150安微歐級迴路電阻測試儀的製作方法

2023-05-05 07:09:56

專利名稱：150安微歐級迴路電阻測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電工測試技術領域，特別涉及一種對高、低壓分合電器(開關)接觸電阻或迴路電阻進行測量的儀器。
分合電器的迴路電阻需要較精確的測量，以免迴路電阻過高，導致能耗增大，和導電迴路溫升過高而引起設備損壞，造成大面積停電事故的發生。目前，高低壓分合電器的接觸電阻或迴路電阻的測量是使用雙臂電橋或PCIμΩ／2型迴路電阻測試儀進行。雙臂電橋的工作電流太小，與分合電器的實際額定工作電流(幾百安培以上)相距甚遠，故測量誤差很大，有資料表明誤差高達50％。PCIμΩ／2型迴路電阻測試儀，雖有100安直流電流提供，但該電流由交流電源整流獲得，當電網電壓波動時，該儀器的電流也跟著波動，隨時需要工作人員調節自耦變壓器來維持100安電流的穩定。因此該電流不是恆定直流，故測量的重複性不好。此外該儀器電流顯示儀表為1.5級磁電式電流表，因此所測電阻數值精度不高。
本實用新型發明的目的是為了解決PCIμΩ／2型迴路電阻測試儀的電流不恆定，電流顯示儀表精度不高，以及雙臂電橋測量誤差大等缺點。所研製的新型測試儀器、可提供0～150安連續可調的直流恆定電流，並且測試電流和被測電阻數值均由3 1/2 位數字表直接顯示。讀數穩定可靠，精度高，測量的重複性好。
本實用新型的技術方案採用伏安法四端子測量原理，其框圖如圖一(150安微歐級迴路電阻測試儀原理框圖)所示。由恆流源〔1〕提供100安恆定直流電流，經端子I1、I2加到被測開關電器〔2〕上，開關上產生的電壓降正比於開關電阻的大小，該壓降從端子V1、V2上取出被放大器〔3〕放大，同時放大器還作電壓——電阻換算處理，最後由數字表〔4〕直接顯示被測開關的電阻值。恆流源〔1〕產生的直流電流經取樣、放大、換算，由數字表〔5〕進行電流的直接顯示。
恆流源由電流給定電位器〔1′〕、積分放大器〔2′〕、移相觸發器〔3′〕、光電隔離與複合射極跟隨器〔4′〕、反饋信號放大器〔6′〕及主迴路〔5′〕組成。其原理框圖如圖二所示。
積分放大器〔2′〕將由電流給定電位器〔1′〕上取出的電流給定信號和電流反饋信號放大器〔6′〕輸出的信號進行比較，將兩者之偏差進行積分，其輸出控制移相觸發器〔3′〕，移相觸發器的輸出脈衝經光電隔離與複合射極跟隨器〔4′〕傳送到主迴路〔5′〕中的雙向晶閘管進行相控。
主迴路〔5′〕由變壓器，雙向晶閘管、取樣電阻、及全波整流電路所組成。其電路原理圖如圖三所示。雙向晶閘管接於變壓器的初級，其次級供給整流。整流輸出接到儀表外，供接被測電器〔2〕用。在整流輸出電路中還串接有取樣電阻R和R′，從R′上取出信號經放大器〔6′〕放大後送給積分放大器〔2′〕。從R上取出信號送給電流表〔5〕進行放大顯示。
由於採用了主迴路電流的負反饋，積分調節、給定電源精密穩壓，且取樣電阻選用精密電阻，故能很好地達到恆定電流的目的。
本實用新型的優點第一、符合國家標準GB763－74的要求(該標準推薦選用100A至被測試電器的額定電流之間的任一數值作為測試電流)，本儀器可提供0～150安的直流穩定電流。第二、測試電流和被測電器的電阻均由數字表直接顯示測量精度高(達±0.2％×讀數±2個字)，測量電阻的範圍0～2000μΩ，第三、讀數穩定、測量的重複性好。
附圖
圖一，150安微歐級迴路電阻測試儀〔1〕恆流源〔2〕被測電器〔3〕放大器〔4〕電阻數字表〔5〕電流數字表圖二，恆流源原理框圖〔1′〕電流給定電位器〔2′〕積分運算放大器〔3′〕移相觸發器〔4′〕光電隔離及複合射極跟隨器〔5′〕主迴路〔6′〕放大器圖三、主迴路原理電路圖〔G〕雙向晶閘管〔T〕變壓器〔D〕全波整流電路〔R〕、〔R′〕取樣電阻〔2〕被測電器〔5〕電流數字表具體實施例給定電源經兩級集成穩壓器穩壓之後供給給定電位器〔1′〕，積分放大器〔2′〕採用LM124，反饋信號放大器〔6′〕採用ICL7650，反饋信號取自0.1級分流器R′，積分放大器〔2′〕將給定電流信號與電流反饋信號之差進行積分運算之後輸出，控制移相觸發器〔3′〕，它採用一塊FGK04集成電路，該觸發器輸出相位相隔180°彼此對稱的兩個脈衝，為使控制電路與主電路隔離，採用一對4N30光電耦合器將脈衝傳送至複合射極跟隨器〔4′〕，再加到雙向晶閘管的控制極G。雙向晶閘管8A／800V，主變壓器功率0.8KVA，初級電壓220V，次級電壓(4～4.5V)×2，付方電流150A，全波整流電路的兩個二極體，採用100A／50V，機內裝有風扇通風冷卻。
權利要求1.一種對高、低壓分合電器(開關)接觸電阻或迴路電阻進行測量的150安微歐級迴路電阻測試儀，它由電流源[1]、電壓放大器[3]、顯示錶[4]、[5]所構成，其中顯示錶[4]與電壓放大器[3]相連，用以顯示被測開關電器的阻值；顯示錶[5]與電流源[1]相連，用以顯示電流源[1]的電流值；在電流源[1]的兩輸出端有四個測量埠，I1、I2用以接入被測開關電器[2]；V1、V2埠引出被測開關電器[2]上的電壓降，其特徵在於所述的電流源[1]採用恆定電流源。
2.如權利要求1所述的150安微歐級迴路電阻測試儀，其特徵在於所述的顯示錶〔4〕、〔5〕均採用數字顯示錶。
3.如權利要求1或2所述的150安微歐級迴路電阻測試儀，其特徵在於所述的恆定電流源依次由電流給定電位器〔1′〕、積分運算放大器〔2′〕、集成移相觸發器〔3′〕、光電隔離與複合射極跟隨器〔4′〕，以及由雙向晶閘管G主變壓器T，全波整流電路D，取樣電阻R、R′，測量端子I1、I2，V1、V2所組成的主迴路〔5′〕所構成。
專利摘要本實用新型是用伏安法四端子測量高、低壓分合電器(開關)的接觸電阻或迴路電阻的儀器。它由恆流源經端子I該儀器的特點是產生0～150安連續可調的直流恆定電流，由數字表直接顯示電流值和被測電器的電阻值，讀數穩定，測試重複性好。
文檔編號G01R27/14GK2080677SQ9022149
公開日1991年7月10日 申請日期1990年9月27日 優先權日1990年9月27日
發明者遊華傑, 楊國濤 申請人:武漢水利電力學院