一種變壓比自動測試儀的製作方法
2023-10-06 12:41:49 1
專利名稱：一種變壓比自動測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測試變壓器和互感器的設備，具體地說是一種測量變壓器和互感器變壓比的測試儀。
目前現有技術中對變壓器及互感器測量變壓比的方法有兩種一是電橋法，一是變壓器比較法。前者採用電橋平衡，如QJ35型變壓比電橋，測量範圍是1.02～111.12，精度0.2級，這種變壓比電橋不能測量大的變壓比。後者需要一個高精度的笨重變壓器，而且抽頭很多，測量範圍越大越笨重，攜帶極不方便。以上兩種方法測試時間長，讀出的數值還需根據變壓器的接線組別(例如y／Δ、Δ／y等)進行換算，才能得出符合要求的變壓比值。
本實用新型的目的是利用先進的電腦技術，提供一種變壓比自動測試設備，該測試設備能自動根據接線組別進行換算，直接用數字顯示變壓比及其標定值(即名牌值)，相比的誤差百分值。測試範圍達1～2500，精度0.2級，並能簡化測試程序，加快測試速度，而且使其輕便，便於攜帶現場操作。另一端接運算放大器IC1、IC3的(＋)輸入端。精密準峰值檢波器1和檢波器2由運算放大器IC1、IC2、IC3、IC4及相應的電阻，電容，二極體組成，與常規精密準峰值檢波器的差別是在電容C1、C2的兩端增加了一個並聯電阻R19。這兩組檢波器的輸出，即IC2、IC4兩個運算放大器的輸出端，又分別連接電壓／頻率變換器VFC1及VFC2的輸入端E1、E2兩點，即500Ω調整滿度的電位器Rs、R′s的一端，Rs、R′s的另一端連接VFC1及VFC2模塊的輸入端，VFC1及VFC2的輸出端F1、F2分別連接8031單片機的T0、T1兩個定時計數器的輸入端，對VFC1及VFC2轉換的脈衝分別進行計數。精密準峰值檢波器1和檢波器2中的電容C1、C2與電阻R19的時間常數在0.8～1.5秒之間。
本實用新型所提供的變壓比自動測試儀與類似儀器相比，具有測量範圍大，精度高，功能強，速度快，工作可靠性高，重量輕，即適合固定使用，也特別適於攜帶現場測試。
下面結合實施例進一步用附圖及框圖說明本實用新型的工作原理。附
圖1是本實用新型信號處理及高精度VFC型A／D轉換原理圖，附圖2是該儀器變壓比測試儀原理框圖。
見圖一，測量時，220V交流電壓經繼電器JO送入測量迴路(測量時JO合上，測量結束即自動斷開)，一路直接送精密準峰值檢波器1，轉換成直流電壓，作為高壓側測量電壓送入VFC1；另一路送接線組別及相序轉換電路，對被試變壓器(三相)的各種接線組別進行切換，將220V加到被試變壓器高壓側，而被試變壓器低壓側的交流電壓進入自動換檔電路。換檔電路保證當變壓比在1～2500範圍變化時，輸出到VFC2的直流電壓維持在0.9～9V之間，提高了測量精度。經換檔的信號，送入精密準峰值檢波電路2。高、低壓側被轉換得到的直流電壓與輸入的交流電壓幅值成嚴格的正比關係，這兩個電壓分別加到兩組完全相同的電壓／頻率變換器VFC1、VFC2的輸入端，並被轉換成兩組頻率與輸入電壓嚴格成正比的脈衝信號。單片機8031的兩個定時計數器T0、T1分別對其計數，將同一時間內兩個計數器的計數值相比，就得出變壓比的值，並送數碼管顯示。圖1中的撥盤輸入整定值；按鈕輸入命令；EPROM用來存放工作程序，指揮整個儀器正確進行自動測量。
一、接線組別及相序切換電路該電路由兩個波段開關組成，能自行按表1的規定切換，並短接被試變壓器的相應出線端。表中A、B、C是被試變壓器高壓側三相出線端，a、b、c是低壓側出線端，本測試設備相應端子也用相同的標誌表示。該電路的優點在於不必象QJ35電橋那樣每換一相都要查表切換。表1接線組別及相序切換、短接表接線組別y／ΔΔ／y測量相序AB／ab BC／bc CA／ca AB／ab BC／bc CA／ca短接端子bccaabCAABBC二、自動換檔電路由繼電器J1－J2、低壓側換檔分壓電阻及集成電路IC9、IC9′構成，共分4檔，由微機自動控制，詳見圖二。
第一檔變壓比 1－10， J1－J3不合，分壓比34／1第二檔變壓比 10－100， J1合，分壓比3.4／1第三檔變壓比 100－1000， J2合，分壓比0.34／1第四檔變壓比 1000以上 J3合，分壓比0.034／1第三、四檔實際需要放大。
三、精密準峰值檢波器由IC1－IC4組成，基本上與普通精密峰值檢波器一樣，只是在電容C2上並聯一電阻R19，故稱精密準峰值檢波器。
四、高精度VFC型A／D轉換器採用QD450或QD452(或其他廠家同類產品)模塊式VFC型A／D轉換器，精度高達0.02％～0.005％。
以上峰值檢波器及VFC轉換是完全對稱的，故完全補償了電源的波動及部分溫度變化的影響，故不需考慮電源電壓變化的影響。
本裝置除一般監控顯示程序外，還考慮了穩定判斷、數據濾波、自動換檔及接線組別係數程序。
權利要求1.一種由8031單片機、高精度VFC型A/D轉換電路、測量接線轉換電路及相應的軟體組成的變壓比自動測試設備，其特徵在於被試變壓器高、低壓測電壓經切換後分別接入精密準峰值檢波器1和檢波器2的輸入端A1、A2兩點，以檢波器2為例，A2點即電阻R17的一端，R17的另一端接IC3的(+)輸入端。精密準峰值檢波器1、2由運算放大器IC1、IC2、IC3、IC4及相應的電阻、電容、二極體組成，與常規精密準峰檢波器的差別是電容C2的兩端增加了一個並聯電阻R19。這兩組檢波器的輸出即IC2、IC4兩個運算放大器的輸出端又分別接到電壓/頻率變換器VFC1及VFC2的輸入端E1、E2兩點，即500Ω調整滿度的電位器Rs、R′s的一端，另一端接到VFC1及VFC2模塊的輸入端。VFC1及VFC2的輸出端F1、F2分別接到8031單片機的T0、T1兩個定時計數器的輸入端，對VFC1、VFC2轉換的脈衝分別進行計數。
2.根據權利要求1所述的變壓比自動測試設備，其特徵在於精密準峰值檢波器的電容C2與電阻R19的時間常數在0.8～1.5秒之間。
3.根據權利要求1所述的變壓比自動測試設備，其特徵在於 VFC1、VFC2選用了QD450、QD452或其它同類模塊。
專利摘要一種變壓比自動測試儀，本實用新型涉及測試變壓器和互感器的設備，其主要解決現有技術中電橋法及變壓器比較法，測試變壓比所存在的測量範圍小，操作繁雜笨重，需要換算等弊端。本實用新型所提供的變壓比自動測試儀，包括接線組別及相序轉換電路，自動換擋電路，精密準峰值檢波器，高精度VFCA/D轉換電路，以及8031單片機等組成，該儀器可按用戶的要求自動測量，自動換算，直接用數字顯示結果，而且測量範圍大、精度高、適於現場操作。
文檔編號G01R29/00GK2058497SQ89214620
公開日1990年6月20日 申請日期1989年7月27日 優先權日1989年7月27日
發明者張在君, 姚家琪, 胡惠然, 王展鵬, 熊重夫 申請人:武漢市高壓電器廠