述信號(hào)采集裝置的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理器的信號(hào)輸入端連接，信號(hào)處理器的信號(hào)輸出端與無(wú)線通信裝置的信號(hào)輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，其特征是:還包括為電力線路提供單頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，其特征是:所述信號(hào)采集裝置包括用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓的電壓數(shù)據(jù)采集器、用于采集通過(guò)待測(cè)電阻電流的電流采集裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，其特征是:電流采集裝置采用霍爾電流傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，其特征是:所述信號(hào)處理器采用單片機(jī)、DSP、CPU、FPGA中的任一種，電池模塊采用太陽(yáng)能電池或電力線路中的交變電流感應(yīng)取電。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單頻信號(hào)的精密電阻測(cè)量裝置，包括待測(cè)電阻，用于采集待測(cè)電阻兩端微電壓和通過(guò)待測(cè)電阻電流的信號(hào)采集裝置，對(duì)所述微電壓和電流進(jìn)行傅里葉分析來(lái)計(jì)算電阻值的信號(hào)處理器，將所述信號(hào)處理器處理得出的電阻值和測(cè)量點(diǎn)位置信息傳遞給監(jiān)控終端的無(wú)線通信裝置，用于為信號(hào)采集裝置、信號(hào)處理器和無(wú)線通信裝置提供電能的電源模塊。本實(shí)用新型能夠高精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，技術(shù)人員可迅速發(fā)現(xiàn)，并快速定位故障發(fā)生地點(diǎn)。
【IPC分類】G01R27/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205353206
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521024010
【發(fā)明人】田野, 蒲宇昕, 田琦昕, 田播
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué), 河南菁羽電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日