本发明涉及避雷器特性仪,具体说是一种数字式避雷器特性仪。
背景技术:
1、避雷器特性仪是一种用于检测避雷器接地回路的工频漏电电路和雷击次数的仪器。
2、目前,传统的避雷器特性仪与避雷器接地回路的接线方式如图7所示,避雷器特性仪串联在避雷器接地回路中。使用时,通过串联的方式采样避雷器接地回路电流得到避雷器特性仪的工频泄漏电流和雷击次数。然而,这种避雷器特性仪需要串联到避雷器接地回路中才能使用,需要停电安装、维修,安装维修不方便。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种数字式避雷器特性仪,该特性仪可不停电安装,安装维修方便。
2、为解决上述问题,提供以下技术方案:
3、本发明的数字式避雷器特性仪的特点是包括:
4、采样电路,用于采用非接触方式采集避雷器接地回路电流形成采样信号sig。
5、低通滤波放大电路,与所述采样模块适配连接,用于将采样信号sig中的工频泄漏电流信号放大形成信号s1。
6、窗口比较电路,与所述采样模块适配连接,用于将采样信号sig中的高频雷击脉冲电流与高电平vh和低电平vl进行比较,形成正向雷击脉冲和反向雷击脉冲。
7、测量模块,与低通滤波放大电路和窗口比较电路适配连接,用于根据信号s1得到工频基波泄漏电流,还用于根据正向雷击脉冲和反向雷击脉冲得到雷击次数,同时记录雷击时间。
8、其中,所述采样电路含有非接触式电流传感器,非接触式电流传感器的输出端与电阻r41的一端相连,电阻r41的另一端分别与电阻r29和二极管d8的负极相连,电阻r29的另一端和二极管d8的正极接地;与电阻r29相连的电阻r41一端输出所述采样信号sig。
9、所述低通滤波放大电路含有一级放大模块和二级放大模块,所述采样信号sig依次经过一级放大模块和二级放大模块形成信号s1;所述一级放大模块含有电阻r12,电阻r12的一端用于接收所述采样信号sig,电阻r12的另一端分别与电容c32的一端和运算放大器u9a的同相输入端相连,电容c32的另一端接地;所述运算放大器u9a的反相输入端与电阻r13的一端相连,电阻r13的另一端接地,运算放大器u9a的输出端分别与电阻r14与电阻r15的一端相连,电阻r14另一端与运算放大器u9a的反相输入端相连,电阻r15的另一端分别与电容c33和电阻r16的一端相连,电容c33的另一端接地;所述电阻r16的另一端与运算放大器u9b的反相输入端相连,运算放大器u9b的同相输入端接地,运算放大器u9b的输出端分别与电容c34和电阻r17一端相连,电容c34另一端与运算放大器u9b的反相输入端相连,电阻r17的另一端通过所述电阻r16与运算放大器u9b的反相输入端相连;所述运算放大器u9b的输出端输出一级放大信号。
10、所述二级放大模块含有电阻r18,电阻r18的一端接收所述一级放大信号;所述电阻r18的另一端分别与电容c35的一端和运算放大器u9c的同相输入端相连,电容c35的另一端接地;所述运算放大器u9c的反相输入端与电阻r19的一端相连,电阻r19的另一端接地,运算放大器u9c的输出端分别与电阻r20与电阻r21的一端相连,电阻r20另一端与运算放大器u9c的反相输入端相连,电阻r21的另一端分别与电容c36和电阻r22的一端相连,电容c36的另一端接地;所述电阻r22的另一端与运算放大器u9d的反相输入端相连,运算放大器u9d的同相输入端接地,运算放大器u9d的输出端分别与电阻r23、电容c37和电容c38的一端相连,电容c37另一端与运算放大器u9b的反相输入端相连,电阻r23的另一端通过所述电阻r22与运算放大器u9d的反相输入端相连;所述电容c38另一端分别与电阻r26和电阻r27的一端相连,电阻r26的另一端接3.3v电源,电阻r27的另一端接地,与电阻r26相连电容c38另一端输出所述信号s1。
11、所述窗口比较电路包括正向雷击脉冲生成模块和反向雷击脉冲生成模块;所述正向雷击脉冲生成模块含有高电平生成电路和比较器u11a;所述高电平生成电路含有电阻r35,电阻r35的一端接5v电源,电阻r35的另一端分别与电阻r36和电容c39的一端相连,电阻r36和电容c39的另一端均接地,与电阻r36相连的电阻r35一端生成所述高电平vh,高电平vh与比较器u11a的反相输入端相连,比较器u11a的同相输入端接所述采样信号sig,比较器u11a的输出端与电阻r32的一端相连,电阻r32的另一端接3.3v电源,比较器u11a的输出端形成所述正向雷击脉冲,比较器u11a的输出端与测量模块相连。
12、所述反向雷击脉冲生成模块含有低电平生成电路和比较器u11b;所述低电平生成电路含有电阻r37,电阻r37的一端接-5v电源,电阻r37的另一端分别与电阻r38和电容c40的一端相连,电阻r38和电容c40的另一端均接地,与电阻r38相连的电阻r37一端生成所述低电平vl,低电平vl与比较器u11b的反相输入端相连,比较器u11b的同相输入端接所述采样信号sig,比较器u11b的输出端与电阻r33的一端相连,电阻r33的另一端接3.3v电源,比较器u11b的输出端形成所述反向雷击脉冲,比较器u11a的输出端与测量模块相连。
13、所述测量模块含有型号为sim32f103rbt6-lqfp64的芯片u1。
14、所述测量模块含有显示屏,用于显示工频基波泄漏电流和雷击次数。
15、所述测量模块适配连接有通讯模块,用于与上位机进行通讯。
16、采取以上方案,具有以下优点:
17、由于本发明的数字式避雷器特性仪的采样电路采集避雷器接地回路电流,低通滤波放大电路将避雷器接地回路电流中的工频泄漏电流信号放大后发送给测量模块,窗口比较电路将避雷器接地回路电流中的高频雷击脉冲电流形成正向雷击脉冲和反向雷击脉冲发送给测量模块,测量模块得出工频泄漏电流和雷击次数。这种数字式避雷器特性仪采用非接触采样形式,可带电安装,安装维修方便。
1.数字式避雷器特性仪,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述采样电路含有非接触式电流传感器,非接触式电流传感器的输出端与电阻r41的一端相连,电阻r41的另一端分别与电阻r29和二极管d8的负极相连,电阻r29的另一端和二极管d8的正极接地;与电阻r29相连的电阻r41一端输出所述采样信号sig。
3.如权利要求1所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述低通滤波放大电路含有一级放大模块和二级放大模块,所述采样信号sig依次经过一级放大模块和二级放大模块形成信号s1;所述一级放大模块含有电阻r12,电阻r12的一端用于接收所述采样信号sig,电阻r12的另一端分别与电容c32的一端和运算放大器u9a的同相输入端相连,电容c32的另一端接地;所述运算放大器u9a的反相输入端与电阻r13的一端相连,电阻r13的另一端接地,运算放大器u9a的输出端分别与电阻r14与电阻r15的一端相连,电阻r14另一端与运算放大器u9a的反相输入端相连,电阻r15的另一端分别与电容c33和电阻r16的一端相连,电容c33的另一端接地;所述电阻r16的另一端与运算放大器u9b的反相输入端相连,运算放大器u9b的同相输入端接地,运算放大器u9b的输出端分别与电容c34和电阻r17一端相连,电容c34另一端与运算放大器u9b的反相输入端相连,电阻r17的另一端通过所述电阻r16与运算放大器u9b的反相输入端相连;所述运算放大器u9b的输出端输出一级放大信号。
4.如权利要求3所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述二级放大模块含有电阻r18,电阻r18的一端接收所述一级放大信号;所述电阻r18的另一端分别与电容c35的一端和运算放大器u9c的同相输入端相连,电容c35的另一端接地;所述运算放大器u9c的反相输入端与电阻r19的一端相连,电阻r19的另一端接地,运算放大器u9c的输出端分别与电阻r20与电阻r21的一端相连,电阻r20另一端与运算放大器u9c的反相输入端相连,电阻r21的另一端分别与电容c36和电阻r22的一端相连,电容c36的另一端接地;所述电阻r22的另一端与运算放大器u9d的反相输入端相连,运算放大器u9d的同相输入端接地,运算放大器u9d的输出端分别与电阻r23、电容c37和电容c38的一端相连,电容c37另一端与运算放大器u9b的反相输入端相连,电阻r23的另一端通过所述电阻r22与运算放大器u9d的反相输入端相连;所述电容c38另一端分别与电阻r26和电阻r27的一端相连,电阻r26的另一端接3.3v电源,电阻r27的另一端接地,与电阻r26相连电容c38另一端输出所述信号s1。
5.如权利要求1所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述窗口比较电路包括正向雷击脉冲生成模块和反向雷击脉冲生成模块;所述正向雷击脉冲生成模块含有高电平生成电路和比较器u11a;所述高电平生成电路含有电阻r35,电阻r35的一端接5v电源,电阻r35的另一端分别与电阻r36和电容c39的一端相连,电阻r36和电容c39的另一端均接地,与电阻r36相连的电阻r35一端生成所述高电平vh,高电平vh与比较器u11a的反相输入端相连,比较器u11a的同相输入端接所述采样信号sig,比较器u11a的输出端与电阻r32的一端相连,电阻r32的另一端接3.3v电源,比较器u11a的输出端形成所述正向雷击脉冲,比较器u11a的输出端与测量模块相连。
6.如权利要求5所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述反向雷击脉冲生成模块含有低电平生成电路和比较器u11b;所述低电平生成电路含有电阻r37,电阻r37的一端接-5v电源,电阻r37的另一端分别与电阻r38和电容c40的一端相连,电阻r38和电容c40的另一端均接地,与电阻r38相连的电阻r37一端生成所述低电平vl,低电平vl与比较器u11b的反相输入端相连,比较器u11b的同相输入端接所述采样信号sig,比较器u11b的输出端与电阻r33的一端相连,电阻r33的另一端接3.3v电源,比较器u11b的输出端形成所述反向雷击脉冲,比较器u11a的输出端与测量模块相连。
7.如权利要求1所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述测量模块含有型号为sim32f103rbt6-lqfp64的芯片u1。
8.如权利要求1所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述测量模块含有显示屏,用于显示工频基波泄漏电流和雷击次数。
9.如权利要求1所述的数字式避雷器特性仪,其特征在于,所述测量模块适配连接有通讯模块,用于与上位机进行通讯。
