專(zhuān)利名稱(chēng)：智能多功能高壓兆歐表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備絕緣電阻、吸收比、極化系數(shù)測(cè)量的智 能多功能高壓兆歐表。
背景技術(shù)：
絕緣電阻試驗(yàn)是檢驗(yàn)電氣設(shè)備絕緣的一種最簡(jiǎn)單、最直接的試驗(yàn)方法，通過(guò)絕緣 電阻試驗(yàn)可以有效的檢驗(yàn)出電氣設(shè)備的貫穿性缺陷和普遍性缺陷。高壓兆歐表是一種主要 用來(lái)測(cè)量電力系統(tǒng)、大型電機(jī)、電纜和各種電氣設(shè)備及電路絕緣電阻的可攜式電工儀表。但 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)等微處理器的應(yīng)用已經(jīng)普及到各種各樣的電子產(chǎn)品中，單 片機(jī)等微處理器控制的智能化電子測(cè)量?jī)x器也被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的模擬式 儀器儀表由于自身存在的問(wèn)題(如需要手搖輸出電壓不穩(wěn)定、測(cè)試人員存在讀數(shù)誤差、儀 器測(cè)量范圍較低等原因)，也將逐漸被電子測(cè)量?jī)x器所取代。而目前大多數(shù)的電子式兆歐表雖然測(cè)量精度以及測(cè)量方法較為成熟，但其測(cè)量功 能比較單一，僅能對(duì)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣電阻值進(jìn)行測(cè)量，而不能方便快捷的對(duì)電 氣設(shè)備絕緣的吸收比、極化指數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，因此開(kāi)發(fā)研制出一種可以方便快捷對(duì)各種 電氣設(shè)備的絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)進(jìn)行測(cè)量的智能化高壓數(shù)字兆歐表是十分必要和 可行的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前兆歐表功能單一，特別是針對(duì)因人工讀數(shù)誤差造成不能準(zhǔn)確測(cè)量被 試設(shè)備的吸收比和極化指數(shù)的問(wèn)題等，本發(fā)明提供了一種智能多功能高壓兆歐表以完善和 解決傳統(tǒng)兆歐表所存在的缺陷和不足。本發(fā)明的思路就是由高壓電源提供測(cè)試電壓，然后通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換電路將測(cè)試回路 的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過(guò)對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理后傳入單片機(jī) 系統(tǒng)分析計(jì)算，從而對(duì)電力系統(tǒng)各類(lèi)電氣設(shè)備的絕緣電阻實(shí)現(xiàn)智能化測(cè)量。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下該智能多功能高壓兆歐表，包括高壓直流電源模塊、DC-DC模塊、信號(hào)采集電路和 單片機(jī)控制處理系統(tǒng)；高壓直流電源模塊的電壓輸出正端、信號(hào)采集電路、被試設(shè)備以及高 壓直流電源模塊的電壓輸出負(fù)端依次連接組成測(cè)試回路，信號(hào)采集電路將信號(hào)由信號(hào)采集 電路的輸出端傳送至用以完成計(jì)算以及顯示、語(yǔ)音輸出的單片機(jī)控制處理系統(tǒng)中，其特點(diǎn) 是所述高壓直流電源模塊的輸出電壓由單片機(jī)控制處理系統(tǒng)控制多路開(kāi)關(guān)選擇分壓電阻 調(diào)整高壓直流電源的驅(qū)動(dòng)電壓，從而控制高壓直流電源模塊的輸出電壓。所述高壓直流電源模塊主要由高壓直流電源依次與繼電器U0、多路開(kāi)關(guān)選擇器 U1、分壓電阻R1、R2串聯(lián)組成，其中分壓電阻Rl與R2的阻值之比為1 1。所述DC-DC模塊由DC-DC 二穩(wěn)壓芯片U5、U6以及開(kāi)關(guān)Si、蓄電池組成；所述二穩(wěn) 壓芯片TO、TO的Vin引腳與開(kāi)關(guān)Sl相連并通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl連接至蓄電池正極，二穩(wěn)壓芯片TO、U6的GND引腳與蓄電池負(fù)極連接。 所述信號(hào)采集電路由I/V轉(zhuǎn)換電路、放大電路U2和A/D轉(zhuǎn)換電路組成；通過(guò)串聯(lián) 于回路中的I/V轉(zhuǎn)換電路將測(cè)試信號(hào)通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換電路兩端輸出至放大電路U2中的正、負(fù) 輸入級(jí)，然后由放大電路U2的輸出端Vout將信號(hào)傳輸至A/D轉(zhuǎn)換電路中的A/D轉(zhuǎn)換器U4 的AIN+端。 所述單片機(jī)控制處理系統(tǒng)由繼電器UO、多路開(kāi)關(guān)選擇器Ul、A/D轉(zhuǎn)換器U4、鍵盤(pán)控 制電路U7、語(yǔ)音及播放電路U8、IXD液晶顯示電路U9和單片機(jī)芯片MPU組成；其中繼電器 UO接入單片機(jī)芯片的P0. 0,U1接入單片機(jī)芯片的Ρ0. 2、Ρ0. 1 口，A/D轉(zhuǎn)換器U4接入單片機(jī) 芯片的P2. 0至P2. 5 口，鍵盤(pán)控制電路U7接入單片機(jī)芯片的P0. 3至P0. 6 口，語(yǔ)音及播放 電路U8接入單片機(jī)芯片的P1.0至Pl. 3 口，IXD液晶顯示電路U9接入單片機(jī)芯片的P5.0 至 P5. 7 以及 P4. 0 至 P4. 3 口。本發(fā)明的工作原理假設(shè)壓直流電源輸出電壓U、測(cè)試回路電流I，采樣電阻為R(采樣電阻電壓為Uk)， 被試設(shè)備的絕緣電阻值差分放大電路放大倍數(shù)為K，經(jīng)放大后傳入單片機(jī)的電壓測(cè)量 信號(hào)為Uin，則可根據(jù)歐姆定律得U=I(R+R 設(shè)備)(1)Ue = IR = Uin/K(2)貝丨JI = Uin/KR(3)R 設(shè)備=U/1-R = KU/Uin-R(4)由此，單片機(jī)可根據(jù)(4)中所示計(jì)算出被試設(shè)備的絕緣電阻值Ras。本發(fā)明裝置 具體測(cè)試原理如下1)絕緣電阻值的測(cè)量①利用本發(fā)明裝置對(duì)被試電氣設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先由測(cè)試人員選擇測(cè)試電壓U、 以及需要測(cè)試的項(xiàng)目(絕緣電阻值測(cè)量)。②然后本裝置開(kāi)始工作，通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換電路采樣到測(cè)試回路采樣電阻上的電壓， 然后通過(guò)放大、A/D轉(zhuǎn)換將該電壓信號(hào)Uin傳入單片機(jī)中。③當(dāng)單片機(jī)接收A/D轉(zhuǎn)換電路傳輸?shù)男盘?hào)Uin時(shí)，通過(guò)計(jì)算程序計(jì)算得到被試設(shè)備 的絕緣電阻值為R 設(shè)備=KU/Uin-R(5)④單片機(jī)完成上述步驟后關(guān)閉高壓電源，然后單片機(jī)將數(shù)據(jù)傳送至IXD顯示電路 并通過(guò)語(yǔ)音播放將數(shù)據(jù)傳送給測(cè)試人員。⑤然后單片機(jī)通過(guò)LCD顯示依次提示測(cè)試人員是否存儲(chǔ)本次測(cè)試數(shù)據(jù)，待測(cè)試人 員通過(guò)鍵盤(pán)電路選擇操作命令后結(jié)束本次測(cè)量。2)吸收比的測(cè)量①利用本發(fā)明裝置對(duì)被試電氣設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先由測(cè)試人員選擇測(cè)試電壓U、 以及需要測(cè)試的項(xiàng)目(吸收比的測(cè)量)。②然后本裝置開(kāi)始工作，通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換電路采樣到測(cè)試回路采樣電阻上的電壓， 然后通過(guò)放大、A/D轉(zhuǎn)換將該電壓信號(hào)Uin傳入單片機(jī)中。
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③當(dāng)單片機(jī)接收A/D轉(zhuǎn)換電路傳輸?shù)男盘?hào)Uin時(shí)，按照式(5)計(jì)算得到被試設(shè)備的 絕緣電阻值并通過(guò)LCD顯示供測(cè)試人員查看，同時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部計(jì)時(shí)器對(duì)測(cè)量時(shí)間進(jìn)行計(jì) 時(shí)，將測(cè)量時(shí)間為15s和60s時(shí)被試設(shè)備絕緣電阻值進(jìn)行存儲(chǔ)，并計(jì)算吸收比吸收比=R6。s/R15s(6)④單片機(jī)完成上述步驟后關(guān)閉高壓電源，然后單片機(jī)將測(cè)量所得吸收比、15s和 60s時(shí)被試設(shè)備絕緣電阻值傳送至LCD顯示電路并通過(guò)語(yǔ)音播放將數(shù)據(jù)傳送給測(cè)試人員。⑤然后單片機(jī)通過(guò)LCD顯示依次提示測(cè)試人員是否存儲(chǔ)本次測(cè)試數(shù)據(jù)，待測(cè)試人 員通過(guò)鍵盤(pán)電路選擇操作命令后結(jié)束本次測(cè)量。3)極化指數(shù)的測(cè)量①利用本發(fā)明裝置對(duì)被試電氣設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先由測(cè)試人員選擇測(cè)試電壓U、 以及需要測(cè)試的項(xiàng)目(極化指數(shù)的測(cè)量)。②然后本裝置開(kāi)始工作，通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換電路采樣到測(cè)試回路采樣電阻上的電壓， 然后通過(guò)放大、A/D轉(zhuǎn)換將該電壓信號(hào)Uin傳入單片機(jī)中。③當(dāng)單片機(jī)接收A/D轉(zhuǎn)換電路傳輸?shù)男盘?hào)Uin時(shí)，按照式(5)計(jì)算得到被試設(shè)備的 絕緣電阻值并通過(guò)LCD顯示供測(cè)試人員查看，同時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部計(jì)時(shí)器對(duì)測(cè)量時(shí)間進(jìn)行計(jì) 時(shí)，將測(cè)量時(shí)間為Imin和IOmin時(shí)被試設(shè)備絕緣電阻值進(jìn)行存儲(chǔ)，并計(jì)算極化指數(shù)極化指數(shù)=R10fflin/Rlfflin(7)④單片機(jī)完成上述步驟后關(guān)閉高壓電源，然后單片機(jī)將測(cè)量所得極化指數(shù)、Imin 和IOmin時(shí)被試設(shè)備絕緣電阻值傳送至LCD顯示并通過(guò)語(yǔ)音播放將數(shù)據(jù)傳送給測(cè)試人員。⑤然后單片機(jī)通過(guò)LCD顯示依次提示測(cè)試人員是否存儲(chǔ)本次測(cè)試數(shù)據(jù)，待測(cè)試人 員通過(guò)鍵盤(pán)電路選擇操作命令后結(jié)束本次測(cè)量。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果該智能多功能高壓兆歐表采用可調(diào)式直流高壓電源提供相應(yīng)的測(cè)試電壓，可對(duì)各 種絕緣等級(jí)的電氣設(shè)備的絕緣電阻進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并可通過(guò)測(cè)試人員輸入測(cè)試電壓、測(cè)試 項(xiàng)目等測(cè)試參數(shù)方便快捷測(cè)量被試設(shè)備的吸收比和極化指數(shù)，從而減少傳統(tǒng)兆歐表對(duì)吸收 比、極化指數(shù)測(cè)量中的不便和因計(jì)時(shí)、讀數(shù)造成的誤差，有效地克服以往大多電子式兆歐表 存在的功能單一和可操作性不足的缺點(diǎn)；能對(duì)電氣設(shè)備的絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)進(jìn)行 準(zhǔn)確、快捷的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了智能化操作；另外，該智能多功能高壓兆歐表的輸出、存儲(chǔ)系統(tǒng)能 將測(cè)試結(jié)果通過(guò)液晶顯示、語(yǔ)音提示兩種方式傳輸給測(cè)試人員，并能將測(cè)試結(jié)果進(jìn)行快速 存儲(chǔ)，方便測(cè)試人員記錄數(shù)據(jù)以及與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。該智能多功能高壓兆歐表具有體積小、攜帶方便，測(cè)量原理簡(jiǎn)單、適用范圍廣、操 作安全、數(shù)據(jù)處理能力直觀、數(shù)據(jù)精確度高等優(yōu)點(diǎn)，更適合于現(xiàn)場(chǎng)工作，且抗干擾能力強(qiáng)，實(shí) 現(xiàn)了智能化測(cè)量，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明圖1是本發(fā)明高壓兆歐表裝置原理圖；圖2是本發(fā)明中的DC-DC模塊電路原理圖；圖3是本發(fā)明中的高壓直流電源模塊電路原理圖4是本發(fā)明中的信號(hào)采集電路電路原理圖；圖5是本發(fā)明中的單片機(jī)及其控制電路電路原理圖。
具體實(shí)施例方式圖1為高壓兆歐表裝置原理圖，本發(fā)明智能多功能高壓兆歐表主要由高壓直流電 源模塊、信號(hào)采集電路、單片機(jī)及其控制電路組成；高壓直流電源模塊由蓄電池通過(guò)DC-DC 模塊轉(zhuǎn)換后與高壓直流電源連接；高壓直流電源依次與ΙΛ轉(zhuǎn)換電路、被試設(shè)備組成測(cè)試 回路；I/V轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)依次通過(guò)差分放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路傳送至單片機(jī)；單片機(jī)及 其控制電路由鍵盤(pán)控制電路、語(yǔ)音及播放電路、LCD液晶顯示電路、單片機(jī)芯片如圖5所示 連接組成。當(dāng)測(cè)試人員將裝置開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)Sl (圖2中DC-DC模塊中所述Sl開(kāi)關(guān))閉合 時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始初始化，由測(cè)試人員選擇測(cè)試電壓、項(xiàng)目后裝置開(kāi)始進(jìn)行測(cè)試，單片機(jī)通過(guò)控 制高壓直流電源模塊控制高壓直流電源驅(qū)動(dòng)電壓從而調(diào)整其輸出電壓，由高壓直流電源模 塊提供測(cè)試電壓，由I/V轉(zhuǎn)換電路、被試設(shè)備、高壓直流電源依次組成了測(cè)試回路，并由I/V 轉(zhuǎn)換電路將對(duì)采樣電阻上的電壓信號(hào)UR進(jìn)行采樣，然后將該UR信號(hào)傳輸至差分放大電路 進(jìn)行放大處理，然后經(jīng)放大處理后的信號(hào)為KUR，該信號(hào)被傳送至A/D轉(zhuǎn)換電路中進(jìn)行數(shù)模 轉(zhuǎn)化，信號(hào)KUR經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后變?yōu)镵U' κ，并由A/D電路將該信號(hào)傳送至單片機(jī)中，單片機(jī)接收 KU' κ后，對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，最終得出測(cè)試設(shè)備的絕緣電阻值R，并傳送至LCD和語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)電路 進(jìn)行IXD顯示和語(yǔ)音播放。圖2為DC-DC電源模塊電路原理圖，由蓄電池、開(kāi)關(guān)S1、U5、TO兩片DC-DC芯片組 成，其中12V蓄電池的正極分別依次與開(kāi)關(guān)Si、U5的Vin引腳、TOVin引腳相連，而12V蓄 電池的負(fù)極與TO、U6的GND相連，由U5的+Vout輸出+5V電壓，TO的-Vout輸出-5V電壓， U6的+Vout輸出+24V電壓；U5為24V轉(zhuǎn)+5V、_5V的DC-DC穩(wěn)壓芯片，U6為24V轉(zhuǎn)+24V的 DC-DC穩(wěn)壓芯片。當(dāng)裝置啟動(dòng)開(kāi)關(guān)Sl閉合時(shí)，24V蓄電池開(kāi)始給U5、TO供電，當(dāng)TO的Vin 和GND之間接入24V的電壓時(shí)，U5的+Vout端向外提供+5V(以下部分均以VCC代替+5V 電源端)的電壓，-Vout端向外提供_5V(以下部分均VEE代替-5V電源端)的工作電壓； 同理當(dāng)U5的Vin和GND之間接入24V的電壓時(shí)，U6的+Vout向外提供+24V(24V相對(duì)GND 端)的電壓；采用DC-DC芯片后可將蓄電池的24V電源轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的+5V、-5V和+24V電 壓，為整個(gè)裝置的電子元件提供可靠的工作電壓，并具有很強(qiáng)的干擾能力；當(dāng)Sl開(kāi)斷時(shí)，整 個(gè)裝置便關(guān)閉。圖3為高壓直流電源模塊電路原理圖，該電路由繼電器開(kāi)關(guān)U0、多路開(kāi)關(guān)選擇器 U1、分壓電阻R1、R2以及高壓直流電源依次串聯(lián)組成，且Rl與R2的阻值大小之比為1 1。 當(dāng)測(cè)試開(kāi)始時(shí)，單片機(jī)PO. O向UO發(fā)送高電平信號(hào)后UO閉合(單片機(jī)PO. O向UO發(fā)送低電 平信號(hào)則繼電器開(kāi)斷)使通路LO與通路Ll導(dǎo)通；然后PO. 1與PO. 2向Ul發(fā)送選路導(dǎo)通信 號(hào)，當(dāng)PO. 1 = 0，PO. 2 = O時(shí)，選擇通路Ll與通路L2導(dǎo)通，此時(shí)高壓直流電源的Vin與G 兩端電壓為24V，此時(shí)高壓直流電源輸出電壓為5000V ；當(dāng)PO. 1 = 0，PO. 2 = 1時(shí)，通路Ll 與通路L3導(dǎo)通，Vin與G兩端電壓為12V，此時(shí)高壓直流電源輸出電壓為2500V ；通過(guò)該模 塊可由單片機(jī)PO. O、PO. 1、PO. 2對(duì)高壓直流電源進(jìn)行開(kāi)、關(guān)、以及輸出電壓的控制。圖4為信號(hào)采集電路電路原理圖，其包括I/V轉(zhuǎn)換電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路 組成；其中Ι/ν轉(zhuǎn)換電路由R3構(gòu)成；放大電路由差分放大器U2構(gòu)成；電壓基準(zhǔn)芯片U3與
6A/D轉(zhuǎn)換芯片U4的REF IN+引腳相接以及時(shí)鐘電路組成A/D轉(zhuǎn)換電路，其中時(shí)鐘電路由A/ D轉(zhuǎn)換芯片MCLK IN腳與晶振芯片Y1、電容C10、C11以及A/D轉(zhuǎn)換芯片MCLK OUT腳依次串 聯(lián)組成。圖4中U4芯片的各引腳接線(xiàn)如下AIN+接入圖4中所述差分放大器輸出端Uout， AIN-接地，而接入單片機(jī)P2. 0 口，斤接入單片機(jī)P2. 1 口，Data_0ut接入單片機(jī)P2. 2 口， Data_In接入單片機(jī)P2. 3 口，SCLK接入單片機(jī)P2. 4 口，；^接入單片機(jī)P2. 5 口。I/V轉(zhuǎn)換、放大電路工作原理如下通過(guò)在測(cè)試回路串聯(lián)一個(gè)采樣電阻R3可以將 測(cè)試回路中電流信號(hào)I轉(zhuǎn)換成電阻R3兩端的電壓信號(hào)Uin+、Uin-(UR = Uin+-Uin-)，并分 別將Uin+、Uin-傳送至差分放大器U2的+、_端，此時(shí)差分放大器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理后得 到放大后的信號(hào)KUR，并由放大器輸出口 UOUT將信號(hào)KUR傳入A/D轉(zhuǎn)換電路中進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn) 換。A/D轉(zhuǎn)換電路工作原理如下由圖4中的Uout傳送的數(shù)據(jù)接入AIN+從而傳入U(xiǎn)4 中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；當(dāng)單片機(jī)P2. 1 口發(fā)出低電平信號(hào)時(shí)，U4開(kāi)始工作，接受由單片機(jī)P2. 3 口 發(fā)送的A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)以及單片機(jī)P2. 4 口發(fā)送的串行時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)對(duì)AIN+ 口數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換，此時(shí)改輸出變?yōu)楦唠娖?，待A/D轉(zhuǎn)換完成后，U4通過(guò)改向單 片機(jī)P2. 0 口發(fā)送低電平信號(hào)，表示當(dāng)前A/D轉(zhuǎn)換有效，單片機(jī)根據(jù)P2. 0 口接收的低電平信 號(hào)通過(guò)P2. 3 口向U4發(fā)送讀取控制信號(hào)，U4接收到由P2. 3發(fā)出的讀取控制信號(hào)后，由Data_ Out向單片機(jī)P2. 2 口發(fā)送A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，單片機(jī)接收完U4傳送的A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)后由P2. 1 口向U4發(fā)送高電平信號(hào)，使U4停止工作，至此，一次A/D轉(zhuǎn)換工作完成；若單片機(jī)讀取數(shù)據(jù) 有誤或無(wú)法讀取到數(shù)據(jù)時(shí)，由單片機(jī)的P2. 5 口發(fā)出低電平信號(hào)控制A/D轉(zhuǎn)換器U4重新初 始化設(shè)置，并重復(fù)上述步驟進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。圖5所示為本發(fā)明裝置的單片機(jī)及其控制電路原理圖，由UO(為圖3中所示繼電 器)、Ul (為圖3中所示多路開(kāi)關(guān)選擇器)、U4 (為圖4中所示A/D轉(zhuǎn)換器)、U7 (為鍵盤(pán)控 制電路)、U8 (為語(yǔ)音及播放電路)、U9 (為L(zhǎng)CD液晶顯示電路)，其中UO接入單片機(jī)P0. 0， Ul接入單片機(jī)P0. 2、P0. 1 口，U4接入單片機(jī)P2. 0至P2. 5 口，U7接入單片機(jī)P0. 3至P0. 6 口，U8接入單片機(jī)Pl. 0至Pl. 3 口，U9接入單片機(jī)P5. 0至P5. 7以及P4. 0至P4. 3 口。其 具體工作原理如下當(dāng)本發(fā)明裝置電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，測(cè)試人員通過(guò)U7對(duì)測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試電 壓進(jìn)行操作后，由U7將測(cè)試人員的操作指令通過(guò)P3. 0 P3. 3 口傳輸至單片機(jī)中，單片機(jī) 通過(guò)所接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)Pl. 0 Pl. 1向Ul傳輸控制信號(hào)選擇高壓直流電源的輸出電壓， 然后由P0. 0向UO傳輸信號(hào)使高壓直流電源開(kāi)始工作向外界提供所選擇檔位的直流高壓； 然后由I/V轉(zhuǎn)換電路采集電壓信號(hào)UR，然后將該UR信號(hào)傳輸至差分放大器U2進(jìn)行放大處 理，然后經(jīng)放大處理后的信號(hào)為KUR，此時(shí)單片機(jī)通過(guò)控制P2. 0 P2. 5 口的輸出量控制A/ D轉(zhuǎn)換器U4工作，使得信號(hào)KUR經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后變?yōu)镵U' κ，并由A/D電路將該信號(hào)傳送至 單片機(jī)中，單片機(jī)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，將數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸給U8和U9，從而進(jìn)行語(yǔ)音播放和 顯示輸出的功能，然后通過(guò)提示測(cè)試人員是否進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；當(dāng)測(cè)試人員選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后， 單片機(jī)將本次測(cè)試項(xiàng)目、結(jié)果等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，方便以后調(diào)出查閱，若不進(jìn)行數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)則通過(guò)向UO發(fā)送數(shù)據(jù)關(guān)閉高壓直流電源，等待測(cè)試人員進(jìn)行下一步測(cè)試。
權(quán)利要求
1.一種智能多功能高壓兆歐表，包括高壓直流電源模塊、DC-DC模塊、信號(hào)采集電路和 單片機(jī)控制處理系統(tǒng)；高壓直流電源模塊的電壓輸出正端、信號(hào)采集電路、被試設(shè)備以及高 壓直流電源模塊的電壓輸出負(fù)端依次連接組成測(cè)試回路，信號(hào)采集電路將信號(hào)由信號(hào)采集 電路的輸出端傳送至用以完成計(jì)算以及顯示、語(yǔ)音輸出的單片機(jī)控制處理系統(tǒng)中，其特征 在于所述高壓直流電源模塊的輸出電壓由單片機(jī)控制處理系統(tǒng)控制多路開(kāi)關(guān)選擇分壓電 阻調(diào)整高壓直流電源的驅(qū)動(dòng)電壓，從而控制高壓直流電源模塊的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多功能高壓兆歐表，其特征在于所述高壓直流電源模 塊主要由高壓直流電源依次與繼電器U0、多路開(kāi)關(guān)選擇器U1、分壓電阻R1、R2串聯(lián)組成，其 中分壓電阻Rl與R2的阻值之比為1 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多功能高壓兆歐表，其特征在于所述DC-DC模塊包括 DC-DC 二穩(wěn)壓芯片U5、U6以及開(kāi)關(guān)Si、蓄電池；所述二穩(wěn)壓芯片U5、U6的Vin引腳與開(kāi)關(guān) Sl相連并通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl連接至蓄電池正極，二穩(wěn)壓芯片U5、U6的GND引腳與蓄電池負(fù)極連 接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多功能高壓兆歐表，其特征在于所述信號(hào)采集電路包 括I/V轉(zhuǎn)換電路、放大電路U2和A/D轉(zhuǎn)換電路；通過(guò)串聯(lián)于回路中的I/V轉(zhuǎn)換電路將測(cè)試 信號(hào)通過(guò)I/V轉(zhuǎn)換電路兩端輸出至放大電路U2中的正、負(fù)輸入級(jí)，然后由放大電路U2的輸 出端Vout將信號(hào)傳輸至A/D轉(zhuǎn)換電路中的A/D轉(zhuǎn)換器U4的AIN+端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多功能高壓兆歐表，其特征在于所述單片機(jī)控制處理 系統(tǒng)包括繼電器U0、多路開(kāi)關(guān)選擇器U1、A/D轉(zhuǎn)換器U4、鍵盤(pán)控制電路U7、語(yǔ)音及播放電路 U8、IXD液晶顯示電路U9和單片機(jī)芯片MPU ；其中繼電器UO接入單片機(jī)芯片的PO. 0，多路 開(kāi)關(guān)選擇器Ul接入單片機(jī)芯片的P0. 2、P0. 1 口，A/D轉(zhuǎn)換器U4接入單片機(jī)芯片的P2. 0至 P2. 5 口，鍵盤(pán)控制電路U7接入單片機(jī)芯片的P0. 3至P0. 6 口，語(yǔ)音及播放電路U8接入單片 機(jī)芯片的Pl. 0至Pl. 3 口，IXD液晶顯示電路U9接入單片機(jī)芯片的P5. 0至P5. 7以及P4. 0 至 P4. 3 □。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能多功能高壓兆歐表，它包括高壓直流電源模塊、DC-DC模塊、信號(hào)采集電路、單片機(jī)控制處理系統(tǒng)。高壓直流電源模塊的電壓輸出正端、信號(hào)采集電路、被試設(shè)備以及高壓直流電源模塊的電壓輸出負(fù)端依次連接組成測(cè)試回路，信號(hào)采集電路將信號(hào)由信號(hào)采集電路的輸出端傳送至用以完成計(jì)算以及顯示、語(yǔ)音輸出的單片機(jī)控制處理系統(tǒng)中，其特點(diǎn)是高壓直流電源模塊的輸出電壓由單片機(jī)控制多路開(kāi)關(guān)選擇分壓電阻調(diào)整高壓直流電源的驅(qū)動(dòng)電壓，從而控制高壓直流電源模塊的輸出電壓。本發(fā)明解決了目前兆歐表功能單一，特別是因人工讀數(shù)誤差造成不能準(zhǔn)確測(cè)量被試設(shè)備的吸收比和極化指數(shù)等問(wèn)題。適用范圍廣、數(shù)據(jù)處理直觀、精確度高，實(shí)現(xiàn)了智能化測(cè)量，有推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01R31/12GK102004189SQ20101055170
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者劉衛(wèi)華, 劉源, 張東, 李景祿, 李青山, 程鳳鳴, 陶鳳源 申請(qǐng)人:河南省電力公司漯河供電公司, 漯河匯力科技有限公司