構(gòu)成反饋電路外，還具有選頻功能，其選頻頻率f。= f s，電位器R3用來調(diào)節(jié)反饋信號(hào)的幅度。
[0042]判斷反饋電路的類型如下:
[0043]因?yàn)樾盘?hào)是反饋到Q2發(fā)射極，現(xiàn)假設(shè)Q 2發(fā)射極電壓瞬時(shí)極性為“ + ”，02集電極電壓極性為“+” (發(fā)射極與集電極是同相關(guān)系，當(dāng)發(fā)射極電壓上升時(shí)集電極電壓也上升)，Q1的基極電壓極性為“+”，Q1發(fā)射極電壓極性也為“+”，該極性的電壓通過C 2，Y1反饋到Q 2的發(fā)射極，反饋電壓極性與假設(shè)的電壓極性相同，故該反饋為正反饋。
[0044]電路的振蕩過程如下:
[0045]接通電源后，三極管％、Q2導(dǎo)通，Q1*射極輸出變化的電流Ie中包含各種頻率的信號(hào)，石英晶體1對其中的f c信號(hào)阻抗最小，h信號(hào)經(jīng)C2、YJP R3反饋到02的發(fā)射極，該信號(hào)經(jīng)Q2放大后從集電極輸出，又加到Q2放大后從發(fā)射極輸出，然后又通過C2、YjP R3反饋Q2放大，如此反復(fù)進(jìn)行，Q工輸出的f。信號(hào)幅度越來越大，Q ^ Q2組成的放大電路放大倍數(shù)越來越小，當(dāng)放大倍數(shù)等于反饋衰減系數(shù)時(shí)，輸出&信號(hào)幅度不再變化，電路輸出穩(wěn)定的f c信號(hào)。93構(gòu)成的射極跟隨器用于提高數(shù)功率，防止負(fù)載對輸入信號(hào)的干擾。
[0046]單刀雙擲繼電器&用于切換假負(fù)載50 Ω和75Ω。其中，為了防止電路長期工作，增大功耗。對電源V12采用三極管控制，在測試需要時(shí)才打開電源電路，給振蕩電路提高工作電壓。
[0047]硬件時(shí)鐘3V可充，硬件時(shí)鐘電路采用PCF85163完成，該電路采用單獨(dú)的鋰電池供電，保證斷電后時(shí)鐘不丟失，開機(jī)后，通過5V電壓供電，且完成對鋰電池的充電。
[0048]采用3V可充電鋰電池供電。防止斷電后，時(shí)鐘錯(cuò)亂。該電路主要用于為系統(tǒng)提供可靠的時(shí)鐘，用于測試時(shí)刻的記錄。可通過上位機(jī)軟件或手動(dòng)設(shè)置方式校時(shí)，保證系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性。
[0049]圖7硬件時(shí)鐘電路中，穩(wěn)壓二極管D14型號(hào)為3.3V 0.5W，用于對鋰電池BTl充電保護(hù)，防止電壓過高對電池的損壞。二極管Dl用于防止在無外接電源時(shí)，鋰電池對其他電路進(jìn)行放電。同時(shí)保證，當(dāng)外接電源時(shí)，時(shí)鐘芯片PCF85163采用外接電源供電，同時(shí)對鋰電池進(jìn)行充電。
[0050]圖8外部存儲(chǔ)電路，外部存儲(chǔ)器采用CAT24CXX系列(如CAT24WC64、CAT24WC128、CAT24WC256)串行E2PROM完成，保證測量數(shù)據(jù)掉電不丟失，并可根據(jù)需求擴(kuò)展存儲(chǔ)空間。
[0051]靜電測試儀，靜電測試儀由24V供電，采用日本小金井靜電電位EP傳感器DTY-EPS-10L/DTY-EPU，實(shí)現(xiàn)靜電的實(shí)時(shí)測量。
[0052]上位機(jī)通信電路采用磁隔離芯片ADUM4160和CH341組成，實(shí)現(xiàn)電腦通過USB接口對儀器的測量操作。ADuM41601是一款采用ADI公司iCoupler技術(shù)的USB端口隔離器，它將高速CMOS工藝與芯片級(jí)變壓器技術(shù)相結(jié)合，可提供優(yōu)異的工作性能，并且很容易與低速和全速USB兼容外設(shè)集成。工作溫度最高可達(dá)105°C，高共模瞬變抗擾度:>25kV/ μ S。
[0053]單片機(jī)系統(tǒng)，采用宏晶科技生產(chǎn)的STC12C5A60S2單片機(jī)，該單片機(jī)是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)。閉環(huán)反饋電路主要為電路中的過流、過壓反饋電路，通過這些電路實(shí)現(xiàn)對輸出電壓、輸出電流的控制，達(dá)到電壓、電流的穩(wěn)定。
[0054]綜上，通過建立并實(shí)施本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的具有高安全性的自鎖氣放管啟動(dòng)電壓并泄放剩余電流電路系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對氣放管啟動(dòng)電壓測量并泄放剩余電流功能，對于防雷儀器、元件的測試準(zhǔn)確性及測試人員的安全性具有重要意義，具有廣闊的市場應(yīng)用前景與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0055]綜上，通過建立并實(shí)施本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的適用于多種防雷元件特性檢測的綜合系統(tǒng)，集成了壓敏電阻、氣體放電管、TVS管、絕緣電阻、插入損耗、靜電測試、信號(hào)級(jí)防雷器的斷線、碰線、短路及其直流阻抗測試功能，同時(shí)還具有大容量存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ)500測試記錄，并支持環(huán)境溫度，濕度的測試。對于防雷儀器、元件的測試準(zhǔn)確性及測試人員的安全性具有重要意義，具有廣闊的市場應(yīng)用前景與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0056]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的提下做出各種變化ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于多種防雷元件特性檢測的綜合系統(tǒng)，其特征在于，包括高壓發(fā)生電路、閉合反饋電路、輸出切換電路、恒流源電路、SPD自鎖電路、和測試信號(hào)處理電路；測試信號(hào)處理電路包括信號(hào)測試接口、AD采樣電路、硬件時(shí)鐘、外部存儲(chǔ)器、靜電測試儀、上位機(jī)通信接口、單片機(jī)系統(tǒng)；另還包括信號(hào)短路、斷路、插入阻抗測試電路、插入損耗接口 ；所述的高壓發(fā)生電路是采用推挽式變壓器產(chǎn)生2000V的高壓開關(guān)電源；所述的閉合反饋電路是高壓開關(guān)電源的反饋電路實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出；所述的恒流源電路用于壓敏電阻壓敏電壓的測試；所述的SPD自鎖電路用于氣放管啟動(dòng)電壓測試的反饋?zhàn)枣i；所述的輸出切換電路用于實(shí)現(xiàn)高壓輸出的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)，用于測試TVS管兩個(gè)方向的箝位電壓；所述的AD采樣電路分為電壓采樣和電流采樣兩種，用于對電壓和電流信號(hào)的采集；所述的信號(hào)短路、斷路、插入阻抗測試電路用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)級(jí)防雷器斷線、交叉短路及直流阻抗測試；所述的插入損耗接口用于測試信號(hào)級(jí)防雷器的插入損耗；單片機(jī)系統(tǒng)中一塊MCU用于完成信號(hào)的采集、處理、存儲(chǔ)、界面顯示及相關(guān)測試操作、通訊處理；硬件時(shí)鐘、外部存儲(chǔ)器、上位機(jī)通信接口是單片機(jī)系統(tǒng)的外圍電路；所述的硬件時(shí)鐘用于記錄測試時(shí)間；所述的外部存儲(chǔ)器用于記錄測試信息；所述的上位機(jī)通信接口用于電腦對儀器的數(shù)據(jù)通信；所述的信號(hào)測試接口是對常用的DB25、DB15、DB9、RJ45和RJll等信號(hào)級(jí)防雷器的接口擴(kuò)展。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有靜電測試儀、靜電測試儀的輸出接信號(hào)測試接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有溫濕度測試電路，所述的溫濕度測試電路用于測試環(huán)境的溫度和濕度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合系統(tǒng)，其特征在于，所述的sro自鎖電路包括氣放管放電端的測量回路、電流采樣電路、可調(diào)基準(zhǔn)電路、第一比較器、基準(zhǔn)電路、第二比較器、自鎖釋放控制信號(hào)、剩余電流泄放控制電路單片機(jī)；所述的電流采樣電路采用三運(yùn)放差分電路對微弱電流進(jìn)行放大采集，串接在氣放管放電端的測量回路中，用于檢測氣體放電管；第一比較器的正端接可調(diào)基準(zhǔn)電路的輸出，第一比較器的負(fù)端接電流采樣電路輸出，第一比較器的輸出接第二比較器的正端輸入；所述的第一比較器采用比較器LM393，用于產(chǎn)生低電平信號(hào)即自鎖信號(hào)；所述的基準(zhǔn)電路接第二比較器的負(fù)端，用于產(chǎn)生第二比較器的比較信號(hào)；所述的第二比較器采用比較器LM393，用于對第一比較器產(chǎn)生的低電平信號(hào)即鎖定信號(hào)進(jìn)行鎖定；所述的自鎖釋放控制信號(hào)用于控制單片機(jī)對自鎖的釋放；所述的剩余電流泄放控制電路通過自鎖信號(hào)來產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，用于控制并接在氣放管放電端測量回路中的開關(guān)管或干簧繼電器K801A的導(dǎo)通及關(guān)斷。
【專利摘要】一種適用于多種防雷元件特性檢測的綜合系統(tǒng)，包括高壓發(fā)生電路、閉合反饋電路、輸出切換電路、恒流源電路、SPD自鎖電路、和測試信號(hào)處理電路；測試信號(hào)處理電路包括信號(hào)測試接口、AD采樣電路、硬件時(shí)鐘、外部存儲(chǔ)器、靜電測試儀、上位機(jī)通信接口、單片機(jī)系統(tǒng)；另還包括信號(hào)短路、斷路、插入阻抗測試電路、插入損耗接口；所述的高壓發(fā)生電路采用推挽式變壓器開關(guān)電源，用于提供測試壓敏電阻、絕緣電阻、TVS管功能的測試電壓；所述的閉合反饋電路用于實(shí)現(xiàn)固定電壓輸出，通過反饋，實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出；所述的恒流源電路用于壓敏電阻壓敏電壓的測試；所述的SPD自鎖電路用于氣放管啟動(dòng)電壓測試的反饋?zhàn)枣i。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號(hào)】CN204945282
【申請?zhí)枴緾N201520744114
【發(fā)明人】周樹道, 王敏, 馬強(qiáng), 周蘆燕, 常昊天, 馬忠良, 李欣, 呂慶永, 熊魯紅
【申請人】中國人民解放軍理工大學(xué), 廈門大恒科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月23日