专利名称：鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪的制作方法
技术领域：
鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪技术领域[0001]本实用新型涉及电器测试领域，尤其涉及一种鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪。
背景技术：
[0002]低压配电系统中装设漏电保护器是防止电击事故的有效手段之一，也是防止漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。我国的漏电保护器经历了从无到有、从电压型到电流型、从单一功能到多功能、从单一总保护到逐步实施分级保护的转变。经过近 20年的发展，漏电保护器在品种上更加多样化，功能上亦逐步趋于完善，性能可靠、无动作死区的鉴相鉴幅型漏电保护器在我国农村电网改造中得到了越来越广泛的应用。目前国内市场上常见的漏电保护检测仪器主要是针对鉴幅型漏电保护器剩余动作电流、剩余不动作电流以及分断时间的检测，而对鉴相鉴幅型漏电保护器相位鉴别特性的检测就显得无能为力。生产厂家在理论上提出的无动作死区的解决方案，只能通过阻容网络移相器进行验证， 这种移相器显然不能实现0 360°任意角度的移相，也就不能真正检测鉴相鉴幅型漏电保护器是否存在动作死区，从而给电力系统的产品选型带来了困难。实用新型内容[0003]针对上述问题，本实用新型提供一种既能对漏电保护器的动作电流、不动作电流进行检测，还能检测鉴相鉴幅型漏电保护器的不动作相位的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪。[0004]为达到上述目的，本实用新型所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，包括[0005]人机交互单元，接收外界输入的控制指令，并依据该控制指令输出相应的控制信号；[0006]信号采样电路，一个采样周期内等距采样预设个数的电流信号，并将采样信号输出；[0007]单片机，接收并存储所述信号采样电路输出的采样信号，依据所述输入单元输入的控制信号调用相应的预设程序对所述采集信号进行分析处理，输出分析处理结果；并对漏电保护器进行测试得出测试结果；以及，[0008]漏电流输出电路，依据所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。[0009]进一步地，所述人机交互单元为键盘或触摸屏。[0010]进一步地，本实用新型所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，还包括显示器，用于接收并显示所述单片机输出的数据信号。[0011]进一步地，所述信号采样电路包括模拟多路转换开关、采样保持电路以及模/数转换器；其中，[0012]所述模拟多路转换开关，依据所述单片机的控制指令开/关选定的模拟通道；[0013]所述采样保持电路，一个采样周期内，对经模拟通道输入的模拟信号进行预设个数的等距采样并保持，输出采样信号；[0014]所述模数转换器，将所述模拟采样信号转换成数字信号输出。[0015]进一步地，所述模数转换器集成在所述单片机内。[0016]进一步地，所述漏电流输出电路由单极性输出电路和双极性输出电路构成；其中，[0017]所述单极性输出电路，输出电压作为所述双极性输出电路的参考低压，实现对电流信号的幅值调节；[0018]所述双极性输出电路，依据所述参考低压以及所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。[0019]进一步地，所述单极性输出电路为单极性输出数模/转换器，所述双极性输出电路为双极性输出数/模转换器。[0020]进一步地，本实用新型所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，还包括还包括存储器，用于存储所述信号采样电路采样到的电流信号。[0021]本实用新型采用单片机和漏电流输出电路的设计来实现输出幅度与相位均连续可调的模拟漏电流；并以此为基础，设计了以单片机为核心，适合于强磁场环境下使用的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪。该测试仪除了能对漏电保护器的动作电流、不动作电流进行检测外，还能检测鉴相鉴幅型漏电保护器的不动作相位，从而为漏电保护器生产厂家以及供用电部门对漏电保护器性能检测提供了依据。


[0022]图1是本实用新型一具体实施例的硬件原理框图；[0023]图2是本实用新型所述鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪一具体实施例的检测主程序的流程图；[0024]图3是本实用新型所述鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪一具体实施例的检测剩余动作电流的流程图；[0025]图4是本实用新型所述鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪一具体实施例的检测不工作相位的流程图。
具体实施方式
[0026]下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。[0027]如图1所示，本实用新型所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，包括[0028]人机交互单元，接收外界输入的控制指令，并依据该控制指令输出相应的控制信号；[0029]信号采样电路，一个采样周期内等距采样预设个数的电流信号，并将采样信号输出；[0030]单片机，接收并存储所述信号采样电路输出的采样信号，依据所述输入单元输入的控制信号调用相应的预设程序对所述采集信号进行分析处理，输出分析处理结果；并对漏电保护器进行测试得出测试结果；以及，[0031]漏电流输出电路，依据所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。[0032]其中，上述信号采样电路的信号采样个数可依据实际的需要自行设定。[0033]在实际应用中，上述实施例中所述的人机交互单元可以是键盘或触摸屏。操作者可通过键盘或触摸屏操作模块“上、下、左、右”和“确认”、“取消”键选择检测项目，设定和修改参数，进入下一级菜单或返回上一级菜单。上述的单片机可选用INTEL公司生产的16 位单片机80C196KC，完成鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试过程中的数据采集、分析以及处理任务。时钟源由外接晶体和内部电路构成的晶体振荡器产生。复位电路具有上电复位和手动复位功能。[0034]作为本实用新型进一步的实施例，所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪还包括显示器，用于接收并显示所述单片机输出的数据信号。[0035]于一具体的实施例中，所述的信号采样电路包括模拟多路转换开关、采样保持电路以及模/数转换器；其中，[0036]所述模拟多路转换开关，依据所述单片机的控制指令开/关选定的模拟通道；[0037]所述采样保持电路，一个采样周期内，对经模拟通道输入的模拟信号进行预设个数的等距采样并保持，输出采样信号；[0038]所述模数转换器，将所述模拟采样信号转换成数字信号输出。[0039]上述实施例中，所述的模数转换器可集成在所述单片机内。16位单片机80C196KC 有内置的A/D转换器，采用逐次逼近的方式来完成模拟/数字信号的转换。由于80C196KC 片内A/D模拟量的输入是单极性的，如要对交流信号采样就必须对输入信号进行预处理， 可采用电压比较器方法通过硬件和软件的结合来实现双极性输入。[0040]于另一具体实施例中，所述漏电流输出电路由单极性输出电路和双极性输出电路构成；其中，[0041]所述单极性输出电路，输出电压作为所述双极性输出电路的参考低压，实现对电流信号的幅值调节；[0042]所述双极性输出电路，依据所述参考低压以及所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。[0043]在实际应用中，上述的单极性输出电路为单极性输出数模/转换器，可选用 AD7520型D/A转换器。所述双极性输出电路为双极性输出数/模转换器，亦可选用AD7520 型D/A转换器。[0044]作为本实用新型更进一步地实施例，考虑到系统升级的需要，如相位分辨率要达到0. Γ，需采样3600点，所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪还包括存储器，用于存储所述信号采样电路采样到的电流信号。具体可以是容量为32ΚΧ8的RAM(62256)和容量为16KX8的紫外线擦写EPR0M(27128)。[0045]本实用新型可通过软件编程完成不同项目的检测并显示测量结果，主要包括主程序、剩余动作电流检测子程序、不动作相位检测子程序等几部分。其中，[0046]主程序的主要功能是完成系统初始化，如屏蔽和开放中断，定义单片机及液晶显示器的工作方式，定义定时器中断服务程序入口地址等。完成交流信号采样，监视键盘操作，并显示主界面。程序设计流程图如图2所示。5[0047]剩余动作电流检测子程序，漏电流初始幅值默认为0mA。检测剩余动作电流时不考虑相位因素，因此只设定剩余动作电流值即可。程序设计流程图如图3所示。[0048]不动作相位检测子程序，漏电流初始幅值默认为0mA，相位默认为0°。漏电流幅值设定应不小于漏电保护器额定动作电流值，相位可在0 360°之间任意设定。若漏电保护器不动作，此时的相位即为不动作相位。程序设计框图如图4所示。[0049]本实用新型所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪该仪器采用单片机和漏电流输出电路的结构产生幅度0 999mA和相位0 360°连续可调的模拟漏电流，不仅能够满足鉴相鉴幅漏型电保护器动作特性测试需要，同样也适用于鉴幅型漏电保护器的动作特性测试，具有较高的实用价值。[0050]以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求1.一种鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，包括人机交互单元，接收外界输入的控制指令，并依据该控制指令输出相应的控制信号；信号采样电路，一个采样周期内等距采样预设个数的电流信号，并将采样信号输出；单片机，接收并存储所述信号采样电路输出的采样信号，依据所述输入单元输入的控制信号调用相应的预设程序对所述采集信号进行分析处理，输出分析处理结果；并对漏电保护器进行测试得出测试结果；以及，漏电流输出电路，依据所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。
2.根据权利要求1所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，所述人机交互单元为键盘或触摸屏。
3.根据权利要求1所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，还包括 显示器，用于接收并显示所述单片机输出的数据信号。
4.根据权利要求1所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，所述信号采样电路包括模拟多路转换开关、采样保持电路以及模/数转换器；其中，所述模拟多路转换开关，依据所述单片机的控制指令开/关选定的模拟通道；所述采样保持电路，一个采样周期内，对经模拟通道输入的模拟信号进行预设个数的等距采样并保持，输出采样信号；所述模数转换器，将所述模拟采样信号转换成数字信号输出。
5.根据权利要求4所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，所述模数转换器集成在所述单片机内。
6.根据权利要求1所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，所述漏电流输出电路由单极性输出电路和双极性输出电路构成；其中，所述单极性输出电路，输出电压作为所述双极性输出电路的参考低压，实现对电流信号的幅值调节；所述双极性输出电路，依据所述参考低压以及所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。
7.根据权利要求6所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，所述单极性输出电路为单极性输出数模/转换器，所述双极性输出电路为双极性输出数/模转换ο
8.根据权利要求1所述的鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，其特征在于，还包括 存储器，用于存储所述信号采样电路采样到的电流信号。
专利摘要本实用新型公开一种鉴相鉴幅漏电保护器动作特性测试仪，主要是针对现有漏电保护器动作特性测试仪无法对鉴相鉴幅漏电保护器的动作死区进行检测而设计的。该测试仪，包括人机交互单元，接收外界输入的控制指令，并依据该控制指令输出相应的控制信号；信号采样电路，一个采样周期内等距采样预设个数的电流信号，并将采样信号输出；单片机，接收并存储所述信号采样电路输出的采样信号，依据所述输入单元输入的控制信号调用相应的预设程序对所述采集信号进行分析处理，输出分析处理结果；并对漏电保护器进行测试得出测试结果；以及，漏电流输出电路，依据所述单片机输出的处理结果向外输出相应幅度和相位的漏电流。
文档编号G01R31/00GK202275123SQ20112039040
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者潘学海 申请人:淄博职业学院