專(zhuān)利名稱(chēng)：電源屏模塊的檢測(cè)方法及檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源屏模塊的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種電源屏 模塊的檢測(cè)方法及檢測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于各鐵路路局智能電源屏的模塊種類(lèi)很多，尤其是在鐵道部運(yùn)
基458號(hào)文之前，各電源屏廠家生產(chǎn)的模塊從外形尺寸到工作原理、 容量、對(duì)外接口端子等都不一樣，給模塊備品備件的維護(hù)、檢驗(yàn)、存 儲(chǔ)等帶來(lái)了很大的不便。為了實(shí)現(xiàn)電源模塊備品備件功能、性能的檢 測(cè)并加以自動(dòng)分析、記錄的功能，達(dá)到定期檢驗(yàn)的目的，確保備品備 件的良好性，可以通過(guò)對(duì)電壓電流的采樣來(lái)實(shí)現(xiàn)。
目前對(duì)于電壓電流的采樣主要采用基于A/D轉(zhuǎn)換芯片的模擬電 壓采樣，通過(guò)霍爾傳感器對(duì)電流進(jìn)行采樣。
基于A/D轉(zhuǎn)換芯片的模擬電壓采樣，主要應(yīng)用在對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn) 行采樣。交流信號(hào)經(jīng)變壓器隔離變換成小信號(hào)，經(jīng)跟隨器，再加上直 流偏置電壓，送A/D采樣，在采樣時(shí)減去直流偏置電壓的大小就是 當(dāng)前的交流采樣瞬時(shí)值。電流采樣則通過(guò)霍爾傳感器進(jìn)行采樣。
目前使用A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模擬電壓采樣，不但成本高，電路 設(shè)計(jì)也相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)也主要針對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行采樣，對(duì)精度的要求也不是很高。另外單片機(jī)AD對(duì)信號(hào)的輸入也有一定的要求
1. 其模擬輸入信號(hào)的幅度范圍與邏輯電平幅度范圍相同，即0~5
V;
2. 其模擬輸入信號(hào)一般要求單極性輸入，即輸入信號(hào)只能是非負(fù) 信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種方便檢測(cè)電源模塊備品備件功能、性能 的電源屏模塊的檢測(cè)方法。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下 電源屏模塊的檢測(cè)方法，包括如下步驟
a. 對(duì)模塊的輸入輸出的電壓和電流進(jìn)行采樣，采樣電壓有三路 一路采樣模塊的輸入電壓，兩路采樣模塊的輸出電壓，輸出電壓的采 樣分為高壓和低壓兩路分別進(jìn)行采樣；采樣電流有五路 一路采樣模 塊的輸入電流，四路采樣模塊的輸出電流；
其中，電壓采用光耦和隔離運(yùn)放進(jìn)行采樣，電流用霍爾互感器進(jìn) 行采樣。
b. 將采樣到的電壓、電流值及波形送入工控機(jī)，通過(guò)計(jì)算分析就
得到模塊的參數(shù)，如電壓、電流、功率、失真度、諧波、頻率、相位、紋波。
本發(fā)明的另一 目的為提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于檢測(cè)電源模塊備品 備件功能、性能的電源屏模塊的檢測(cè)設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下電源屏模塊的檢測(cè)設(shè)備，包括
外部供電設(shè)備凈化檢測(cè)設(shè)備輸入端電源，并調(diào)壓、穩(wěn)壓，實(shí)現(xiàn) 模塊輸入高壓、低壓、斷電、穩(wěn)壓凈化外電網(wǎng)，檢査模塊的輸入工作 范圍及模擬外電網(wǎng)瞬時(shí)掉電對(duì)模塊的影響；
系統(tǒng)制成板，包括交直流電壓電流采樣板、輔助電源板和驅(qū)動(dòng)控 制板，交直流電壓電流采樣板對(duì)模塊的電壓電流進(jìn)行采樣，其輸入端 分別與模塊輸入輸出端通過(guò)對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系及插座相連，輸出端通過(guò) 與工控機(jī)相連的采集板卡接口將采樣到的電壓電流及波形通過(guò)采集 板卡送入工控機(jī)處理，經(jīng)顯示設(shè)備實(shí)時(shí)顯示；輔助電源板則用于提供 交直流電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板工作的電壓；市電經(jīng)穩(wěn)壓模塊輸 出220VAC電壓至變壓器輸入端，經(jīng)變壓器輸出后的電壓分別為 7VAC/7VAC/7VAC/7VAC/1A、 12VAC/2A、 20VAC/20VAC-1A，作為 輔助電源板的輸入電壓，經(jīng)輔助電源板中整流穩(wěn)壓電路分別輸出 +5VDC/+5VDC/+5VDC/+5VDC、十12VDC、 +15VDC/-15VDC電壓， 用于提供交直流電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板工作的電壓。驅(qū)動(dòng)控制 板通過(guò)采集板卡與工控機(jī)相連，將工控機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng) 后，控制各交流接觸器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控制模塊輸入輸出通斷的功能；
工控機(jī)，具有采集板卡接口、 232通訊口和電源接口，采集板卡 接口分別與電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板相連，將采樣到的電壓電流 值及波形送入工控機(jī)處理；232通訊口與外部供電設(shè)備(程控電源) 連接，通過(guò)工控機(jī)控制，設(shè)置輸入電壓；
顯示及操作設(shè)備，配置與工控機(jī)相連的觸摸屏(配置鼠標(biāo)、鍵盤(pán))。主要功能為操作界面、信息顯示、數(shù)據(jù)輸入、功能查詢(xún)即實(shí) 時(shí)顯示模塊參數(shù)并對(duì)工控機(jī)進(jìn)行操作；
模塊負(fù)載，包括220V/19A、 110V/19A、 24V/109A三種負(fù)載，通 過(guò)選擇不同容量，滿足各種模塊試驗(yàn)；
電子兆歐表，與驅(qū)動(dòng)控制板相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制板發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)對(duì)模塊進(jìn)行絕緣測(cè)試；
模塊插框，用來(lái)檢測(cè)1/2、 1/4、 1/8三種尺寸的標(biāo)準(zhǔn)模i央，每種2 個(gè)共有6個(gè)模塊插框，每種插框里邊都有對(duì)應(yīng)的電源屏模塊輸入輸出 插座，插座的輸入輸出端分別與電壓電流采樣板中檢測(cè)模塊輸入輸出 特性的對(duì)應(yīng)端口相連接，同一種插框左右放置的兩個(gè)模塊輸入?yún)?shù)需 一致；對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)模塊的檢測(cè)，非標(biāo)準(zhǔn)模塊通過(guò)已制作好的轉(zhuǎn)接頭將 待測(cè)模塊和測(cè)試柜上DL37座相連。
本發(fā)明采用光耦隔離的辦法采樣電壓，交直流霍爾互感器采樣電 流，電路簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性好，測(cè)量精度高?？梢詼?zhǔn)確明了地反映 模塊現(xiàn)有的工作狀態(tài)，同時(shí)也可以提高模塊檢測(cè)的效率，減少模塊入 庫(kù)檢修的工作量。


圖1為本發(fā)明中電壓電流采樣電路的原理框圖 圖2為本發(fā)明的檢測(cè)設(shè)備的原理框圖； 圖3為本發(fā)明中模塊檢測(cè)流程框圖； 圖4為本發(fā)明中測(cè)試模塊分類(lèi)說(shuō)明框5為本發(fā)明中模塊測(cè)試過(guò)程中參數(shù)設(shè)置流程框圖； 圖6直流模塊均流測(cè)試流程圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖1所示，電源屏模塊的檢測(cè)方法，包括如下步驟
a. 對(duì)模塊的輸入輸出的電壓和電流進(jìn)行采樣，采樣電壓有三路-
一路采樣模塊的輸入電壓，兩路采樣模塊的輸出電壓，輸出電壓的采
樣分為高壓和低壓兩路分別進(jìn)行采樣；采樣電流有五路 一路采樣模 塊的輸入電流，四路采樣模塊的輸出電流；
其中，電壓采用光耦和隔離運(yùn)放進(jìn)行采樣，電流用霍爾互感器進(jìn) 行采樣。
b. 將采樣到的電壓、電流值及波形送入工控機(jī)，通過(guò)計(jì)算分析就 得到模塊的參數(shù)，如電壓、電流、功率、失真度、諧波、頻率、相位、 紋波。
如圖2所示，電源屏模塊的檢測(cè)設(shè)備，包括-
外部供電設(shè)備采用程控電源，凈化檢測(cè)設(shè)備輸入端電源，并調(diào) 壓、穩(wěn)壓，實(shí)現(xiàn)模塊輸入高壓、低壓、斷電、穩(wěn)壓凈化外電網(wǎng)，檢査 模塊的輸入工作范圍及模擬外電網(wǎng)瞬時(shí)掉電對(duì)模塊的影響；
系統(tǒng)制成板，包括交直流電壓電流采樣板、輔助電源板和驅(qū)動(dòng)控 制板，交直流電壓電流采樣板對(duì)模塊的電壓電流進(jìn)行采樣，其輸入端 分別與模塊輸入輸出端通過(guò)對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系及插座相連，輸出端通過(guò)與工控機(jī)相連的采集板卡接口將采樣到的電壓電流及波形通過(guò)采集板卡送入工控機(jī)處理，經(jīng)顯示設(shè)備實(shí)時(shí)顯示；輔助電源板則用于提供交直流電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板工作的電壓；市電經(jīng)穩(wěn)壓模塊輸出220VAC電壓至變壓器輸入端，經(jīng)變壓器輸出后的電壓分別為7VAC/7VAC/7VAC/7VAC/1A、 12VAC/2A、 20VAC/20VAC國(guó)1A，作為輔助電源板的輸入電壓，經(jīng)輔助電源板中整流穩(wěn)壓電路分別輸出+5VDC/+5VDC/+5VDC/+5VDC、十12VDC、 +15VDC/-15VDC電壓，用于提供交直流電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板工作的電壓，驅(qū)動(dòng)控制板通過(guò)采集板卡與工控機(jī)相連，將工控機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)后，控制各交流接觸器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控制模塊輸入輸出通斷的功能；
工控機(jī)，具有采集板卡接口、 232通訊口和電源接口，采集板卡接口分別與電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板相連，將采樣到的電壓電流值及波形送入工控機(jī)處理；232通訊口與外部供電設(shè)備(程控電源)連接，通過(guò)工控機(jī)控制，設(shè)置輸入電壓；
顯示及操作設(shè)備，配置與工控機(jī)相連的觸摸屏，觸摸屏還可配置鼠標(biāo)、鍵盤(pán)，主要功能為操作界面、信息顯示、數(shù)據(jù)輸入、功能査詢(xún)即實(shí)時(shí)顯示模塊參數(shù)并對(duì)工控機(jī)進(jìn)行操作；
模塊負(fù)載，包括220V/19A、 110V/19A、 24V/109A三種負(fù)載，通過(guò)選擇不同容量，滿足各種模塊試驗(yàn)；
電子兆歐表，與驅(qū)動(dòng)控制板相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制板發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)模塊進(jìn)行絕緣測(cè)試。如果模塊需要做絕緣測(cè)試，待測(cè)試完畢后，點(diǎn)擊面板上"絕緣測(cè)試"按鈕，選擇絕緣測(cè)試類(lèi)型輸入對(duì)地絕緣測(cè)試、輸出對(duì)地絕緣測(cè)試或輸入輸出對(duì)地絕緣測(cè)試，選擇好后，待接觸器動(dòng)作完成后，用手持兆歐表打絕緣；(注意做絕緣測(cè)試前，必須確保程控電源無(wú)輸出電壓，模塊已掉電)
模塊插框，用來(lái)檢測(cè)1/2、 1/4、 1/8三種尺寸的標(biāo)準(zhǔn)模塊，每種2個(gè)共有6個(gè)模塊插框，每種插框里邊都有對(duì)應(yīng)的電源屏模塊輸入輸出插座，即DL37座，DL37座的輸入輸出端分別與電壓電流采樣板中檢測(cè)模塊輸入輸出特性的對(duì)應(yīng)端口相連接，同一種插框左右放置的兩個(gè)模塊輸入?yún)?shù)需一致；對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)模塊的檢測(cè)，非標(biāo)準(zhǔn)模塊通過(guò)已制作好的轉(zhuǎn)接頭將待測(cè)模塊和測(cè)試柜上DL37座相連(注意輸
入輸出需連接正確)。
檢測(cè)流程將需要檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)模塊(符合458號(hào)文)插入對(duì)應(yīng)尺寸的插框內(nèi)，或?qū)⑿枰獧z測(cè)的非標(biāo)準(zhǔn)模塊(不符合458號(hào)文)依據(jù)模塊輸入輸出特性用專(zhuān)用轉(zhuǎn)接頭連接好，結(jié)合模塊測(cè)試儀應(yīng)用軟件(Labview)即可按照如圖3至圖6的軟件測(cè)試流程實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能。
權(quán)利要求
1. 電源屏模塊的檢測(cè)方法，包括如下步驟a. 對(duì)模塊的輸入輸出的電壓和電流進(jìn)行采樣，采樣電壓有三路一路采樣模塊的輸入電壓，兩路采樣模塊的輸出電壓，輸出電壓的采樣分為高壓和低壓兩路分別進(jìn)行采樣；采樣電流有五路一路采樣模塊的輸入電流，四路采樣模塊的輸出電流；其中，電壓采用光耦和隔離運(yùn)放進(jìn)行采樣，電流用霍爾互感器進(jìn)行采樣；b. 將采樣到的電壓、電流值及波形送入工控機(jī)，利用Labview軟件計(jì)算分析就得到模塊的參數(shù)，如電壓、電流、功率、失真度、諧波、頻率、相位、紋波。
2. 電源屏模塊的檢測(cè)設(shè)備，包括外部供電設(shè)備凈化檢測(cè)設(shè)備輸入端電源，并調(diào)壓、穩(wěn)壓，實(shí)現(xiàn) 模塊輸入高壓、低壓、斷電、穩(wěn)壓凈化外電網(wǎng)，檢査模塊的輸入工作 范圍及模擬外電網(wǎng)瞬時(shí)掉電對(duì)模塊的影響；系統(tǒng)制成板，包括交直流電壓電流采樣板、輔助電源板和驅(qū)動(dòng)控 制板，交直流電壓電流采樣板對(duì)模塊的電壓電流進(jìn)行采樣，其輸入端 分別與模塊輸入輸出端通過(guò)對(duì)應(yīng)的連接關(guān)系及插座相連，輸出端通過(guò) 與工控機(jī)相連的采集板卡接口將采樣到的電壓電流及波形通過(guò)采集 板卡送入工控機(jī)處理，經(jīng)顯示設(shè)備實(shí)時(shí)顯示；輔助電源板則用于提供 交直流電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板工作的電壓；市電經(jīng)穩(wěn)壓模塊輸 出220VAC電壓至變壓器輸入端，經(jīng)變壓器輸出后的電壓分別為7VAC/7VAC/7VAC/7VAC/1A、 12VAC/2A、 20VAC/20VAC國(guó)1A，作為輔助電源板的輸入電壓，經(jīng)輔助電源板中整流穩(wěn)壓電路分別輸出 +5VDC/+5VDC/+5VDC/+5VDC、十12VDC、 +15VDC/-15VDC電壓， 用于提供交直流電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板工作的電壓，驅(qū)動(dòng)控制 板通過(guò)采集板卡與工控機(jī)相連，將工控機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng) 后，控制各交流接觸器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控制模塊輸入輸出通斷的功能；工控機(jī)，具有采集板卡接口、 232通訊口和電源接口，采集板卡 接口分別與電壓電流采樣板、驅(qū)動(dòng)控制板相連，將采樣到的電壓電流 值及波形送入工控機(jī)處理；232通訊口與外部供電設(shè)備(程控電源) 連接，通過(guò)工控機(jī)控制，設(shè)置輸入電壓；顯示及操作設(shè)備，與工控機(jī)相連接，作為操作界面、信息顯示、 數(shù)據(jù)輸入、功能査詢(xún)即實(shí)時(shí)顯示模塊參數(shù)并對(duì)工控機(jī)進(jìn)行操作；模塊負(fù)載，包括220V/19A、 110V/19A、 24V/109A三種負(fù)載，通 過(guò)選擇不同容量，滿足各種模塊試驗(yàn)；電子兆歐表，與驅(qū)動(dòng)控制板相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制板發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)對(duì)模塊進(jìn)行絕緣測(cè)試；模塊插框，用來(lái)檢測(cè)1/2、 1/4、 1/8三種尺寸的標(biāo)準(zhǔn)模塊，每種2 個(gè)共有6個(gè)模塊插框，每種插框里邊都有對(duì)應(yīng)的電源屏模塊輸入輸出 插座，插座的輸入輸出端分別與電壓電流采樣板中檢測(cè)模塊輸入輸出 特性的對(duì)應(yīng)端口相連接，同一種插框左右放置的兩個(gè)模塊輸入?yún)?shù)需 一致；對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)模塊的檢測(cè)，非標(biāo)準(zhǔn)模塊通過(guò)已制作好的轉(zhuǎn)接頭將 待測(cè)模塊和測(cè)試柜上DL37座相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及電源屏模塊的檢測(cè)方法，包括如下步驟a.對(duì)模塊的輸入輸出的電壓和電流進(jìn)行采樣，采樣電壓有三路一路采樣模塊的輸入電壓，兩路采樣模塊的輸出電壓，輸出電壓的采樣分為高壓和低壓兩路分別進(jìn)行采樣；采樣電流有五路一路采樣模塊的輸入電流，四路采樣模塊的輸出電流；其中，電壓采用光耦和隔離運(yùn)放進(jìn)行采樣；電流用霍爾互感器進(jìn)行采樣，采樣到的電流值經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓形式；b.將采樣到的電壓、電流值及波形送入工控機(jī)，通過(guò)計(jì)算分析就得到模塊的參數(shù)，如電壓、電流、功率、失真度、諧波、頻率、相位、紋波。
文檔編號(hào)G01R31/00GK101482588SQ20091007852
公開(kāi)日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者周俊青, 李光華 申請(qǐng)人:北京鼎漢技術(shù)股份有限公司