[发明专利]一种高精度的回路电阻智能化测试仪

摘要

本发明公开了一种高精度的回路电阻智能化测试仪，该高精度的回路电阻智能化测试仪包括差分T型运放电路、单片机、控制按钮/旋钮、100A恒流源、高精度恒流源、电流采样电阻、放大器、测量结果显示器；采用差动T型运放电路来完成对回路电阻的采样/放大工作，消除电磁造成的共模干扰电压，提高了测量精度；采用中位值平均滤波程序算法，消除干扰，提高测量精度；增加了外部标定功能，利用外部高精度恒流源来实现标定功能，避免了内部恒流源调整不准确的问题，提高了仪器的测量精度和智能化程度。本发明提高了仪器的精度与智能化；有效的避免了传统回路电阻测试仪错误的测量结果对电力系统正常运行的影响。

主权项

一种高精度的回路电阻智能化测试仪，其特征在于，该高精度的回路电阻智能化测试仪包括：差分T型运放电路、单片机、控制按钮/旋钮、100A恒流源、高精度恒流源、电流采样电阻、放大器、测量结果显示器；被测设备连接差分T型运放电路，差分T型运放电路连接单片机，单片机连接控制按钮/旋钮，控制按钮/旋钮连接100A恒流源，用于标定的高精度恒流源通过外部标定接口连接电流采样电阻，电流采样电阻和单片机连接放大器，单片机连接测量结果显示器；该高精度的回路电阻智能化测试仪的实现方法如下：步骤一，测试仪首先通过一个电流采样电阻将100A恒流源的电流转换为电压值，再经过放大器放大为单片机可处理的电压值，单片机通过对电压的处理，判断恒流源是否为100A恒流输出，如果不到100A或高于100A，可通过控制旋钮将其调整为100A恒流，在调整过程中显示器会实时显示恒流源的输出值；步骤二，在完成100A恒流的调整后，按下控制按钮启动测试仪，通过调整好后的100A恒流源与直流双臂电桥的配合，完成对被测设备回路电阻向电压信号的转换，直流双臂电桥与传统的直流单臂电桥相比更适合高精度测量1Ω以下低值电阻，转换完后的电压信号的电压值十分微小，需经过差分T型运放电路放大后才能被单片机内部A/D转化器处理，差分T型运放电路在电阻的选择中，选取R1＝R2＝R3＝R4＝R5且精度为1％的高精度电阻来保持运放电路的平衡性，并抑制差模信号在电路中的干扰，最终得到的线性传递函数；步骤三，单片机在完成新型T型运放电路输出信号的采集后，通过内部的A/D转换器将该模拟信号转换为数字信号，在采集过程中，单片机通过软件对被测信号进行软件滤波，采用中位值平均滤波法来消除工作现场偶然出现的电磁、电压波动干扰，具体采样方式是在一次回路电阻测试过程中，对被测信号进行连续12次采集，然后去掉一个最大值和一个最小值，最后对剩下的10个数据取平均值，即为此次测试过程的最终结果；该高精度的回路电阻智能化测试仪在测试仪工作后，通过外接一个高精度100A恒流源，完成对测试仪的标定，标定过程首先在接好外部高精度恒流源后，通过长按控制按钮进入标定模式，此时测试仪会停止内部恒流源的工作，通过电流采样电阻采集外接高精度100A恒流源电流并转换为电压信号，该电压值即为标准100A电流对应的电压值，此电压后经放大器放大及单片机A/D转换后被存入单片机EEPROM中，实现掉电保存功能，数据保存完成后也即完成了外部标定功能。