用於電子式塑殼斷路器的測試儀的製作方法

2023-10-31 16:23:42 2

專利名稱：用於電子式塑殼斷路器的測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測試儀領域，尤其涉及一種用於電子式塑殼斷路器的測試儀。
背景技術：
電子式塑殼斷路器一般分為電動機保護用斷路器，用來保護電動機的過載和短 路；配電保護用斷路器，在配電網絡中用來分配電能和作線路及電源設備的過載和短路保 護之用，亦可分別作為電動機不頻繁起動及線路的不頻繁轉換之用。 生產電子式塑殼斷路器的企業為保證其產品安全性和合格率，需要對電子式塑殼 斷路器進行完整測試。但是，目前國內市場上的同類型電子式塑殼斷路器測試儀主要存在 以下不足 1.現有的測試方法是在機構部分加裝一輔助觸頭，透過檢測輔助觸頭的開閉來檢 測開關的分閘。 2.現有測試方法均採用分閘信號檢測電路需要採用複雜的隔離電路，以防止外界 信號的幹擾。 3.現有的測試信號提供部分，一般採用開關電源，通過調節開關電源來調節信號 電壓的大小。

實用新型內容本實用新型針對以上不足，通過檢測被測試設備工作電流的大小來檢測其是否脫 扣及採用微處理器控制DAC晶片來產生測試信號，避免以上提到的缺點。 本實用新型的技術方案是這樣的 用於電子式塑殼斷路器的測試儀，包括一外殼及設置於外殼內的電路，其特徵在 於，所述的電路是 MCU控制迴路，包括MCU控制器(101)和連接於其上的震蕩發生電路(103)，所述 的MCU控制迴路連接至人機界面模塊(102)、信號發生模塊(105)、電源模塊(108)、脫扣信 號採樣迴路(107); 所述的信號發生模塊(105)和脫扣信號採樣迴路(107)連接於電子式塑殼斷路器 的測試接口 (106)。 進一步的，所述的人機界面模塊(102)包括連接於MCU控制器(101)的輸出埠 的報警電路(1021)、LCD顯示模塊(1022)和按鍵單元(1023)連接於去抖動電路(1024)後 連接至MCU控制器(101)的輸入埠。 更進一步的，所述的報警電路(1021)是蜂鳴器正極串聯一限流電阻(R10)連接 於5V驅動電壓，其負極連接三極體(Ql)的e極，三極體(Ql)的c極接地，三極體(Ql)的 b極串聯一限流電阻至MCU控制器(101)的輸入埠 ；所述的LED顯示模塊(1022)是連接 於LCD接口 (CN2)和LCD液晶屏組成，所述的LCD接口 (CN2)的1 口、14 口、19 口接驅動電 壓，2 口、20 口接地；接地端與驅動電壓端接入一旁路電路(Cll、 C12);按鍵單元(1023)是多個按鍵(Sl-S4) —端連接限流電阻(R13-R16)，另一端輸出，並連接由電阻(R18-R21)、電 容(C13-C16)並聯至地組成的濾波電路。 進一步的，所述的信號發生模塊(105)包括串聯的DAC電路(1051)和信號放大回 路(1052)，DAC電路(1051)連接於MCU控制器(101)的控制電壓信號埠 (104)上。 更進一步的，所述的DAC電路(1051)是由DAC晶片(U6)和外圍電阻(R28、 R29) 構成的DAC輸出電路，DAC晶片(U6)的輸出埠連接一旁路電容(C23)至地後串接一電阻 (R25)至信號放大迴路(1052)的輸入端，信號放大迴路(1052)是由運算放大器(U7A)和外 圍電阻(R26、R27)構成的信號放大電路。 再進一步的，所述的DAC晶片(U6)是TLC5615C晶片，所述的運算放大器(U7A)是 LM224A晶片。 進一步的，所述的脫扣信號採樣迴路(107)是採樣電阻、比較電路、濾波電路組 成，由電阻(R30、 R31、 R32、 R33、 R34)、電容(C25)、穩壓管(D3)、運算放大器(U7B)組成的 迴路，其輸入電阻(R30)連接被測試設備的供電端，於電阻(R32)分壓輸入至運算放大器 (U7B)的輸入端，運算放大器(U7B)的輸出端輸出測量工作電流。 進一步的，所述的電源模塊(108)包括9V電池單元(1081)、24V升壓電路(1082) 和3. 3V穩壓電路(1083)，所述的9V電池單元(1081)輸出連接於24V升壓電路(1082)，所 述的24V升壓電路(1082)輸出連接於3. 3V穩壓電路(1083)和脫扣信號採樣迴路(107)， 所述的3. 3V穩壓電路(1083)輸出連接於MCU控制器(101)。 本實用新型採用上述技術方案，是一種帶LCD顯示功能的電子式塑殼斷路器便攜 式測試儀，適用於電子式塑殼斷路器的檢測，可方便、直觀、準確的測試出電子式塑殼的各 項功能是否符合要求，並可實現在線測試。

圖1是本實用新型的原理框圖； 圖2是本實用新型的脫扣信號採樣迴路107的電路原理圖； 圖3是本實用新型的信號發生模塊105的電路原理圖； 圖4是本實用新型的報警電路1021的電路原理圖； 圖5是本實用新型的LCD顯示模塊1022的電路原理圖； 圖6是本實用新型的按鍵單元1023和去抖動電路1024的電路原理圖； 圖7是本實用新型的脫扣信號採樣迴路107的時序圖。
具體實施方式現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 本實用新型主要包括電源模塊、信號產生模塊、脫扣信號檢測模塊、人機界面及 MCU控制迴路。工作方式是當按鍵設定參數後，按下測試鍵，這時MCU控制DAC晶片產生 符合要求的測試電壓，同時控制繼電器導通，對被測試品進行測試；當測試品脫扣後，採樣 電阻的電壓會跟隨變化，這時MCU檢測到脫扣信號，通知繼電器斷電，停止測試；同時將實 際測試時間與標準時間比較，確認被試品是否合格，同時將結果顯示在LCD上。 參閱圖1所示，所述的電路是MCU控制迴路，包括MCU控制器101和連接於其上
4的震蕩發生電路103，所述的MCU控制迴路連接至人機界面模塊102、信號發生模塊105、電 源模塊108、脫扣信號採樣迴路107 ;所述的信號發生模塊105和脫扣信號採樣迴路107連 接於電子式塑殼斷路器的測試接口 106。 所述的人機界面模塊102包括連接於MCU控制器101的輸出埠的報警電路 1021 、LCD顯示模塊1022和按鍵單元1023連接於去抖動電路1024後連接至MCU控制器101 的輸入埠。參閱圖4所示，所述的報警電路1021是蜂鳴器正極串聯一限流電阻R10連接 於5V驅動電壓，其負極連接三極體Ql的e極，三極體Ql的c極接地，三極體Ql的b極串聯 一限流電阻至MCU控制器101的輸入埠 。參閱圖5所示，所述的LED顯示模塊1022是連 接於LCD接口 CN2和LCD液晶屏組成，所述的LCD接口 CN2的1 口 、 14 口 、 19 口接驅動電壓， 2 口、20 口接地；接地端與驅動電壓端接入一旁路電路Cll、 C12。參閱圖6所示，按鍵單元 1023是多個按鍵S1-S4—端連接限流電阻R13-R16，另一端輸出，並連接由電阻R18-R21、電 容C13-C16並聯至地組成的濾波電路。本實用新型的實施例中，鍵盤由四鍵組成，為了防止 誤操作，由電阻R18、電容C13 (依按鍵FORWARD為例)構成的濾波電路和軟體濾波組成的防 抖動電路。LCD可清楚的顯示設定的機種功能參數、測試過程及測試結果；同時當測試完成 後，報警電路1021(Z1和Q1組成)將會發出響聲，提醒操作人員已經測試完成，可以進行下 參閱圖3所示，所述的信號發生模塊105包括串聯的DAC電路1051和信號放大回 路1052，DAC電路1051連接於MCU控制器101的控制電壓信號埠 104上。所述的DAC電 路1051是由DAC晶片U6和外圍電阻R28、R29構成的DAC輸出電路，DAC晶片U6的輸出端 口連接一旁路電容C23至地後串接一電阻R25至信號放大迴路1052的輸入端，信號放大回 路1052是由運算放大器U7A和外圍電阻R26、 R27構成的信號放大電路。所述的DAC晶片 U6是TLC5615C晶片，所述的運算放大器U7A是LM224A晶片。測試人員通過人機界面模塊 102設定測試參數，MCU控制器101發送指令到DAC晶片U6， DAC晶片U6產生正的電壓信 號，然後通過運算放大器U7A組成的反向電路，產生負的測試電壓，輸出到被測試設備。此 方法不但產生的電壓精確而且實現方法簡單，不需要龐大的開關電源設備。 參閱圖2所示，所述的脫扣信號採樣迴路107是採樣電阻、比較電路、濾波電路組 成，由電阻R30、 R31、 R32、 R33、 R34、電容C25、穩壓管D3、運算放大器U7B組成的迴路，其輸 入電阻R30連接被測試設備的供電端，於電阻R32分壓輸入至運算放大器U7B的輸入端，運 算放大器U7B的輸出端輸出測量工作電流。當測試過程中，通過電阻R30的電流較小，其上 電壓VI如圖7所示，則經過電阻R31分壓後，電阻R32端電壓V12，電壓V12通過運算放大 器U7B組成的跟隨電路後電壓V13，當被測試設備脫扣後，通過電阻R30的電流增多，同樣其 上電壓V1增大如圖5所示，則電壓V12、V13的電壓降低；V13電壓輸入到MCU控制器101， 由MCU控制器101對以上電壓進行比較，來判斷被測試設備是否脫扣。 所述的電源模塊108包括9V電池單元1081、24V升壓電路1082和3. 3V穩壓電路 1083，所述的9V電池單元1081輸出連接於24V升壓電路1082，所述的24V升壓電路1082 輸出連接於3. 3V穩壓電路1083和脫扣信號採樣迴路107，所述的3. 3V穩壓電路1083輸出 連接於MCU控制器101。電源模塊108是將9V電池單元1081的DC9V電壓(外部供電或測 試儀內置電池供電)通過24V升壓電路1082升壓至DC24V電影，同時通過3. 3V穩壓電路 1083的DC/DC產生DC3. 3V電壓給MCU控制器101等系統供電。[0034] 儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護範圍。
權利要求用於電子式塑殼斷路器的測試儀，包括一外殼及設置於外殼內的電路，其特徵在於，所述的電路是MCU控制迴路，包括MCU控制器(101)和連接於其上的震蕩發生電路(103)，所述的MCU控制迴路連接至人機界面模塊(102)、信號發生模塊(105)、電源模塊(108)、脫扣信號採樣迴路(107)；所述的信號發生模塊(105)和脫扣信號採樣迴路(107)連接於電子式塑殼斷路器的測試接口(106)。
2. 根據權利要求1所述的的測試儀，其特徵在於所述的人機界面模塊(102)包括連 接於MCU控制器(101)的輸出埠的報警電路(1021)、 LCD顯示模塊(1022)和按鍵單元 (1023)連接於去抖動電路(1024)後連接至MCU控制器(101)的輸入埠。
3. 根據權利要求2所述的的測試儀，其特徵在於所述的報警電路(1021)是蜂鳴器正 極串聯一限流電阻(R10)連接於5V驅動電壓，其負極連接三極體(Ql)的e極，三極體(Ql) 的c極接地，三極體(Ql)的b極串聯一限流電阻至MCU控制器(101)的輸入埠 ；所述的 LED顯示模塊(1022)是連接於LCD接口 (CN2)和LCD液晶屏組成，所述的LCD接口 (CN2)的 1 口、14 口、19 口接驅動電壓，2 口、20 口接地；接地端與驅動電壓端接入一旁路電路(Cll、 C12);按鍵單元(1023)是多個按鍵(Sl-S4) —端連接限流電阻(R13-R16)，另一端輸出，並 連接由電阻(R18-R21)、電容(C13-C16)並聯至地組成的濾波電路。
4. 根據權利要求1所述的的測試儀，其特徵在於所述的信號發生模塊(105)包括串 聯的DAC電路(1051)和信號放大迴路(1052)， DAC電路(1051)連接於MCU控制器(101) 的控制電壓信號埠 (104)上。
5. 根據權利要求4所述的的測試儀，其特徵在於所述的DAC電路(1051)是由DAC芯 片(U6)和外圍電阻(R28、 R29)構成的DAC輸出電路，DAC晶片(U6)的輸出埠連接一旁 路電容(C23)至地後串接一電阻(R25)至信號放大迴路(1052)的輸入端，信號放大迴路 (1052)是由運算放大器(U7A)和外圍電阻(R26、R27)構成的信號放大電路。
6. 根據權利要求5所述的的測試儀，其特徵在於所述的DAC晶片(U6)是TLC5615C芯 片，所述的運算放大器(U7A)是LM224A晶片。
7. 根據權利要求1所述的的測試儀，其特徵在於所述的脫扣信號採樣迴路(107)是 採樣電阻、比較電路、濾波電路組成，由電阻(R30、 R31、 R32、 R33、 R34)、電容(C25)、穩壓管 (D3)、運算放大器(U7B)組成的迴路，其輸入電阻(R30)連接被測試設備的供電端，於電阻 (R32)分壓輸入至運算放大器(U7B)的輸入端，運算放大器(U7B)的輸出端輸出測量工作電 流。
8. 根據權利要求1所述的的測試儀，其特徵在於所述的電源模塊(108)包括9V電池 單元(1081)、24V升壓電路(1082)和3. 3V穩壓電路(1083)，所述的9V電池單元(1081) 輸出連接於24V升壓電路(1082)，所述的24V升壓電路(1082)輸出連接於3. 3V穩壓電路 (1083)和脫扣信號採樣迴路(107)，所述的3. 3V穩壓電路(1083)輸出連接於MCU控制器 (101)。
專利摘要本實用新型涉及測試儀領域，尤其涉及一種用於電子式塑殼斷路器的測試儀。本實用新型的測試儀電路包括DC/DC模塊、DAC模塊、採樣模塊、信號處理模塊、單片機系統、鍵盤、顯示單元組成。其在測試的過程中給電子式斷路器供電，並提供信號模擬過載電流，通過測定工作電流來確定斷路器是否已經脫扣，並計算時間是否與理論時間相符。鍵盤可以調節測試參數，顯示屏可以顯示測試條件、測試過程及測試結果。因此，本實用新型是一種帶LCD顯示功能的電子式塑殼斷路器可攜式測試儀，適用於電子式塑殼斷路器的檢測，可方便、直觀、準確的測試出電子式塑殼的各項功能是否符合要求，並可實現在線測試。
文檔編號G01R31/327GK201477185SQ20092013931
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者方進勇, 王文利 申請人:廈門士林電機有限公司