专利名称：继电保护测试仪检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测继电保护测试仪的检测装置，尤其是能检测继电保护测 试仪的交直流电压、电流和频率、相位、时间以及交流电压源、交流电流源输出幅值的总谐 波畸变率、响应速度及同步性的继电保护测试仪检测装置。
背景技术：
随着我国电力工业的迅速发展，机组容量越来越大，电网电压等级越来越高，发输 电网络规模日益庞大，对安全生产也提出了越来越高的要求。由于继电保护装置是电网中 非常重要的组成部分，它在保护电力系统安全、可靠运行方面日益显示难以估量的作用，目 前最好的检测手段是采用继电保护测试仪对其进行检测，既方便又精确。然而由于继电保护测试仪的检测涉及继电保护、电测计量、时间计量等多专业领 域，要完整地检测继电保护测试仪项目具有一定的难度。目前国内对继电保护测试仪的校 验主要是采用多个高精度多用表测试继电保护测试仪的交直流电压、电流和频率、相位准 确度，步骤繁琐而且无法检测继电保护测试仪交流电压源、交流电流源输出幅值的总谐波 畸变率、响应速度，交流电流源与交流电压源的同步性，试验装置的辅助直流电源的带负载 能力；而另一方面由于驱动能力等问题现有的时间检定设备无法检测大多数继电保护测试 仪的响应速度和动作时间，目前有的是用示波器进行检测，有的用毫秒计进行检测，并且检 测误差较大，准确度难以保证。国内目前尚无既能对继电保护测试仪的交直流电压、电流和 频率、相位、时间准确度进行检测而且又能对上述参数进行准确检测的产品。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术上述缺陷，提供一种继电保护测试仪的检 测装置，该检测装置不仅能够实现对继电保护测试仪交直流电压、电流参数的高精度测量 及交流电压、电流相位的高精度测量，而且能够实现对继电保护测试仪动作时间进行测量， 此外还能够对继电保护测试仪交流电压源、交流电流源输出幅值的总谐波畸变率、响应速 度及同步性进行检测。本实用新型通过以下方案实现包括信号采样电路、A/D转换电路、DSP处理器、光 电隔离电路、彩色液晶显示器、键盘，信号采样电路输出与A/D转换电路相连，A/D转换电路 与DSP处理器相连，它负责信号的采样、处理；DSP处理器，它负责信号的采样、处理和计算 TFT彩色IXD显示及键盘处理；光电隔离电路与DSP处理器相连，它负责在电隔离的情况 下，以光为媒介传送信号，对输入和输出电路进行隔离。本实用新型所述信号采样电路包括电流互感器、电压互感器、直流取样电路、三个 信号调理电路及双四选一模拟开关。A/D转换电路包括6通道16位A/D转换器，继电保护 测试仪输出的交流电流、电压与电流互感器、电压互感器相连，继电保护测试仪输出的直流 电流、电压与直流取样电路相连，而后分别经相应的信号调理电路与双四选一模拟开关相 连，实现对交直流电压、电流取样并送至信号调理电路和双四选一模拟开关进行处理；双四选一模拟开关输出的信号送入A/D转换器进行A/D转换，A/D转换器与DSP处理器相连，将 A/D转换信号送入DSP处理器I/O 口数据总线。本实用新型所述双四选一模拟开关为ADG201，A/D转换器为AD976。DSP处理器为 低功耗DSP微处理器TMS320F2812。光电隔离电路为高速光电耦合器光耦6N137。本实用新型具备以下优点1、本实用新型克服现有技术需采用多个高精度多用表测试继电保护测试仪的交 直流电压、电流和频率、相位准确度，步骤繁琐而且无法检测继电保护测试仪交流电压源、 交流电流源输出幅值的总谐波畸变率、响应速度，交流电流源与交流电压源的同步性，试验 装置的辅助直流电源的带负载能力及响应速度和动作时间。本实用新型不仅能够实现对继电保护测试仪交直流电压、电流参数的高精度测量 (0.05级)及交流电压、电流相位的高精度测量(0.05° )，而且能够实现对继电保护测试仪 动作时间进行测量，此外还能够对继电保护测试仪交流电压源、交流电流源输出幅值的总 谐波畸变率、响应速度及同步性进行检测，技术指标满足DL/T624-1997“继电保护微机型试 验装置技术条件的要求。2、本实用新型采用多片高速A/D循环采样技术提高信号采集速度。3、本实用新型采用光电隔离电路对输入和输出电路进行隔离，抑制系统噪声，消 除接地回路的干扰，提高响应速度。4、本实用新型采用DSP处理器负责信号的采样、信号处理和计算等，采用8. 4英寸 TFT彩色LCD显示及键盘处理，具有字迹清晰、信息量大的汉字化人机界面，使用方便。

图1为本实用新型实施例电路构成图；图2为信号采样电路信号调理电路与双四选一模拟开关连接电路图；图3为A/D转换电路及其与DSP处理器的连接图；图4为DSP处理器及其与光电隔离电路、液晶显示器、键盘的连接图；图5为光电隔离电路及其与DSP处理器的连接图。
具体实施方式
以下结合实施例并对照附图对本实用新型进行详细说明。参见附图1，本实施例由信号采样电路、A/D转换电路、DSP处理器(10)、光电隔离 器(13)、彩色液晶显示器(11)及键盘(12)构成。信号采样电路包括电流互感器(1)、电压 互感器(2)、直流取样电路(3)、信号调理电路(4) (5) (6)及双四选一模拟开关(7)。A/D转 换电路为6通道16位A/D转换器(8)、(9)。继电保护测试仪输出的交流电流、电压与电流 互感器(1)、电压互感器⑵相连，继电保护测试仪输出的直流电流、电压与直流取样电路 (3)相连，而后经信号调理电路(4) (5) (6)与双四选一模拟开关(7)相连，实现对交直流电 压、电流取样并送至信号调理电路和双四选一模拟开关(7)进行处理。双四选一模拟开关 (7)输出的信号送入A/D转换器⑶、(9)进行A/D转换，A/D转换器⑶、(9)与DSP处理 器(10)相连，将A/D转换信号送入DSP处理器I/O 口数据总线。光电隔离电路(13)与DSP 处理器(10)相连，开入量信号经光电隔离电路(13)送入DSP处理器(10)1/0 口处理，它负责在电隔离的情况下，以光为煤介传送信号，对输入和输出电路进行隔离；DSP处理器(10) I/O 口与彩色液晶显示器(11)及键盘(12)相连，负责信号的采样、数据处理和计算，显示及
键盘处理。 本实施采用8. 4英寸TFT彩色液晶显示器，DSP处理器为低功耗DSP微处理器 (TMS320F2812)、双四选一模拟开关ADG201、A/D采样芯片AD976、光电隔离电路为高速光电 耦合器(光耦)6附37。具体的连接关系为信号经电流互感器(1)、电压互感器(2)、直流取样电路(3)后送入信号调理电路 (4) (5) (6)进行滤波，信号调理电路⑷(5) (6)的输出6脚与双四选一模拟开关(7)ADG201 的 S1 (3 脚)、S2 (14 脚)、S3(6 脚)、S4 (11 脚)连接，ADG201 的 D1 (2 脚)、D2 (15 脚)、D3 (10 脚)、D4(7 脚)并接，ADG201 的 IN2IN1IN3IN4 与 DSP 处理器(10) (TMS320F2812)的 I/O 口连 接。A/D 转换器(8)、(9)A/D976 的 D0 D15 与 DSP 处理器(10) (TMS320F2812)的 D0 D15 连接，A/D976的14、23、25脚与地并接，4脚与5脚间串接电容，5脚接地。DSP处理器(10) TMS320F2812的Dtl 07彩色液晶显示器(11)的Dtl D7连接，DSP处理器(10) TMS320F2812 的 I/O 口 30、33、36、39、54 与彩色液晶显示器(11)的 /RD、/WR、/CS、A0, A1 连接。DSP 处 理器(10)TMS320F2812 的 I/O 口 21、24、27 与键盘(12)的 25、26、27 脚连接。DSP 处理器 (10)TMS320F2812的I/O 口 147与光电隔离电路(13) 6N137的输出6脚连接，光电隔离电路 (13)6N137的8脚与6脚间串接一电阻，8脚与地之间串一电容。本实用新型的工作原理为交流电压、电流信号经过电压电流互感器送入信号调 理电路，直流电压、电流信号经过直流取样电路送入信号调理电路，交直流电压、电流信号 经信号调理电路滤波后送入双四选一模拟开关选择，再由A/D转换器将采集到的信号送入 DSP处理器进行数据处理、计算，DSP处理器还负责8. 4英寸TFT彩色IXD显示及键盘处理。 光电隔离电路对输入和输出电路进行隔离，抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，提高响应 速度。
权利要求一种继电保护测试仪检测装置，其特征在于包括信号采样电路、A/D转换电路、DSP处理器、光电隔离电路、彩色液晶显示器、键盘，信号采样电路输出与A/D转换电路相连，A/D转换电路与DSP处理器相连，它负责信号的采样、处理；DSP处理器，它负责信号的采样、处理和计算TFT彩色LCD显示及键盘处理；光电隔离电路与DSP处理器相连，它负责在电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，对输入和输出电路进行隔离。
2.根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测装置，其特征在于信号采样电路包括 电流互感器(1)、电压互感器(2)、直流取样电路(3)、信号调理电路(4) (5) (6)及双四选一 模拟开关(7)，A/D转换电路包括6通道16位A/D转换器(8)、(9)，继电保护测试仪输出的 交流电流、电压与电流互感器(1)、电压互感器(2)相连，继电保护测试仪输出的直流电流、 电压与直流取样电路(3)相连，而后经信号调理电路(4) (5) (6)与双四选一模拟开关(7) 相连，实现对交直流电压、电流取样并送至信号调理电路和双四选一模拟开关(7)进行处 理；双四选一模拟开关(7)输出的信号送入A/D转换器(8)、(9)进行A/D转换，A/D转换器 (8)、(9)与DSP处理器(10)相连，将A/D转换信号送入DSP处理器I/O 口数据总线。
3.根据权利要求1或2所述的继电保护测试仪检测装置，其特征在于双四选一模拟 开关为ADG201，A/D采样芯片为AD976。
4.根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测装置，其特征在于DSP处理器为低功耗 DSP 微处理器 TMS320F2812。
5.根据权利要求1所述的继电保护测试仪检测装置，其特征在于光电隔离电路为高 速光电耦合器光耦6N137。
专利摘要本实用新型公开了一种继电保护测试仪检测装置。该检测装置不仅能够实现对继电保护测试仪交直流电压、电流参数的高精度测量(0.05级)及交流电压、电流相位的高精度测量(0.05°)，而且能够实现对继电保护测试仪动作时间进行测量，此外还能够对继电保护测试仪交流电压源、交流电流源输出幅值的总谐波畸变率、响应速度及同步性进行检测。它包括信号采样电路、A/D转换电路、DSP处理器、彩色液晶显示器、键盘。信号采样电路与A/D转换电路相连，A/D转换电路与DSP处理器相连，负责信号的采样、处理和计算、8.4英寸TFT彩色LCD显示及键盘处理；光电隔离电路与DSP处理器相连，负责在电隔离的情况下，以光为煤介传送信号，对输入和输出电路进行隔离。
文档编号G01R35/00GK201589855SQ20092024176
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者周勤, 马亮, 马建 申请人:江西省电力科学研究院