專利名稱：一種高精度低功耗接地電阻測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)測量裝置，具體的說是一種高精度低功耗接地電阻測試裝置。
背景技術(shù)：
接地電阻測試儀是檢驗(yàn)測量接地電阻的常用儀表，也是電氣安全檢查與接地工程竣工驗(yàn)收不可缺少的工具。由于接地電阻測試儀使用地點(diǎn)多在野外，各個(gè)測量點(diǎn)之間的距離較遠(yuǎn)，測量人員需要攜帶儀器在各個(gè)測量點(diǎn)之間奔波，野外地段復(fù)雜，不適宜汽車等交通工具使用；測量時(shí)，需要手動(dòng)快速搖動(dòng)接地電阻測試儀的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，體力消耗較大，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高精度低功耗接地電阻測試裝置。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高精度低功耗接地電阻測試裝置，包括車架和測量儀箱體，測量儀箱體固定在車架中部，車架上安裝車座和車把，車架前端安裝前輪，車架后端安裝同軸的后輪和第一飛輪鏈輪，車架中間安裝同軸的第一主動(dòng)鏈輪和第二主動(dòng)鏈輪，第一主動(dòng)鏈輪和第一飛輪鏈輪通過第一鏈條連接；測量儀箱體內(nèi)安裝接地電阻測量儀，測量儀箱體側(cè)壁上開設(shè)鏈條口，接地電阻測量儀的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝第二飛輪鏈輪，第二主動(dòng)鏈輪和第二飛輪鏈輪通過第二鏈條連接，第二鏈條通過鏈條口 ；第一主動(dòng)鏈輪和第二主動(dòng)鏈輪的軸上安裝腳蹬，腳蹬上安裝束帶。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術(shù)方案所述的測量儀箱體頂部的車架上安裝支撐套，支撐套上端操作臺(tái)，支撐套內(nèi)設(shè)置旋鈕桿，旋鈕桿下端與接地電阻測量儀的下旋鈕連接，旋鈕桿上端設(shè)置上旋鈕，操作臺(tái)上安裝顯示屏，測量儀箱體內(nèi)安裝帶照明燈的攝像頭，攝像頭的鏡頭與接地電阻測量儀儀表盤對(duì)齊，攝像頭與顯示屏通過導(dǎo)線連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在各個(gè)測量點(diǎn)之間行走時(shí)，直接正向蹬車，即可行走，本發(fā)明特別適合短距離之間的測量點(diǎn)之間的行走，同時(shí)，能夠適用于復(fù)雜地形的野外環(huán)境，方便測量人員在野外作業(yè)；測量時(shí)，倒蹬腳蹬，可快速搖動(dòng)接地電阻測試儀的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，體力消耗減少，適用方便快捷，測量時(shí)間降低，每天的測量了能夠增加50%。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡潔緊湊、制造成本低廉和使用簡便等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I的A向視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是控制系統(tǒng)MCU控制電路圖；圖6是信號(hào)發(fā)生器模塊電路圖；圖7是A/D轉(zhuǎn)化模塊電路圖；圖8是電壓電路模塊中的多路開關(guān)選擇模塊具體電路圖；圖9是電流電路模塊中多路開關(guān)選擇模塊電路圖；圖10控制系統(tǒng)控制圖。
附圖標(biāo)記1接地電阻測量儀2下旋鈕3前輪4顯示屏5車把6操作臺(tái)7上旋鈕8支撐套9儲(chǔ)物盒10車座11車架12第一主動(dòng)鏈輪13第一鏈條14后輪15腳蹬16束帶17第二鏈條18鏈條口 19第二飛輪鏈輪20旋鈕桿21攝像頭22測量儀箱體23接線口 24第一飛輪鏈輪25第二主動(dòng)鏈輪。
具體實(shí)施例方式一種高精度低功耗接地電阻測試裝置，如圖I、圖2和圖3所示，包括車架11和測量儀箱體22，測量儀箱體22固定在車架11中部，車架11上安裝車座10和車把5，車架11前端安裝前輪3，車架11后端安裝同軸的后輪14和第一飛輪鏈輪24，車架11中間安裝同軸的第一主動(dòng)鏈輪12和第二主動(dòng)鏈輪25，第一主動(dòng)鏈輪12和第一飛輪鏈輪24通過第一鏈條13連接；測量儀箱體22內(nèi)安裝接地電阻測量儀1，測量儀箱體22側(cè)壁上開設(shè)鏈條口18，接地電阻測量儀I的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝第二飛輪鏈輪19，第二主動(dòng)鏈輪25和第二飛輪鏈輪19通過第二鏈條17連接，第二鏈條17通過鏈條口 18 ;第一飛輪鏈輪24和第二飛輪 鏈輪19的結(jié)構(gòu)與自行車飛輪相同，第一主動(dòng)鏈輪12和第二主動(dòng)鏈輪25的軸上安裝腳蹬15，腳蹬15上安裝束帶16。在各個(gè)測量點(diǎn)之間行走時(shí)，與騎自行車相同，只需向前蹬車，如圖I所示方向，本發(fā)明向右側(cè)移動(dòng)，第二飛輪鏈輪19逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)可帶動(dòng)接地電阻測試儀I的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)接地電阻測試儀I處于不工作狀態(tài)；到達(dá)測量點(diǎn)后，接好線路，將腳插入束帶16內(nèi)，倒蹬腳蹬15，第二主動(dòng)鏈輪25轉(zhuǎn)動(dòng)，第二飛輪鏈輪19在第二鏈條17的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，接地電阻測試儀I工作，此時(shí)，方便快捷的完成測量，體力消耗低。為了測量過程中方便調(diào)節(jié)和記錄數(shù)據(jù)，如圖I所示，所述的測量儀箱體22頂部的車架11上安裝支撐套8，支撐套8上端操作臺(tái)6，支撐套8內(nèi)設(shè)置旋鈕桿20，旋鈕桿20下端與接地電阻測量儀I的下旋鈕2連接，如圖4所示，旋鈕桿20上端設(shè)置上旋鈕7，操作臺(tái)6上安裝顯示屏4，測量儀箱體22內(nèi)安裝帶照明燈的攝像頭21，攝像頭21的鏡頭與接地電阻測量儀I儀表盤對(duì)齊，攝像頭21與顯示屏4通過導(dǎo)線連接。通過轉(zhuǎn)動(dòng)上旋鈕7帶動(dòng)旋鈕桿20，旋鈕桿20帶動(dòng)下旋鈕2轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接地電阻測量儀I的調(diào)節(jié)，通過顯示屏4中現(xiàn)實(shí)的攝像頭21收集的信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。測量時(shí)，測量人員保持身體豎直，工作姿勢舒適，延緩疲勞，增加工作效率。所述的車架11上安裝儲(chǔ)物盒9。為了方便其他測量工具的攜帶，如圖I所示，所述的車架11上安裝儲(chǔ)物盒9?？蓪y量用導(dǎo)線、鋼釬、錘子等工具放在儲(chǔ)物盒9內(nèi)，攜帶方便。所述的接地電阻測量儀I可拆卸后單獨(dú)使用，具體結(jié)構(gòu)為包括電源電路、電壓發(fā)生電路、電流回讀電路、控制系統(tǒng)MCU控制電路、開機(jī)自檢電路、測量模塊，無線傳輸模塊和電源供電裝置?？刂葡到y(tǒng)MCU控制電路具體電路圖如圖5所示，電壓電路模塊由信號(hào)發(fā)生器模塊、放大電路模塊、多路開關(guān)選擇模塊、輸出功率驅(qū)動(dòng)模塊組成。信號(hào)發(fā)生器模塊具體電路圖如圖6所示，電壓電路模塊中的多路開關(guān)選擇模塊具體電路如圖8所示。電流電路模塊由多路開關(guān)選擇模塊、功率運(yùn)算放大模塊、濾波電路模塊、包絡(luò)線檢波電路、A/D轉(zhuǎn)化模塊組成。A/D轉(zhuǎn)化模塊具體電路圖如圖7所示。電流電路模塊中多路開關(guān)選擇模塊電路圖如圖9所示。控制系統(tǒng)MCU采用的是超低功耗的16位單片機(jī)MSP430。當(dāng)單片機(jī)MSP430進(jìn)入低功耗模式時(shí)，僅僅有I μ A ；A/D轉(zhuǎn)換芯片我們采用的是12位高精度低功耗的ADS7822，掉電模式僅僅為3μ A ;可實(shí)現(xiàn)接地電阻的低功耗測量。信號(hào)發(fā)生模塊采用芯片AD9850，該芯片輸出信號(hào)為正弦波電流信號(hào)，經(jīng)外接電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。多路開關(guān)選擇模塊通過控制系統(tǒng)MCU的控制改變AD9850的外接電阻阻值來調(diào)整信號(hào)發(fā)生模塊的輸出電壓，可實(shí)現(xiàn)O. 4V，O. 8V, I. 6V三種電壓輸出。電流模塊中的多路開關(guān)選擇模塊也可以通過控制系統(tǒng)MCU的控制來選擇不同放大倍數(shù)，可實(shí)現(xiàn)4. 4,13. 2、33、66四種放大倍數(shù)的放大，對(duì)于大小不同的回讀電流信號(hào)，通過調(diào)整電路的放大倍數(shù)，使得AD模塊的輸入信號(hào)為較合適的值，從而提高測量精度。測量模塊包括鉗形電壓互感器(簡稱PT)和鉗形電流互感器(簡稱CT)，鉗形電壓互感器PT接電壓電路輸出的正弦信號(hào)，并將正弦電壓感應(yīng)至被測電阻，鉗形電流互感器CT輸出信號(hào)到電流電路。無線傳輸模塊可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線發(fā)送與命令接收，實(shí)現(xiàn)接地電阻的遠(yuǎn)程測量。如圖10所示，接地電阻測量儀I電路的工作步驟為首先，AD9850信號(hào)發(fā)生模塊發(fā)出正弦電壓信號(hào)，通過鉗形電壓互感器PT將正弦電壓感應(yīng)至被測電阻，被測電阻上將產(chǎn)生電流信號(hào)，通過鉗形電流互感器CT，將電流值測量出來，并通過放大環(huán)節(jié)將信號(hào)放大、通過濾波環(huán)節(jié)濾除雜波，通過包絡(luò)線檢波電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并通過AD轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)送至MCU單元，實(shí)現(xiàn)電流測量，再計(jì)算電壓與電流的比值，得出接地電阻阻值。接地電 阻阻值數(shù)據(jù)可通過GPRS無線發(fā)送模塊遠(yuǎn)程發(fā)送至中心計(jì)算機(jī)，同時(shí)中心計(jì)算機(jī)也可以通過GPRS模塊向接地電阻測試儀遠(yuǎn)程發(fā)送測量命令，實(shí)現(xiàn)接地電阻的遠(yuǎn)程測量。接地電阻測量儀I電路的高精度測量方案為首先通過多路開關(guān)選擇模塊調(diào)整其輸出電壓為最小輸出電壓O. 4V，通過鉗形電壓互感器PT將正弦電壓感應(yīng)至被測電阻，再電流回讀電路回讀電流，并判斷電流值是否大于5mA，并小于100mA，以保證互感器的輸出線性度。若大于100mA，則可判斷電阻為0，若小于5mA，則調(diào)整多路開關(guān)選擇模塊，并重新判斷電流值是否大于5mA，并小于100mA。當(dāng)被測電阻中出現(xiàn)大于5mA并小于IOOmA的電流時(shí)，通過鉗形電流互感器CT將電流值測量出來，并通過多路開關(guān)選擇模塊控制放大倍數(shù)可調(diào)放大環(huán)節(jié)將信號(hào)放大、通過濾波環(huán)節(jié)濾除雜波，通過包絡(luò)線檢波電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并通過AD轉(zhuǎn)換模塊將信號(hào)送至MCU單元。判斷AD值是否在500至2000之間，若低于500，則調(diào)高電流放大倍數(shù)，若高于2000，則調(diào)低電流放大倍數(shù)，從而提高測量精度。為保證監(jiān)測儀發(fā)送給監(jiān)測中心的接地電阻數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，消除電路的溫漂及環(huán)境變化對(duì)測量結(jié)果精度的影響，需要在監(jiān)測儀中加入自檢模塊，在PT和CT中串入的阻值已知的電阻。測試儀每次開機(jī)時(shí)，首先測量已知電阻，則可以用這個(gè)值作為基準(zhǔn)，被電阻所檢測出來的電流值與基準(zhǔn)值比較，這樣就消除電路的溫漂及環(huán)境變化的影響。具體做法是用4個(gè)阻值的電阻做自檢，形成3個(gè)線性段，在正常測量時(shí)可以用線性差值法計(jì)算A/D轉(zhuǎn)換出來的數(shù)值，從而得到準(zhǔn)確的電流值。所述的接地電阻測量儀I的優(yōu)點(diǎn)為1、測量精度高；2、采用無線傳輸模塊，提供了高可靠、低成本的數(shù)據(jù)傳輸，可以不定時(shí)的獲得側(cè)接桿塔區(qū)域接地電阻的變化；3、整個(gè)系統(tǒng)低功耗、體積小、重量輕、可靠性高、故障率低；4、整個(gè)裝置的自動(dòng)化程度高，無需人工維護(hù)，極大的提高了工程維護(hù)以及測量的效率。本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種高精度低功耗接地電阻測試裝置，其特征在于包括車架(11)和測量儀箱體(22)，測量儀箱體(22)固定在車架(11)中部，車架(11)上安裝車座(10)和車把(5)，車架(11)前端安裝前輪(3)，車架(11)后端安裝同軸的后輪(14)和第一飛輪鏈輪(24)，車架(11)中間安裝同軸的第一主動(dòng)鏈輪(12)和第二主動(dòng)鏈輪(25)，第一主動(dòng)鏈輪(12)和第一飛輪鏈輪(24)通過第一鏈條(13)連接；測量儀箱體(22)內(nèi)安裝接地電阻測量儀(1)，測量儀箱體(22)側(cè)壁上開設(shè)鏈條口(18)，接地電阻測量儀(I)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝第二飛輪鏈輪(19)，第二主動(dòng)鏈輪(25)和第二飛輪鏈輪(19)通過第二鏈條(17)連接，第二鏈條(17)通過鏈條口( 18);第一主動(dòng)鏈輪(12)和第二主動(dòng)鏈輪(25)的軸上安裝腳蹬(15)，腳蹬(15)上安裝束帶(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高精度低功耗接地電阻測試裝置，其特征在于所述的測量儀箱體(22)頂部的車架(11)上安裝支撐套(8)，支撐套(8)上端操作臺(tái)(6)，支撐套 (8 )內(nèi)設(shè)置旋鈕桿(20 )，旋鈕桿(20 )下端與接地電阻測量儀(I)的下旋鈕(2 )連接，旋鈕桿(20)上端設(shè)置上旋鈕(7)，操作臺(tái)(6)上安裝顯示屏(4)，測量儀箱體(22)內(nèi)安裝帶照明燈的攝像頭(21)，攝像頭(21)的鏡頭與接地電阻測量儀(I)儀表盤對(duì)齊，攝像頭(21)與顯示屏(4)通過導(dǎo)線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高精度低功耗接地電阻測試裝置，其特征在于所述的車架(11)上安裝儲(chǔ)物盒(9)。
全文摘要
一種高精度低功耗接地電阻測試裝置，包括車架和測量儀箱體，測量儀箱體固定在車架中部，車架上安裝車座和車把，車架前端安裝前輪,車架后端安裝同軸的后輪和第一飛輪鏈輪，車架中間安裝同軸的第一主動(dòng)鏈輪和第二主動(dòng)鏈輪，第一主動(dòng)鏈輪和第一飛輪鏈輪通過第一鏈條連接；測量儀箱體內(nèi)安裝接地電阻測量儀，測量儀箱體側(cè)壁上開設(shè)鏈條口，接地電阻測量儀的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝第二飛輪鏈輪，第二主動(dòng)鏈輪和第二飛輪鏈輪通過第二鏈條連接，第二鏈條通過鏈條口；第一主動(dòng)鏈輪和第二主動(dòng)鏈輪的軸上安裝腳蹬，腳蹬上安裝束帶。本發(fā)明適合短距離之間的測量點(diǎn)之間的行走，適用復(fù)雜地形的野外環(huán)境，方便測量人員在野外作業(yè)；測量時(shí)體力消耗減少，適用方便快捷。
文檔編號(hào)B62J9/02GK102967767SQ20121049763
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者劉洪正, 鄭連勇, 朱德祎, 喬耀華, 張民, 湯建紅, 盛禎, 李冰冰, 韓正新, 劉興君, 馮迎春, 付以賢, 王進(jìn), 唐曉森 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司檢修公司, 國家電網(wǎng)公司