手持式回路電阻測(cè)試儀的研究

李洋 李雨佳 魏志海

摘? 要：手持式操作儀器擺脫了使用交流電的依賴，滿足現(xiàn)場(chǎng)使用。該文簡(jiǎn)要介紹了回路電阻測(cè)試儀的現(xiàn)狀及現(xiàn)場(chǎng)遇到的問題，以及為何研究手持式回路電阻測(cè)試儀，同時(shí)對(duì)手持式回路電阻測(cè)試儀的研究意義、基本原理、結(jié)構(gòu)介紹、功能特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，同時(shí)對(duì)該測(cè)試儀的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了詳細(xì)的論述，最后簡(jiǎn)要說明了該測(cè)試儀的實(shí)際應(yīng)用意義，以及經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：手持式? 開關(guān)斷路器? 回路電阻? 基本原理? 結(jié)構(gòu)介紹? 功能特點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TM54 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）07（b）-0064-03

Research on Handheld Loop Resistance Tester

LI Yang? ?LI Yujia? ?WEI Zhihai

（State Grid Henan Electric Power Company Shangqiu Power Supply Company， Shangqiu， Henan Province， 476000 China）

Abstract： Hand-held operating instruments get rid of the dependence on the use of alternating current and meet the needs of on-site use. This article briefly introduces the current status of the loop resistance tester and the problems encountered in the field， and why it is a handheld loop resistance tester. At the same time， the research significance， basic principles， structural introduction， and functional characteristics of the handheld loop resistance tester are briefly described. At the same time， the implementation plan of the tester is discussed in detail. Finally， the practical application significance， economic benefits， social benefits and application prospects of the tester are briefly explained.

Key Words： Handheld; Switch circuit breaker; Loop resistance; Basic principle; Structure introduction; Functional characteristics

開關(guān)觸點(diǎn)的接觸電阻測(cè)量和其他微歐電阻的測(cè)量都需要大電流測(cè)試，目前的測(cè)試技術(shù)都是采用回路電阻測(cè)試儀，這種儀器體積大、重量大，對(duì)于使用很不方便，尤其對(duì)于戶內(nèi)開關(guān)測(cè)量更是如此，所以對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用來講，希望儀器小巧輕便，便于攜帶和使用。目前電子技術(shù)飛速發(fā)展，AI智能化應(yīng)用也越來越來，我們結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)電池技術(shù)的研究，研發(fā)出一種可手持式操作的儀器，該儀器可以使用電池供電，擺脫使用交流電的依賴，并且能提供100A恒流大電流輸出，滿足現(xiàn)場(chǎng)使用。

1? 基本原理

儀器具有回路電阻等微歐電阻測(cè)試功能，輸出電流100A、50A可調(diào)。它核心部分是恒流源發(fā)生模塊、電池管理模塊和直流采樣模塊。恒流源發(fā)生模塊采用了先進(jìn)的PWM調(diào)制技術(shù)和動(dòng)態(tài)反饋技術(shù)，將輸入直流電壓9～12V轉(zhuǎn)換為100A的恒流源輸出，它可以根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出，保證輸出電流的穩(wěn)定，這樣對(duì)于測(cè)量微歐試品打下了基礎(chǔ);直流采樣模塊包括差分信號(hào)輸入電路，電壓、電流信號(hào)切換電路、端口保護(hù)電路、AD芯片采集電路，該模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)于mV信號(hào)的精確采集，保證了儀器測(cè)試的精度;電池管理單元包括電池保護(hù)電路、智能充電管理電路、智能放電管理電路、電池溫度監(jiān)測(cè)電路，它針對(duì)大電流電池放電及充電進(jìn)行合理控制，保證電池使用壽命和使用時(shí)長(zhǎng)。

2? 方案設(shè)計(jì)

2.1 供電電源

儀器采用電池供電，為保證電池壽命和儀器性能，對(duì)電源管理系統(tǒng)進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)，對(duì)輸入電路進(jìn)行了完善的濾波設(shè)計(jì)，對(duì)輸出電路進(jìn)行了完善的濾波設(shè)計(jì)和保護(hù)設(shè)計(jì)，并使用了TI先進(jìn)了電源管理芯片TPS54331，提高了電池使用效率，延長(zhǎng)了儀器使用時(shí)間。

2.2 大電流恒流源發(fā)生模塊

回路電阻測(cè)試需要穩(wěn)定的大電流恒流源，我們采用了先進(jìn)的PWM調(diào)制技術(shù)和動(dòng)態(tài)反饋技術(shù)，將輸入直流電壓9～12V轉(zhuǎn)換為100A的恒流源輸出，它可以根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出，從而保證了微歐電阻的測(cè)試精度和穩(wěn)定性。該恒流電源輸出電流可數(shù)字調(diào)節(jié)，由CPU控制輸出恒流電流，可輸出100A、50A、30A檔，并具有完善的過壓保證和過流保護(hù)電路。

2.3 采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

流采樣模塊包括差分信號(hào)輸入電路，電壓、電流信號(hào)切換電路、端口保護(hù)電路、AD芯片采集電路。

其中AD采樣芯片使用了業(yè)界先進(jìn)的16位ADC芯片AD7705，它能針對(duì)毫伏信號(hào)進(jìn)行精確采集，保證了儀器測(cè)試的精度。

3? 儀器特點(diǎn)

（1）創(chuàng)新性地開發(fā)出采用鋰電池供電的手持式回路電阻測(cè)試儀，產(chǎn)品體積小巧，采用手持式操作，更加輕便、便于攜帶。

（2）鋰電池供電或者220V交流供電自適應(yīng)，一次充電，可連續(xù)測(cè)量1000次，因此現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)無需交流電，測(cè)試過程簡(jiǎn)單、方便。

（3）100A/50A多檔電流輸出，滿足不同測(cè)試要求。

（4）儀器具有過壓保護(hù)、開路保護(hù)、過熱保護(hù)等多種保護(hù)功能。

4? 研究意義

手持式回路電阻測(cè)試儀的研制成功將大大減輕現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，測(cè)試儀器由傳統(tǒng)的20kg減輕為5kg;儀器由于使用電池供電，現(xiàn)場(chǎng)不必再依賴交流電源，使得對(duì)于測(cè)試環(huán)境的要求大大降低，從而提高了儀器的使用效率;由于儀器手持操作、體積小巧、便于攜帶，對(duì)于一些狹小空間的故障查找成為可能，從而提高了電網(wǎng)的供電可靠性，縮短了電網(wǎng)的停電時(shí)間，給社會(huì)帶來極大的經(jīng)濟(jì)收益。

5? 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)手持式回路電阻測(cè)試儀基本原理、方案設(shè)計(jì)、儀器特點(diǎn)、研究意義的分析，理論和實(shí)踐證明手持式回路電阻測(cè)試儀的研制具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)價(jià)值，不僅能提高工作效率，還能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，并且儀器使用智能化操作，簡(jiǎn)單方便，因此此研究成果具有極大的推廣價(jià)值，定能為電網(wǎng)的供電可靠性與安全性保駕護(hù)航。

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