適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種寬脈沖信號發(fā)生器，特別是一種適用于電纜故障測距的寬脈 沖信號發(fā)生器。
【背景技術】
[0002] 隨著技術和社會生產力的發(fā)展，電力電纜在電力系統(tǒng)中已經得到了廣泛的應用， 而電纜也隨時可能發(fā)生各種各樣的故障，一旦電纜出現(xiàn)故障而又不能快速準確地定位故 障位置，就不能使電纜得到及時的維修，從而造成更大的經濟損失，特別是在軍事、醫(yī)院、石 油、礦產等特殊的場合，停電可能會造成安全隱患。所以，當電纜發(fā)生故障時，如何準確迅速 的定位電纜故障位置便成為一個具有科研價值和實用價值的熱點課題。
[0003] 對電纜故障點進行定位分為三步，第一步是判斷故障類型，第二步是對故障點的 位置進行測距，即粗定位，第三步是對故障點進行精確定位。對于故障點進行測距主要采用 行波法，其原理為向電纜中注入一個脈沖，根據(jù)行波理論，這個脈沖遇到斷路或短路時會發(fā) 生反射，入射脈沖和反射脈沖的時間差為泣，脈沖在電纜中的傳播速度為V，那么故障點 到脈沖注入點的距離為辦:=少AxD。
[0004] 然而傳統(tǒng)的脈沖信號發(fā)生器應用于對電纜進行故障檢測時，精度較低，無法實現(xiàn) 故障點的精確定位。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā) 生器，以提高故障測距精度。
[0006] 為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案為：
[0007] -種適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，包括變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓 電路、驅動電路、IGBT開關電路、單片機、觸摸屏，所述變壓器的輸入端接交流電源，其相應 輸分別接所述驅動電路、單片機、觸摸屏的相應輸入端；所述單片機和觸摸屏雙向連接；所 述單片機的輸出端連接驅動電路的相應輸入端；所述驅動電路的輸出端經IGBT開關電路 連接給升壓變壓器；所述觸摸屏具有脈寬設置功能。
[0008] 所述適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，還包括殼體，所述殼體上設有電 源插座、觸摸屏、信號線接線端子和地線接線端子，其前面板上安裝所述觸摸屏；所述變壓 器、整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、驅動電路、IGBT開關電路、單片機置于所述殼體內。
[0009] 作為優(yōu)選：變壓器為AC220/24V的降壓變壓器。
[0010] 作為優(yōu)選：所述單片機為STM32F103單片機。
[0011] 由于采用了以上技術方案，本實用新型取得了以下有益效果：
[0012] 本實用新型能夠產生脈寬為SOOns-lOus間任意可調的寬脈沖信號，特別適用于 長距離電纜故障測距，能夠根據(jù)電纜的長度輸出上述范圍內合適的脈寬，為提高故障測距 的精度提供了保障。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型的結構框圖；
[0014] 圖2為本實用新型的前面板結構示意圖；
[0015] 其中：1.電源插座，2.觸摸屏，3.信號線接線端子，4.地線接線端子。
【具體實施方式】
[0016] 下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0017] 如圖1所示，一種適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，包括變壓器、整流濾 波電路、穩(wěn)壓電路、驅動電路、IGBT開關電路、單片機、觸摸屏2,所述變壓器的輸入端接交 流電源，其相應輸分別接所述驅動電路、單片機、觸摸屏的相應輸入端；所述單片機和觸摸 屏雙向連接；所述單片機的輸出端連接驅動電路的相應輸入端；所述驅動電路的輸出端經 IGBT開關電路連接給升壓變壓器；所述觸摸屏具有脈寬設置功能。
[0018] 所述的適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，其特征在于：還包括殼體，所述 殼體上設有電源插座1、觸摸屏、信號線接線端子3和地線接線端子4,其前面板上安裝所述 觸摸屏2 ;所述變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、驅動電路、IGBT開關電路、單片機置于所 述殼體內。
[0019] 所述變壓器為AC220/24V的降壓變壓器。
[0020] 所述單片機為STM32F103單片機。
[0021] 在本實施例中變壓器為AC220/24V的降壓變壓器，用于將市電降至24V為本實用 新型的其他電路供電。整流濾波電路用于將交流電轉換為直流電。穩(wěn)壓電路將整流濾波電 路輸出的直流電轉換為5V、IOV和20V的直流電壓信號。驅動電路用于驅動IGBT開關電路 的導通與關斷，進一步控制脈沖信號的發(fā)送。IGBT開關電路主要選擇600V/150A的高速器 件，提高脈沖信號的發(fā)射功率。觸摸屏包含有數(shù)字鍵盤以及ns單位、us單位、刪除、后退、 確定和取消按鍵，用于向單片機輸入所要輸出的脈寬。
[0022] 單片機為STM32F103單片機，STM32F103是ST公司生產的基于ARM核心的32位增 強型微控制器，內核是Cort ex-M3,最高工作頻率可達72MHz，支持單周期乘法和硬件除法。 內部含有多達64K字節(jié)的SRAM和512K字節(jié)的閃存程序存儲器，帶4個片選的靜態(tài)存儲器 控制器，支持外擴SDRAM、N0R和NAND閃存存儲器。STM32F103ZET6使用2. 0-3. 6V供電，可 以使用4-16M的晶體振蕩器。STM32F103ZET6具有非常豐富的外設資源，共有多達21個輸 入通道，轉換時間最小可以達到lus，轉換范圍為0-3. 6V，擁有兩通道12位數(shù)模轉化器。另 外，STM32F103ZET6有多達112個快速IO端口，11個定時器和13個通信接口，其中包括5 個串口和3個SPI 口。
[0023] 本實用新型用于電纜故障測距時，首先通過導線將信號線接線端子和地線接線端 子與電纜線路相連接；然后通過輸入裝置設置脈寬，即設置入射波的脈寬。
[0024] STM32F103ZET單片機通過SPI 口與觸摸屏相連，且STM32F103ZET單片機通過光耦 6N137和EX841驅動IGBT產生脈沖信號，再經1 :40的變壓器耦合到電纜線路上。
[0025] 交流50Hz220V電壓信號經過整流濾波以后，與1:40變壓器的初級相連。
[0026] 交流50Hz 220V電壓信號經過降壓后變成24V50HZ交流電壓信號后，經整流濾波 后，給整個系統(tǒng)提供穩(wěn)壓電源。
【主權項】
1. 一種適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，其特征在于：包括變壓器、整流濾 波電路、穩(wěn)壓電路、驅動電路、IGBT開關電路、單片機、觸摸屏（2)，所述變壓器的輸入端接 交流電源，其相應輸出分別接所述驅動電路、單片機、觸摸屏的相應輸入端；所述單片機和 觸摸屏雙向連接；所述單片機的輸出端連接驅動電路的相應輸入端；所述驅動電路的輸出 端經IGBT開關電路連接給升壓變壓器；所述觸摸屏具有脈寬設置功能。2. 根據(jù)權利要求1所述的適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，其特征在于： 還包括殼體，所述殼體上設有電源插座（1)、觸摸屏、信號線接線端子（3)和地線接線端子 (4)，其前面板上安裝所述觸摸屏（2);所述變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、驅動電路、 IGBT開關電路、單片機置于所述殼體內。3. 根據(jù)權利要求1所述的適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，其特征在于：所 述變壓器為AC220/24V的降壓變壓器。4. 根據(jù)權利要求2所述的適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，其特征在于：所 述單片機為STM32F103單片機。
【專利摘要】一種適用于電纜故障測距的寬脈沖信號發(fā)生器，包括變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、驅動電路、IGBT開關電路、單片機、觸摸屏，所述變壓器的輸入端接交流電源，其相應輸出分別接所述驅動電路、單片機、觸摸屏的相應輸入端；所述單片機和觸摸屏雙向連接；所述單片機的輸出端連接驅動電路的相應輸入端；所述驅動電路的輸出端經IGBT開關電路連接給升壓變壓器；所述觸摸屏具有脈寬設置功能。本實用新型能夠產生脈寬為800ns-10us間任意可調的寬脈沖信號，適用于長距離電纜故障測距。
【IPC分類】G01R1/28, G01R31/08
【公開號】CN204758754
【申請?zhí)枴緾N201520335137
【發(fā)明人】賈惠彬, 項洪印
【申請人】華北電力大學（保定）
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月22日