本實(shí)用新型涉及一種高電阻測(cè)量儀,用來測(cè)量阻值高的電阻或絕緣電阻或檢測(cè)電氣設(shè)備是否漏電。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的高電阻測(cè)量儀(如兆歐表)一般為發(fā)電機(jī)式,其結(jié)構(gòu)包括手搖發(fā)電機(jī)和微安表,其工作原理是,通過對(duì)手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電進(jìn)行升壓,其輸出電壓施加在被測(cè)對(duì)象的兩級(jí),微安表串接在輸出電壓回路中,微安表顯示流過被測(cè)對(duì)象的電流,由于輸出電壓為一固定值,根據(jù)歐姆定律可得出被測(cè)對(duì)象的絕緣電阻。這種結(jié)構(gòu)的兆歐表重量大,其輸出電壓與手搖發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān),測(cè)量的精度不高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是,提供一種高電阻測(cè)量儀,它由電子元件構(gòu)成重量輕,其輸出電壓穩(wěn)定,具有較高的測(cè)量精度。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是,一種高電阻測(cè)量儀,其包括振蕩電路、升壓電路、整流濾波電路以及顯示單元;其特征是,所述的振蕩電路包括運(yùn)算放大器A1,運(yùn)算放大器A1的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R1,運(yùn)算放大器A1的反相輸入端通過電容C1接地,運(yùn)算放大器A1的同相輸入端與輸出端之間接有電阻R3,運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過電阻R11接電源VDD,運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過電阻R2接地;所述的升壓電路對(duì)振蕩電路的輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大和升壓,升壓電路包括三極管T1、升壓變壓器B1,三極管T1的基極通過電阻R4接運(yùn)算放大器A1的輸出端,三極管T1的發(fā)射極接地,三極管T1的集電極通過升壓變壓器B1的初級(jí)線圈L1接電源VDD,升壓變壓器B1的次級(jí)線圈L2輸出高電壓。
為提高測(cè)量精度,所述的高電阻測(cè)量儀還包括一穩(wěn)壓單元,所述的穩(wěn)壓單元包括升壓變壓器B1的反饋線圈L3、運(yùn)算放大器A2,反饋線圈L3的一端接二極管D2的陽極,二極管D2的陰極通過電容C3接反饋線圈L3的另一端,二極管D2的陰極通過電阻R6接運(yùn)算放大器A2的反相輸入端,運(yùn)算放大器A2的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R7,運(yùn)算放大器A2的同相輸入端接穩(wěn)壓管DW1的陰極,穩(wěn)壓管DW1的陽極接地,運(yùn)算放大器A2的同相輸入端通過電阻R5接電源VDD,運(yùn)算放大器A2的輸出端通過電阻R8接三極管T2的基極,三極管T2的發(fā)射極接地,三極管T2的集電極接電阻R9的一端,電阻R9的另一端接光耦GE1的發(fā)光二極管的陰極,光耦GE1的發(fā)光二極管的陽極接電源VDD,光耦GE1的光敏電阻連接在運(yùn)算放大器A1的反相輸入端與輸出端之間與電阻R1串聯(lián)。
本高電阻測(cè)量儀的特點(diǎn)是,高壓是由電子線路產(chǎn)生的,其重量輕,使用時(shí)不需要人工來發(fā)電,使用方便,具有穩(wěn)壓功能輸出的電壓不受負(fù)載變化的影響,測(cè)量精度較高。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
一種高電阻測(cè)量儀,其包括振蕩電路、升壓電路、整流濾波電路以及顯示單元。
所述的振蕩電路包括運(yùn)算放大器A1,運(yùn)算放大器A1的反相輸入端接電阻R1的一端,運(yùn)算放大器A1的輸出端接電阻R1的另一端,運(yùn)算放大器A1的反相輸入端通過電容C1接地,運(yùn)算放大器A1的同相輸入端與輸出端之間接有電阻R3,運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過電阻R11接電源VDD,運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過電阻R2接地,運(yùn)算放大器A1的輸出端輸出一方波信號(hào);振蕩電路的振蕩頻率為20KHZ,通過選擇電阻R1、R2、R3、R11和電容C1的值來實(shí)現(xiàn),改變電阻R1的阻值可改變振蕩頻率,電阻R1的阻值大振蕩頻率低,電阻R1的阻值小振蕩頻率低。
所述的升壓電路對(duì)振蕩電路的輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大和升壓,升壓電路包括三極管T1、升壓變壓器B1,三極管T1的基極通過電阻R4接運(yùn)算放大器A1的輸出端,三極管T1的發(fā)射極接地,三極管T1的集電極通過升壓變壓器B1的初級(jí)線圈L1的一端,初級(jí)線圈L1的同名端接電源VDD,通過設(shè)置升壓變壓器B1的初級(jí)線圈L1與次級(jí)線圈L2的匝數(shù)比,可使次級(jí)線圈L2輸出250V或500V的交流電壓,升壓變壓器B1的鐵芯材料為鐵氧體。
所述的整流濾波電路包括二極管D1、電容C2,二極管D1的陽極接次級(jí)線圈L2的同名端,二極管D1的陰極通過電容C2接次級(jí)線圈L2的另一端,電容C2兩端的輸出一直流測(cè)量電壓。
所述的顯示單元包括微安表M1、電阻R10,微安表M1、電阻R10串接在直流測(cè)量電壓回路中。
所述的電源VDD為高阻測(cè)量儀的工作電源,可以是層迭電池也可為穩(wěn)壓電源,其電壓為+9V。
為減少被測(cè)電阻RZ的大小對(duì)直流測(cè)量電壓的影響,提高測(cè)量精度,所述的高電阻測(cè)量儀電路還包括一穩(wěn)壓單元,所述的穩(wěn)壓單元包括繞在升壓變壓器B1鐵芯上的反饋線圈L3、運(yùn)算放大器A2,反饋線圈L3的同名端接二極管D2的陽極,二極管D2的陰極通過電容C3接反饋線圈L3的另一端,二極管D2的陰極通過電阻R6接運(yùn)算放大器A2的反相輸入端,運(yùn)算放大器A2的反相輸入端與輸出端之間接有電阻R7,運(yùn)算放大器A2的同相輸入端接穩(wěn)壓管DW1的陰極,穩(wěn)壓管DW1的陽極接地,運(yùn)算放大器A2的同相輸入端通過電阻R5接電源VDD,運(yùn)算放大器A2的輸出端通過電阻R8接三極管T2的基極,三極管T2的發(fā)射極接地,三極管T2的集電極接電阻R9的一端,電阻R9的另一端接光耦GE1的發(fā)光二極管的陰極,光耦GE1的發(fā)光二極管的陽極接電源VDD,光耦GE1的光敏電阻串接于電阻R1的另一端與運(yùn)算放大器輸出端之間。
升壓變壓器次級(jí)線圈上的電壓幅值除與初級(jí)線圈的電壓幅值相關(guān)外還與初級(jí)線圈的電壓頻率相關(guān),當(dāng)初級(jí)線圈的電壓頻率上升時(shí)初級(jí)線圈的電壓幅值上升,當(dāng)初級(jí)線圈的電壓頻率下降時(shí)初級(jí)線圈的電壓幅值下降,穩(wěn)壓單元通過調(diào)頻來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。
穩(wěn)壓原理為:運(yùn)算放大器A2和電阻R5、R6、R7、穩(wěn)壓管DW1構(gòu)成一差動(dòng)運(yùn)算電路,反饋線圈L3的電壓經(jīng)整流濾波后形成一反饋電壓ui,該反饋電壓與次級(jí)線圈L2的輸出電壓成正比,穩(wěn)壓管DW1提供一基準(zhǔn)電壓ug,差動(dòng)運(yùn)算電路對(duì)反饋電壓ui和基準(zhǔn)電壓ug進(jìn)行運(yùn)算,其輸出電壓uo的表達(dá)式為:
uo = ug +(ug – ui)R7/ R6;
當(dāng)反饋電壓ui大于基準(zhǔn)電壓ug時(shí),差動(dòng)運(yùn)算電路輸出電壓uo(即運(yùn)算放大器A2的輸出端電壓)下降,三極管T2的集電極電流減小,光耦GE1的發(fā)光二極管電流減小,光耦GE1的光敏電阻阻值增大,振蕩電路的振蕩頻率降低,次級(jí)線圈L2的輸出電壓下降,反之亦然。
在穩(wěn)壓單元中,考慮到光敏電阻的存在電阻R1要作調(diào)整,以使振蕩中心頻率在20KHZ左右。
穩(wěn)壓單元的線路結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)壓性能好,可使升壓變壓器次級(jí)線圈上的電壓幅值穩(wěn)定,能消除負(fù)載(被測(cè)電阻RZ)變化帶來的測(cè)量誤差。