本實用新型涉及一種西林電橋正接線原理演示裝置。

背景技術(shù)：

在電氣試驗中，通過測量介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ，可以發(fā)現(xiàn)絕緣材料的一系列缺陷，比如絕緣受潮、油或者浸漬物臟污或劣化變質(zhì)、絕緣中有氣隙發(fā)生放電等。因此，可以說測量介質(zhì)損耗因數(shù)是判斷絕緣的一種非常有效的方法。

利用西林電橋原理測絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗因數(shù)和電容量是一種非常典型的方法，對于初次接觸介質(zhì)損耗測試試驗的培訓(xùn)學(xué)員來講，掌握西林電橋的基本原理非常重要。西林電橋分為正接線和反接線兩種接線方式，這兩種接線方式的電路結(jié)構(gòu)不同，適用范圍也不同。西林電橋正接線適用于測量被試品兩端均能對地絕緣的變電設(shè)備，例如：電容式套管、耦合電容器等。

然而，已經(jīng)制作好的介質(zhì)損耗測試儀被封裝在儀器外殼中，一方面，無法直接觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解其工作原理；另一方面，儀器自動完成測試，無法了解其具體測試過程。如果直接用電路各個元器件搭建西林電橋電路，然后，再進行電路平衡調(diào)節(jié)，一方面不夠直觀、形象；另一方面浪費時間較多且演示效果較差。對于初次接觸介質(zhì)損耗測試試驗的培訓(xùn)學(xué)員來說，很難快速掌握西林電橋的調(diào)節(jié)方法；對于教師或者培訓(xùn)師來說，也不便于講解理論知識或者指導(dǎo)實際操作，這已經(jīng)成為制約教學(xué)或者培訓(xùn)的關(guān)鍵問題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種西林電橋正接線原理演示裝置，巧妙地解決上述教學(xué)、培訓(xùn)中存在的關(guān)鍵問題，通過對該演示裝置的觀察和實際操作，培訓(xùn)學(xué)員可以對西林電橋正接線的接線方法有清晰、直觀的認(rèn)識，對其平衡調(diào)節(jié)原理和調(diào)節(jié)方法有更加形象、深刻地理解。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種西林電橋正接線原理演示裝置，包括支架和固定安裝在支架上的演示板，所述演示板由西林電橋正接線演示區(qū)域、參數(shù)顯示區(qū)域和控制區(qū)域三部分組成，所述西林電橋正接線演示區(qū)域包括由被試品電阻和被試品電容并聯(lián)組成的第一橋臂、由標(biāo)準(zhǔn)電容組成的第二橋臂、由可調(diào)電阻組成的第三橋臂、由無感固定電阻和可調(diào)電容并聯(lián)組成的第四橋臂，第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂作為四條支路組成西林電橋正接線演示電路，所述可調(diào)電阻與并聯(lián)的無感固定電阻和可調(diào)電容的公共連接端接地；所述參數(shù)顯示區(qū)域包括4個等間距設(shè)置的顯示屏，分別為可調(diào)電阻顯示屏、可調(diào)電容顯示屏、被試品電容量顯示屏和介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏；所述控制區(qū)域包括依次等間距設(shè)置的顯示測試結(jié)果按鈕、被試品按鈕、電源開關(guān)和電源插孔；所述演示板的背面設(shè)置有DSP芯片，所述電源插孔、電源開關(guān)、顯示測試結(jié)果按鈕、被試品按鈕、可調(diào)電阻顯示屏、可調(diào)電容顯示屏、被試品電容量顯示屏、介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第四橋臂、交流檢流計、外接電源均與DSP芯片相連。

進一步的，所述第一橋臂和第三橋臂的公共連接端與所述第二橋臂和第四橋臂的公共連接端之間連接有交流檢流計。

進一步的，所述第一橋臂和第二橋臂的公共連接端與所述第三橋臂和第四橋臂的公共連接端之間可外接電源。

進一步的，四個橋臂分別由發(fā)光二極管組裝設(shè)而成。

進一步的，所述可調(diào)電阻的下方設(shè)有與可調(diào)電阻相連的第一調(diào)節(jié)旋鈕，所述第一調(diào)節(jié)按鈕與DSP芯片相連。

進一步的，所述可調(diào)電容的下方設(shè)有與可調(diào)電阻相連的第二調(diào)節(jié)旋鈕，所述第二調(diào)節(jié)按鈕與DSP芯片相連。

進一步的，所述支架由橡塑材料制成，起固定、支撐作用。

進一步的，所述支架的底部設(shè)置有4個萬向輪，便于移動位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

(1)西林電橋正接線電路中，被試品所在第一橋臂兩端均不接地，故正接線方式適用于測量被試設(shè)備兩端均對地絕緣設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)及電容量；培訓(xùn)學(xué)員可以通過該演示裝置，清晰、直觀、深入、快速地掌握西林電橋正接線的電路原理及平衡調(diào)節(jié)方法，同時，也便于培訓(xùn)教師更好地向?qū)W生教授知識；

(2)通過按下被試品按鈕，接通第一橋臂，并且被試品的數(shù)值是隨機發(fā)生的，便于學(xué)生或者學(xué)員多次反復(fù)練習(xí)操作；

(3)培訓(xùn)學(xué)員可以手動調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)旋鈕和第二調(diào)節(jié)旋鈕，調(diào)節(jié)過程中可以通過觀察交流檢流計的指針偏轉(zhuǎn)情況，來判斷電橋是否達到平衡狀態(tài)，從而練習(xí)調(diào)節(jié)西林電橋平衡的方法；

(4)電橋平衡以后，可以自動在可調(diào)電阻顯示屏顯示可調(diào)電阻的數(shù)值，自動在可調(diào)電容顯示屏顯示可調(diào)電容的數(shù)值；

(5)培訓(xùn)學(xué)員可以根據(jù)可調(diào)電阻與可調(diào)電容的數(shù)值計算出被試品電容量及介質(zhì)損耗因數(shù)，然后按下顯示測試結(jié)果按鈕，與被試品電容量顯示屏和介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏中顯示的數(shù)值進行對照，檢查自己計算是否正確；

(6)本演示裝置中的支架采用橡塑材料，起固定、支撐該裝置的作用；支架的底部裝設(shè)有萬向輪，便于移動位置。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、第一橋臂，2、第二橋臂，3、第三橋臂，4、第四橋臂，5、交流檢流計，6、第一調(diào)節(jié)旋鈕，7、第二調(diào)節(jié)旋鈕，8、可調(diào)電阻顯示屏，9、可調(diào)電容顯示屏，10、被試品電容量顯示屏，11、介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏，12、顯示測試結(jié)果按鈕，13、被試品按鈕，14、電源開關(guān)，15、電源插孔，16、支架，17、萬向輪、18、演示板，19、西林電橋正接線演示區(qū)域，20、參數(shù)顯示區(qū)域，21、控制區(qū)域。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，一種西林電橋正接線原理演示裝置，包括支架16和固定安裝在支架上的演示板18，所述支架16由橡塑材料制成，起固定、支撐作用；所述支架的底部設(shè)置有4個萬向輪；所述演示板18由西林電橋正接線演示區(qū)域19、參數(shù)顯示區(qū)域20和控制區(qū)域21三部分組成；所述演示板的背面設(shè)置有DSP芯片。

所述西林電橋正接線演示區(qū)域19包括由被試品電阻R_x和被試品電容C_x并聯(lián)組成的第一橋臂1、由標(biāo)準(zhǔn)電容C_n組成的第二橋臂2、由可調(diào)電阻R₃組成的第三橋臂3、由無感固定電阻R₄和可調(diào)電容C₄并聯(lián)組成的第四橋臂4，第一橋臂1、第二橋臂2、第三橋臂3和第四橋臂4作為四條支路組成西林電橋正接線演示電路，四個橋臂分別由發(fā)光二極管組裝設(shè)而成。所述可調(diào)電阻R₃與并聯(lián)的無感固定電阻R₄和可調(diào)電容C₄的公共連接端接地；所述第一橋臂1和第三橋臂3的公共連接端A與所述第二橋臂2和第四橋臂4的公共連接端B之間連接有交流檢流計5，用來檢測A與B之間電位是否平衡，當(dāng)A與B之間電位不平衡時，交流檢流計5的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)A與B之間電位平衡時，交流檢流計5的指針位于表計正中間，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。所述第一橋臂1和第二橋臂2的公共連接端C與所述第三橋臂3和第四橋臂4的公共連接端D之間可外接電源；所述可調(diào)電阻R₃的下方設(shè)有與可調(diào)電阻相連的第一調(diào)節(jié)旋鈕6；所述可調(diào)電容R₄的下方設(shè)有與可調(diào)電阻相連的第二調(diào)節(jié)旋鈕7。所述第一橋臂1的被試品電阻R_x與被試品電容C_x、第二橋臂2的標(biāo)準(zhǔn)電容C_n、第三橋臂3的可調(diào)電阻R₃、第四橋臂4的無感固定電阻R₄與可調(diào)電容C₄、交流檢流計5、第一調(diào)節(jié)旋鈕6、第二調(diào)節(jié)旋鈕均7均與DSP芯片相連接。

所述參數(shù)顯示區(qū)域20包括4個等間距設(shè)置的顯示屏，分別為可調(diào)電阻顯示屏8、可調(diào)電容顯示屏9、被試品電容量顯示屏10和介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏11，可調(diào)電阻顯示屏8、可調(diào)電容顯示屏9、被試品電容量顯示屏10和介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏11均與DSP芯片相連。當(dāng)電橋平衡后，所述可調(diào)電阻顯示屏8用來自動顯示電橋平衡以后可調(diào)電阻R₃的值，所述可調(diào)電容顯示屏9用來自動顯示電橋平衡以后可調(diào)電容C₄的值。被試品電容量顯示屏10用來顯示測試結(jié)束以后被試品電容量C_x的值；介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏11用來顯示測試結(jié)束以后被試品的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ。

所述控制區(qū)域21包括依次等間距設(shè)置的顯示測試結(jié)果按鈕12、被試品按鈕13、電源開關(guān)14和電源插孔15，所述電源插孔15、電源開關(guān)14與DSP芯片的電源引腳相連接，用于給該DSP芯片供電；所述顯示測試結(jié)果按鈕12和被試品按鈕13均與DSP芯片相連接，當(dāng)按下被試品按鈕13以后，由被試品電容C_x與被試品電阻R_x并聯(lián)組成的第三橋臂3被點亮，表明被試品已經(jīng)接入電路，并且該被試品的數(shù)值是隨機發(fā)生的，每次給出的數(shù)值均不同，便于學(xué)生或者學(xué)員多次反復(fù)練習(xí)操作；測試結(jié)束以后，按下顯示測試結(jié)果按鈕12，測試結(jié)果會在被試品電容量顯示屏10和介質(zhì)損耗因數(shù)顯示屏11中顯示。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。