三相電源相位檢測裝置的製作方法
2023-05-19 05:57:21 1
專利名稱：三相電源相位檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於高壓三相電源相位檢測的電路裝置，特別是一種採用無線工作方式的三相電源相位檢測裝置。
背景技術：
傳統的三相電源相位的檢測通常採用有線方式直接測量，相位檢測裝置由兩個相互配套的裝置組成。使用時兩個裝置分別與不同相線中的一根導線相接觸，兩個裝置由另外的導線連接在一起，將兩裝置所獲得的含相位信息的採樣電壓進行降壓，再利用窗口比較電路對相位進行比較；當兩組相線的被測導線的相位相同時，窗口比較電路比較相同的電壓，則無信號輸出或輸出較弱的信號；當兩根導線的相位不同時，窗口比較電路比較不同的電壓，而輸出較強的信號，驅動聲光報警裝置報警；根據不同的報警信號就可以判斷出相應的相位關係。這種裝置對低壓電源相位檢測是可行的，但對於高壓電源，尤其是對高壓架空線路的相位檢測，由於需要兩個裝置，並同時與兩組相線的導線相接觸，使用起來很不方便，不僅給使用者造成困難，也有一定的危險性。
公告號為CN 2634489Y的中國專利中公開了「三相電源相位檢測儀的電路裝置」，它包括發送裝置和接收裝置，發送裝置採集本地三相電源的相位信號，通過無線發送的方式將相位信息發往接收裝置；接收裝置採集本地三相電源的相位信號，又可通過無線接收的方式接收發送裝置發送過來的相位信息，將兩種含有相位關係信號進行比較，確定相位的異同後通過聲光報警電路告訴比較結果。但是，這種裝置無法直觀地將相位關係以數位訊號顯示出來，也不能用於測量電源頻率，難以滿足現場使用的要求。
發明內容
本實用新型的目的是，提供一種讀數直觀、功能完備、使用方便、安全性好的三相電源相位檢測儀的電路裝置。
本實用新型三相電源相位檢測裝置由第一發送裝置、第二發送裝置和接收裝置組成；第一發送裝置與第二發送裝置具有相同的電路結構，它們均包括有發送天線及信號採集處理電路、相位信號調製電路，還可包括有窗口比較電路、方波發生電路、驅動電路和聲光報警電路；發送天線及信號採集處理電路是可通過直接接觸的形式獲取本組相線的工頻相位信號、以及可以通過天線以無線發送的形式發送載有相位信號的低頻已調波的電路相位信號調製電路是可將調製波加載到載波上得到已調波的電路；方波發生電路是可輸出低頻方波信號的信號發生電路；發送天線及信號採集處理電路的工頻相位信號輸出端與相位信號調製電路的工頻相位信號輸入端以及窗口比較電路的工頻相位信號輸入端相連；相位信號調製電路的已調波低頻信號輸出端與發送天線及信號採集處理電路的發送信號輸入端相連。此外，方波發生電路的低頻方波信號輸出端與相位信號調製電路的低頻載波信號輸入端以及驅動電路的第二控制端相連；窗口比較電路的輸出端與驅動電路的第一控制端相連；驅動電路的報警信號輸出端與聲光報警電路的報警信號輸入端相連。
接收裝置具有第一路接收天線電路、第一路解調電路、第一路低通濾波電路、第二路接收天線電路、第二路解調電路、第二路低通濾波電路、微處理器和液晶顯示驅動電路；第一路接收天線電路是以無線接收的形式接收第一發送裝置發送來的載有相位信號的低頻已調波的電路；第一路解調電路是將接收到的第一發送裝置發送來的已調波解調，從而得到工頻電源正弦波信號的電路；第一路低通濾波電路是將第一路解調電路解調的正弦波信號進行整形、濾波以及放大的電路；第二路接收天線電路是以無線接收的形式接收第二發送裝置發送來的載有相位信號的低頻已調波的電路；第二路解調電路是將接收到的第二發送裝置發送來的已調波解調，從而得到工頻電源正弦波信號的電路；第二路低通濾波電路是將第二路解調電路解調的正弦波信號進行整形、濾波以及放大的電路；微處理器是對第一、二發送裝置發送來的電源的相位和頻率信號進行分析，並將結果以顯示信號輸出的電路；第一路接收天線電路依次經過第一路解調電路和第一路低通濾波電路，再連接到微處理單元的一個信號輸入端；第二路接收天線電路依次經過第二路解調電路和第二路低通濾波電路，再連接到微處理器的另一個信號輸入端；微處理單元的顯示信號輸出端連接到一個液晶顯示驅動電路；此外還有一個電源電路分別與微處理器和液晶顯示驅動電路的電源輸入部分連接。
上述第一發送裝置和第二發送裝置中，發送天線及信號採集處理電路具有電極、電感線圈以及LC調諧電路；電極即為發送天線；LC調諧電路由電感線圈和電容器並聯組成，電感線圈與電極串連；LC調諧電路的信號輸出端即為發送天線及信號採集處理電路的工頻相位信號輸出端。第一發送裝置和第二發送裝置分別具有各自的外殼；電極位於外殼外，信號採集處理電路、相位信號調製電路、窗口比較電路、方波發生電路、驅動電路和聲光報警電路位於外殼中；電極上端設置有掛鈎，外殼與絕緣操作杆相連接。
本實用新型的優點是(1)採用無線方式對相位進行檢測，不僅使用簡單可靠，而且方便、安全。(2)測量裝置中的發送裝置和接收裝置之間無任何電氣上的相連，在測量時採用無線方式進行相位數據傳輸，對三相電源的相位進行實時檢測，不僅提高了安全性、移動靈活，並且可以將測量的頻率值和相位值用數字顯示，直觀方便。
圖1是本實用新型實施例的示意圖；圖2是本實用新型實施例中第一發送裝置或第二發送裝置的電路框圖；圖3是本實用新型實施例中接收裝置的電路框圖；圖4是本實用新型實施例的第一發送裝置或第二發送裝置的使用狀態示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的實施例由第一發送裝置、第二發送裝置及接收裝置組成。
如圖2所示，第一發送裝置和第二發送裝置分別包括發送天線及信號採集處理電路1、相位信號調製電路2、窗口比較電路3、方波發生電路4、驅動電路5和聲光報警電路6；發送天線及信號採集處理電路1是可通過直接接觸的形式獲取本組相線的工頻相位信號、以及可以通過天線以無線發送的形式發送載有相位信號的低頻已調波的電路；相位信號調製電路2是可將調製波加載到載波上得到已調波的電路；方波發生電路4是可輸出低頻方波信號的信號發生電路。
發送天線及信號採集處理電路11具有電極、電感線圈以及LC調諧電路；電極即為發送天線；LC調諧電路由電感線圈和電容器並聯組成；電感線圈與電極串連；LC調諧電路的信號輸出端即為發送天線及信號採集處理電路11的工頻相位信號輸出端。如圖4所示，發送裝置1的電極11位於一個外殼12之外；電極上部設置有掛鈎11-1；外殼12使用時可與絕緣操作杆13相連接。
相位信號調製電路2是可將調製波加載到載波上得到已調波的電路。方波發生電路4是可輸出低頻方波信號且頻率可調的信號發生電路。驅動電路5具有第一控制端、第二控制端、報警信號輸出端。聲光報警電路6主要由發光二極體和蜂嗚器組成。
如圖3所示，接收裝置具有第一路接收天線電路、第一路解調電路、第一路低通濾波電路、第二路接收天線電路、第二路解調電路、第二路低通濾波電路、微處理器、顯示屏驅動和顯示屏；第一路接收天線電路是以無線接收的形式接收第一發送裝置發送來的載有相位信號的低頻已調波的電路；第一路解調電路是將接收到的第一發送裝置發送來的已調波解調，從而得到工頻電源正弦波信號的電路；第一路低通濾波電路是將第一路解調電路解調的正弦波信號進行整形、濾波以及放大的電路；第二路接收天線電路是以無線接收的形式接收第二發送裝置發送來的載有相位信號的低頻已調波的電路；第二路解調電路是將接收到的第二發送裝置發送來的已調波解調，從而得到工頻電源正弦波信號的電路；第二路低通濾波電路是將第二路解調電路解調的正弦波信號進行整形、濾波以及放大的電路；微處理器是對第一、二發送裝置發送來的電源的相位和頻率信號進行分析，並將結果以顯示信號輸出的電路。
本實用新型的第一發送裝置、第二發送裝置和接收裝置通常配合在一起使用。使用時先將第一發送裝置連接在一根絕緣操作杆13上，並通過其電極11的掛鈎11-1掛在一組相線的一根被測導線上，進行測試，再將結構相同的第二發送裝置掛在一組相線的另一根被測導線上，進行測試；同時其電極又作為第二發送裝置的發射信號的天線而向接收裝置發送信號。
當測量相位時，第一發送裝置或第二發送裝置的電極11與線路導線相接觸。電磁信號在與電極11相連的電感線圈中產生感應電動勢。通過LC諧振電路的選頒特性把具有相位關係的電網電壓信號送到相位信號調製電路2，相位信號調製電路2將接收到的包含相位關係的電網電壓信號作為調製波與方波發生電路4輸入的載波(10赫茲)進行調製後，從相位信號調製電路12的已調波低頻信號輸出端輸出含有相位信息的已調波信號，再經兼作電極的發送天線發出該低頻已調波至接收裝置。窗口比較電路3用於檢測線路電壓，若線路有電(測量時電極11與線路接觸)，窗口比較電路3輸至驅動電路5的第一控制端的電壓發生變化(變為低電平)，而觸發驅動電路5工作，進而使聲光報警電路6發出聲光報警指示信號。頻率可調的方波發生電路4除用作發送載波信號外，還發出控制信號至驅動電路5的第二控制端，控制聲光報警電路6中發光管閃爍頻率和蜂嗚器聲調。
接收裝置通過第一接收天線、第一相位信號解調電路、第一信號處理電路、第二接收天線、第二相位信號解調電路、第二信號處理電路接收並處理第一發送裝置和第二發送裝置發送來的相位信號，並通過微處理器計算分析電源的相位和頻率，並通過顯示屏驅動電路，將相位差值和頻率顯示在顯示屏上，工作人員通過相位差值和頻率判別兩電源是否同相或是否缺相。
權利要求1.三相電源相位檢測裝置，其特徵是它由第一發送裝置、第二發送裝置和接收裝置組成；第一發送裝置與第二發送裝置具有相同的電路結構，它們均包括有發送天線及信號採集處理電路(1)和相位信號調製電路(2)；發送天線及信號採集處理電路的工頻相位信號輸出端與相位信號調製電路的工頻相位信號輸入端以及窗口比較電路的工頻相位信號輸入端相連；相位信號調製電路的已調波低頻信號輸出端與發送天線及信號採集處理電路的發送信號輸入端相連；接收裝置具有第一路接收天線電路、第一路解調電路、第一路低通濾波電路、第二路接收天線電路、第二路解調電路、第二路低通濾波電路、微處理器和液晶顯示驅動電路；第一路接收天線電路依次經過第一路解調電路和第一路低通濾波電路，再連接到微處理單元的一個信號輸入端；第二路接收天線電路依次經過第二路解調電路和第二路低通濾波電路，再連接到微處理器的另一個信號輸入端；微處理單元的顯示信號輸出端連接到一個液晶顯示驅動電路；此外還有一個電源電路分別與微處理器和液晶顯示驅動電路的電源輸入部分連接。
2.根據權利要求1所述的三相電源相位檢測裝置，其特徵是第一發送裝置、第二發送裝置中還各自包括有窗口比較電路、方波發生電路、驅動電路和聲光報警電路；方波發生電路的低頻方波信號輸出端與相位信號調製電路的低頻載波信號輸入端以及驅動電路的第二控制端相連；窗口比較電路的輸出端與驅動電路的第一控制端相連；驅動電路的報警信號輸出端與聲光報警電路的報警信號輸入端相連。
3.根據權利要求1或2所述的三相電源相位檢測裝置，其特徵是第一發送裝置和第二發送裝置中的發送天線及信號採集處理電路(1)具有電極(11)、電感線圈以及LC調諧電路；電極即為發送天線；LC調諧電路由電感線圈和電容器並聯組成，電感線圈與電極串連；LC調諧電路的信號輸出端即為發送天線及信號採集處理電路的工頻相位信號輸出端。
4.根據權利要求3所述的三相電源相位檢測裝置，其特徵是第一發送裝置和第二發送裝置分別具有各自的外殼(12)，電極(11)位於外殼外，電極上端設置有掛鈎(11-1)，外殼與絕緣操作杆(13)相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用於高壓三相電源相位檢測儀的電路裝置，特別是一種採用無線工作方式的三相電源相位檢測裝置。該裝置由第一發送裝置、第二發送裝置和接收裝置組成；第一發送裝置與第二發送裝置具有相同的電路結構，它們均包括有發送天線及信號採集處理電路和相位信號調製電路；接收裝置具有第一路接收天線電路、第一路解調電路、第一路低通濾波電路、第二路接收天線電路、第二路解調電路、第二路低通濾波電路、微處理器和液晶顯示驅動電路。本實用新型讀數直觀、功能完備、使用方便、安全性好。
文檔編號G01R25/00GK2824046SQ20052007471
公開日2006年10月4日 申請日期2005年8月22日 優先權日2005年8月22日
發明者王敏, 趙海林, 陳叢武, 張傳衛, 張國勤 申請人:江蘇省電力公司鎮江供電公司