開關(guān)觸點(diǎn)的接觸電阻測量和其他微歐電阻的測量都需要大電流測試,目前的測試技術(shù)都是采用回路電阻測試儀,這種儀器體積大、重量大,對(duì)于使用很不方
便,尤其對(duì)于戶內(nèi)開關(guān)測量更是如此,所以對(duì)于現(xiàn)場應(yīng)用來講,希望儀器小巧輕便,便于攜帶和使用。目前電子技術(shù)飛速發(fā)展,AI智能化應(yīng)用也越來越來,我們結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù),并加強(qiáng)對(duì)電池技術(shù)的研究,研發(fā)出一種可手持式操作的儀器,該儀器可以使用電池供電,擺脫使用交流電的依賴,并且能提供100A恒流大電流輸出,滿足現(xiàn)場使用。
1 基本原理
儀器具有回路電阻等微歐電阻測試功能,輸出電流100A、50A可調(diào)。它核心部分是恒流源發(fā)生模塊、電池管理模塊和直流采樣模塊。恒流源發(fā)生模塊采用了先進(jìn)的PWM調(diào)制技術(shù)和動(dòng)態(tài)反饋技術(shù),將輸入直流電壓9~12V轉(zhuǎn)換為100A的恒流源輸出,它可以根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出,保證輸出電流的穩(wěn)定,這樣對(duì)于測量微歐試品打下了基礎(chǔ);直流采樣模塊包括差分信號(hào)輸入電路,電壓、電流信號(hào)切換電路、端口保護(hù)電路、AD芯片采集電路,該模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)于mV信號(hào)的**采集,保證了儀器測試的精度;電池管理單元包括電池保護(hù)電路、智能充電管理電路、智能放電管理電路、電池溫度監(jiān)測電路,它針對(duì)大電流電池放電及充電進(jìn)行合理控制,保證電池使用壽命和使用時(shí)長。
2 方案設(shè)計(jì)
2.1 供電電源
儀器采用電池供電,為保證電池壽 命 和儀器 性能,對(duì)電源管理系統(tǒng)進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì),對(duì)輸入電路進(jìn)行了完善的濾波設(shè)計(jì),對(duì)輸出電路進(jìn)行了完善的濾
波設(shè)計(jì)和保護(hù)設(shè)計(jì),并使用了TI先進(jìn)了電源管理芯片TPS54331,提高了電池使用效率,延長了儀器使用時(shí)間。
2.2 大電流恒流源發(fā)生模塊
回路電阻測試需要穩(wěn)定的大電流恒流源,我們采用了先進(jìn)的PWM調(diào)制技術(shù)和動(dòng)態(tài)反饋技術(shù),將輸入直流電壓9~12V轉(zhuǎn)換為100A的恒流源輸出,它可以根據(jù)
負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出,從而保證了微歐電阻的測試精度和穩(wěn)定性。該恒流電源輸出電流可數(shù)字調(diào)節(jié),由CPU控制輸出恒流電流,可輸出100A、50A、30A檔,并具有完善的過壓保證和過流保護(hù)電路。
2.3 采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
流采樣模塊包括差分信號(hào)輸入電路,電壓、電流信號(hào)切換電路、端口保護(hù)電路、AD芯片采集電路。
其中AD采樣芯片使用了業(yè)界先進(jìn)的16位ADC芯片AD7705,它能針對(duì)毫伏信號(hào)進(jìn)行**采集,保證了儀器測試的精度。
3 儀器特點(diǎn)
(1)**性地開發(fā)出采用鋰電池供電的手持式回路電阻測試儀,產(chǎn)品體積小巧,采用手持式操作,更加輕便、便于攜帶。
(2)鋰電池供電或者220V交流供電自適應(yīng),一次充電,可連續(xù)測量1000次,因此現(xiàn)場測試時(shí)無需交流電,測試過程簡單、方便。
(3)100A/50A多檔電流輸出,滿足不同測試要求。
(4)儀器具有過壓保護(hù)、開路保護(hù)、過熱保護(hù)等多種保護(hù)功能。
4 研究意義
手持式回路電阻測試儀的研制成功將大大減輕現(xiàn)場測試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,測試儀器由傳統(tǒng)的20kg減輕為5kg;儀器由于使用電池供電,現(xiàn)場不必再依賴交流電源,使得對(duì)于測試環(huán)境的要求大大降低,從而提高了儀器的使用效率;由于儀器手持操作、體積小巧、便于攜帶,對(duì)于一些狹小空間的故障查找成為可能,從而提高了電網(wǎng)的供電可靠性,縮短了電網(wǎng)的停電時(shí)間,給社會(huì)帶來極大的經(jīng)濟(jì)收益。
5 結(jié)語
通過對(duì)手持式回路電阻測試儀基本原理、方案設(shè)計(jì)、儀器特點(diǎn)、研究意義的分析,理論和實(shí)踐證明手持式回路電阻測試儀的研制具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和社
會(huì)價(jià)值,不僅能提高工作效率,還能降低勞動(dòng)強(qiáng)度,并且儀器使用智能化操作,簡單方便,因此此研究成果具有極大的推廣價(jià)值,定能為電網(wǎng)的供電可靠性與安全性保駕護(hù)航。