智能導航模擬負載試驗機及其調節方法
2023-12-11 19:16:57 1
專利名稱：智能導航模擬負載試驗機及其調節方法
技術領域：
本智能導航模擬負載試驗機屬於用於電工類產品進行性能試驗時作為模擬負載的試驗設備，本智能導航模擬負載試驗調整方法屬於上述模擬負載試驗機的調整方法。
背景技術：
電工類產品在脫離真實負載環境的情況下，進行產品安全等性能試驗時，採用接入模擬負載設備(又稱模擬負載試驗機)的方法，如此使得產品性能試驗可以在實驗室條件下進行。上述模擬負載設備按電抗性能分類，一般有電阻性負載，電感性負載以及電容性負載。
進行上述產品性能試驗時，對模擬負載要進行調節，調節其電元件(電阻、電感或電容元件)的量值，使模擬負載的等效電抗值達到產品性能試驗的技術要求，即使得產品主迴路的電壓、電流、功率因素等電參數的量值達到試驗的技術要求。
現有技術中的上述模擬負載及其調節方法，包括連接於產品主迴路中的可調電抗器(其中可以是可調電阻器、可調電感器或者可調電容器)，與主迴路電連接的多功能電參數顯示儀表，其可以測定及顯示主迴路中的電壓、電流、功率因素等參數值，其中主迴路通過電流互感器與多功能電參數儀表連接，來測定及顯示主迴路中的電流值。進行產品性能試驗時，依靠手動調節電抗器元件(電阻器、電感器或電容器等)的參數值，使顯示於電參數表的主迴路的電壓、電流、功率因素等參數的量值達到試驗的技術要求。在實際調節過程中，手動改變電抗器中某一種元件的參數值，將同時引起電壓、電流、功率因素等電參數的變化，在調節過程中，這些電參數值發生相互牽制性的變化。要將主迴路的電壓、電流、功率因素等電參數全部調整到合符試驗要求，對一位經驗豐富的調試員，也是一件相當困難的事情，要花費很長時間，工作效率低下。在調試中由於盲目性較大，造成短路、跳閘、燒毀器件的事故也時有發生。
發明內容
針對上述現有模擬負載試驗機結構上過於原始及簡單，致使其調節過程過於困難的技術問題，本發明提供一種智能導航模擬負載試驗機，其結構在現有模擬負載試驗機的基礎上作了有限的低成本的改進，結構仍然簡單，但使調節過程變得異常的容易；本發明還提供一種與上述模擬負載試驗機相匹配的智能導航模擬負載試驗機的調節方法，根據該調節方法，使產品性能模擬試驗的工作效率顯著的提高。
本智能導航模擬負載試驗機的技術方案如下智能導航模擬負載試驗機，包括連接於主迴路中的可調電抗器以及與主迴路電連接的電參數顯示儀表，主迴路通過電流互感器與電參數顯示儀表連接，特徵在於所述電參數顯示儀表通過連接通信接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接。
智能導航模擬負載試驗機的調節方法，該方法包括一臺智能導航模擬負載試驗機，其結構如下其包括連接於主迴路中的可調電抗器以及與主迴路電連接的電參數顯示儀表，主迴路通過電流互感器與電參數顯示儀表連接，特徵在於所述電參數顯示儀表通過連接通信接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接；該方法還包括一套調節所述智能導航模擬負載試驗機的如下操作步驟(1)單片機上電後，進入程序初始化，對液晶顯示屏及通信接口集成電路進行初始化檢測；(2)單片機對外圍電路電壓進行檢測，對各輸入口及輸出口的狀態進行檢測；(3)單片機在液晶顯示屏顯示上次用戶設置的值，提示用戶輸入新的參數值；(4)通過操作鍵盤的輸入鍵，進入鍵盤處理程序，輸入主迴路的電壓、電流以及功率因素參數值，確認鍵確認輸入數據；(5)進入參數計算程序，將輸入的參數值在RAM的指定位置取出，計算程序按照建立的數學模型編程，調用計算程序進行參數計算，將計算結果的電阻值、電感值或電容值存入RAM，並顯示於液晶屏，作為設定好的比較參數；(6)手動調節可調電抗器，操作調節鈕，將電阻值、電感值或電容值，調節於步驟5所述計算結果值；(7)按下啟動按鈕，並調節旋鈕開關選擇在「調整」位置，智能導航模擬試驗機啟動；(8)電參數顯示儀表顯示主迴路電壓、電流、功率因素的動態值，通過通信接口集成電路，進入單片機輸入端，並存入RAM的指定位置；單片機調用以下子程序首先，檢驗用戶所輸入值是否有效；如有效，則把用戶輸入值存入RAM的指定位置，並調用ASC碼轉二進位碼，得到主迴路中的電壓、電流、功率因素的動態值；調用比較子程序，對所述動態值與設定好的比較參數值進行比較；將比較結果顯示於顯示屏，發出增加或減少電阻、電感或電容器元件數值的操作指示；(9)按上一步驟所述操作指示，手動調節可調電抗器中相應元件的數值。
(10)根據電參數顯示儀表顯示的主迴路電壓、電流以及功率因素動態值，重複上述第8、第9步驟，進行微調，直到顯示的主迴路電壓、電流以及功率因素值達到調整要求，顯示屏提示調節完成，將調節旋鈕開關選擇在「工作」位置，智能導航模擬負載試驗機即可供試驗使用。
本發明裝置及發明方法將電參數顯示儀表通過通信接口集成電路，與單片機連接，利用單片機及與之匹配的操作步驟指導電阻器、電感器或電容器量值的調節，使模擬負載試驗機很快被調整到適合主迴路所要求的電壓、電流及功率因素等參數表徵的工作狀態，調整時間從原需要幾小時、幾天到本發明只需要幾分鐘，使其調節過程變得異常容易，從而使產品性能模擬試驗的工作效率大幅度提高。
其中的單片機在調節過程中起到智能導航的作用。
圖1是本發明裝置的結構方框圖；圖2是本發明裝置實施例結構的示意圖；圖3是本發明裝置及方法的操作程序流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖，將本發明裝置及方法的具體實施結合一起說明。
見圖1及圖2，本發明裝置包括與主迴路連接的可調電抗器以及與主迴路連接的多功能電參數顯示儀表。多功能電參數顯示儀表為數字式表，可以測定及顯示主迴路的電壓、電流、功率因素值，其中3、4為電壓測入端，主迴路通過電流互感器與多功能電參數表1、2端電連接，實施例採用通宇公司產20A/20mA電流互感器。其中的可調電抗器包括可調電阻器R1、R2，其量程為0.01-1KΩ，每進一數量級用一隻波段開關，每一數量級分為10檔；可調電感器L1、L2量程為0.1mH-1000mH，分檔方法與電阻器相同；可調電容器從0.1-800μF，分為15檔。可調電抗器的連接方法與現有技術相同。
見圖1、圖2，電參數顯示儀表通過接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接，其中鍵盤及顯示屏的結構及連接方法採用現有技術。實施例採用美信公司MAX232cn型接口集成電路，採用已有技術的485或RS232C形式的通信口，單片機用microship公司18F452型單片機，多功能電參數表採用青島青智公司產ZW1413型，各部件連接方法為其常規應用連接方法。
本發明裝置的操作步驟可以參見以下對本發明方法的描述，參見圖3本發明方法包括一臺智能導航模擬負載試驗機，其結構如下包括連接於主迴路中的可調電抗器以及與主迴路電連接的電參數顯示儀表，主迴路通過電流互感器與電參數顯示儀表連接，特徵在於所述電參數顯示儀表通過連接通信接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接。該方法還包括一套調節所述智能導航模擬負載試驗機的如下操作步驟(1)單片機上電後，進入程序初始化，對液晶顯示屏及通信接口集成電路進行初始化檢測；(2)單片機對外圍電路電壓進行檢測，對各輸入口及輸出口的狀態進行檢測；(3)單片機在液晶顯示屏顯示上次用戶設置的值，提示用戶輸入新的參數值；(4)通過操作鍵盤的輸入鍵，進入鍵盤處理程序，輸入主迴路的電壓、電流以及功率因素參數值，確認鍵確認輸入數據；(5)進入參數計算程序，將輸入的參數值在RAM的指定位置取出，計算程序按照建立的數學模型編程，調用計算程序進行參數計算，將計算結果的電阻值、電感值或電容值存入RAM，並顯示於液晶屏，作為設定好的比較參數；(6)手動調節可調電抗器，操作調節鈕，將電阻值、電感值或電容值，調節於步驟5所述計算結果值；(7)按下啟動按鈕，並調節旋鈕開關選擇在「調整」位置，智能導航模擬試驗機啟動；(8)電參數顯示儀表顯示主迴路電壓、電流、功率因素的動態值，通過通信接口集成電路，進入單片機輸入端，並存入RAM的指定位置；單片機調用以下子程序首先，檢驗用戶所輸入值是否有效；如有效，則把用戶輸入值存入RAM的指定位置，並調用ASC碼轉二進位碼，得到主迴路中的電壓、電流、功率因素的動態值；調用比較子程序，對所述動態值與設定好的比較參數值進行比較；將比較結果顯示於顯示屏，發出增加或減少電阻、電感或電容器元件數值的操作指示；(9)按上一步驟所述操作指示，手動調節可調電抗器中相應元件的數值。
(10)根據電參數顯示儀表顯示的主迴路電壓、電流以及功率因素動態值，重複上述第8、第9步驟，進行微調，直到顯示的主迴路電壓、電流以及功率因素值達到調整要求，顯示屏提示調節完成，將調節旋鈕開關選擇在「工作」位置，智能導航模擬負載試驗機即可供試驗使用。單片機準備下一次的調試。
以上各步驟的編程按常規方法進行。
權利要求
1.智能導航模擬負載試驗機，包括連接於主迴路中的可調電抗器以及與主迴路電連接的電參數顯示儀表，主迴路通過電流互感器與電參數顯示儀表連接，特徵在於所述電參數顯示儀表通過連接通信接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接。
2.智能導航模擬負載試驗機的調節方法，該方法包括一臺智能導航模擬負載試驗機，其結構如下其包括連接於主迴路中的可調電抗器以及與主迴路電連接的電參數顯示儀表，主迴路通過電流互感器與電參數顯示儀表連接，特徵在於所述電參數顯示儀表通過連接通信接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接；該方法還包括一套調節所述智能導航模擬負載試驗機的如下操作步驟(1)單片機上電後，進入程序初始化，對液晶顯示屏及通信接口集成電路進行初始化檢測；(2)單片機對外圍電路電壓進行檢測，對各輸入口及輸出口的狀態進行檢測；(3)單片機在液晶顯示屏顯示上次用戶設置的值，提示用戶輸入新的參數值；(4)通過操作鍵盤的輸入鍵，進入鍵盤處理程序，輸入主迴路的電壓、電流以及功率因素參數值，確認鍵確認輸入數據；(5)進入參數計算程序，將輸入的參數值在RAM的指定位置取出，計算程序按照建立的數學模型編程，調用計算程序進行參數計算，將計算結果的電阻值、電感值或電容值存入RAM，並顯示於液晶屏，作為設定好的比較參數；(6)手動調節可調電抗器，操作調節鈕，將電阻值、電感值或電容值，調節於步驟5所述計算結果值；(7)按下啟動按鈕，並調節旋鈕開關選擇在「調整」位置，智能導航模擬試驗機啟動；(8)電參數顯示儀表顯示主迴路電壓、電流、功率因素的動態值，通過通信接口集成電路，進入單片機輸入端，並存入RAM的指定位置；單片機調用以下子程序首先，檢驗用戶所輸入值是否有效；如有效，則把用戶輸入值存入RAM的指定位置，並調用ASC碼轉二進位碼，得到主迴路中的電壓、電流、功率因素的動態值；調用比較子程序，對所述動態值與設定好的比較參數值進行比較；將比較結果顯示於顯示屏，發出增加或減少電阻、電感或電容器元件數值的操作指示；(9)按上一步驟所述操作指示，手動調節可調電抗器中相應元件的數值。(10)根據電參數顯示儀表顯示的主迴路電壓、電流以及功率因素動態值，重複上述第8、第9步驟，進行微調，直到顯示的主迴路電壓、電流以及功率因素值達到調整要求，顯示屏提示調節完成，將調節旋鈕開關選擇在「工作」位置，智能導航模擬負載試驗機即可供試驗使用。
全文摘要
智能導航模擬負載試驗機，包括連接於主迴路中的可調電抗器以及與主迴路電連接的電參數顯示錶，特徵在於所述電參數顯示錶通過通信接口集成電路與單片機連接，單片機分別與鍵盤及顯示屏連接；智能導航模擬負載試驗機的調節方法，其包括一臺上述智能導航模擬負載試驗機，還包括如下操作步驟單片機上電、初始化以及對外圍電路進行檢查；將電壓、電流以及功率因素值輸入單片機，經過單片機運算，設定為比較參數值；將可調電抗器的元件值調節為此比較參數值；啟動模擬負載試驗機，電參數表顯示的電流、電壓、功率因素動態值通過通信接口集成電路，輸入單片機，經過單片機的計算及比較，提示可調電抗器的調節方向，直到調節完成。
文檔編號G01R31/00GK101067637SQ20061004018
公開日2007年11月7日 申請日期2006年5月11日 優先權日2006年5月11日
發明者沈瑞浩, 顧俊坤, 王久平, 張錫中 申請人:朱建忠