专利名称：一种接地电阻的测试电路及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种接地电阻测试电路及测试方法，特别涉及一种阻尼地阻测试单元及测试方法。
背景技术：
对接地电阻的测试，是电气安全检查和接地工程竣工验收所必需的一个步骤。现有的接地电阻测量广泛采用摇表式工频电阻测量仪或冲击电阻测量仪，由于测量电极半径大，在城市建筑密度大的环境下、测量难度大，地下管网严重影响测量精度。另外，采用进口的钳式接地电阻测量仪价格昂贵，测量受系统影响大，测试数据读写必须寄回原生产厂进行数据的读写，或采用专用的读写装置，这种读写装置昂贵。
如图1和图2所示，为现在常采用的伏安法及钳式接地电阻测量的测试方法的电路原理图。如图1所示的为伏安法测试方法，其中，A点为被测试点，A点接地电阻RA＝U/I。这种测试方法，需独立断开接地段，影响了系统的正常工作。此方法工作量和空间要求都很大，其中需增加B和C的辅助接地点。且AB，BC距离一般须在20米以上以保证测量精度，并且电源采用手摇发电，精度更难保证。
如图2所示的钳式接地电阻测量方法，其一般使用地多点接地的系统中。
Ra＝Vt/Ia+(1/Rb+1/Rc+1/Rd+1/Re……)当接地点比较多时，可得出Vt/Ia≥(1/Rb+1/Rc+1/Rd+1/Re……)，可近似得出Ra≈Vt/Ia。这种测量方法，操作较为方便，只需把两个钳口头置于测量的导电线1米左右，就可得出结果，但其需要足够多的接地点，来保证测量精度，对于只有高点或两三个接地点的系统所得出的测量结果，误差就会相当大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种测量方式简便且测量精度高的接地电阻测试电路及测试方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案在于提供一种接地电阻的测试电路，主要包括地阻测试单元、与所述地阻测试单元连接的测试结果发射单元及测试结果接收单元，所述地阻测试单元主要包括有微处理器、频率发生器、扫描功率放大、钳口线圈、标准模型生成器、比较器及模数转换器，所述钳口线圈接在待测地阻的两端，其可以接收待测地阻的阻尼信息，钳口线圈的接头引出线分别连接在频率发生器和比较器上，所述频率发生器用于产生加载在待测地阻上的扫描频率；而在标准模型生成器中可以生成用于比较的标准模型，该标准模型发生器与比较器相连接，钳口线圈所获得的数据会在比较器中与标准模型发生器中的标准模型的参数相比较，并产生一个比较结果，连接在比较器的后级的放大器会对该比较结果进行放大，并经A/D转换器转换，最后将该放大后的结果输入给微处理器中。
在本技术方案的进一步改进中，所述测试结果发射单元采用非接触式IC卡感应的发射电路，其包括有一编码器/译码器及一发射装置，编码器/译码与地阻测试单元中的微处理器相连，其可将测试结果编码成可以无线发射的格式，发射装置将其发射出去。
在本技术方案的进一步改进中，所述测试结果接收单元为一无线IC卡，其用于信息接收和储存，其包括一微处理器，与该微处理器相连接有存储器和编码器/译码器，该编码器/译码器与接收装置连接。
在本技术方案的进一步改进中，所述存储器为EEPROM。
本发明还提供一种接地电阻的测试方法，其包括如下步骤通过标准模型生成器生成标准的模型参数；将钳口线圈接在待测地阻的两端；频率发生器对该待测地阻进行频率扫描；比较器将从钳口线圈所获得的阻尼值与标准模型生成器中的参数进行比较，并得出一比较结果；放大器将该比较结果进行放大，并经A/D转换器转换传输给微处理器；微处理器经过计算得出待测地阻的测量值。
在本技术方案的进一步改进中，还包括通过无线的方式将该待测地阻的测量值存储进测试结果接收单元的存储器中的步骤。
本发明的有益效果在于本发明是通过不同频率扫描测试系统的阻尼的，用以确定接地电阻。这是一种用于接地电阻的新型测试方法，本发明简化现有繁琐的接地电阻测试的过程和工作量，以及提高了测试的精度。本发明很好地解决了电路对灵敏度高、采样速度快的要求，尤其适用于对大地谐振小电流峰值采集。
图1是现有的一种接地电阻测量电路原理图。
图2是现有的另一种接地电阻测量电路原理图。
图3是本发明的电路原理框图。
具体实施例方式
如图3所示，是本发明的电路原理框图。本发明主要包括地阻测试单元、测试结果发射单元及测试结果接收单元。其中，地阻测试单元主要包括有微处理器、频率发生器、扫描功率放大、钳口线圈、标准模型生成器、比较器及A/D转换器(模数转换器)。所述钳口线圈接在待测地阻的两端，其可以接收待测地阻的阻尼信息。钳口线圈的接头引出线分别连接在频率发生器和比较器上，所述频率发生器用于产生扫描频率；而在标准模型生成器中可以生成用于比较的标准模型，该标准模型发生器与比较器相连接，钳口线圈所获得的数据会在比较器中与标准模型发生器中的某一模型参数相比较，而产生一个比较结果，连接在比较器的后级的放大器会对该比较结果进行放大，并经A/D转换器转换，最后将该放大后的结果传给微处理器。
测试结果发射单元采用非接触式IC卡感应的发射电路，其包括有一编码器/译码器及一发射装置，编码器/译码与地阻测试单元中的微处理器相连。其可将测试结果编码成可以无线发射的格式，则发射装置将其发射出去。
测试结果接收单元为一无线IC卡，其可用于信息接收和储存。其包括一微处理器，与该微处理器相连接有存储器和编码器/译码器，该编码器/译码器与接收装置连接。存储器采用可以擦写的EEPROM(电可擦除只读存储器)。在该测试结果接收单元中采用独立的电源供电。
在本发明中，首先要通过标准模型生成器生成标准的模型参数；将钳口线圈接在待测地阻的两端；频率发生器会对该待测地阻进行频率扫描；比较器将从钳口线圈所获得的阻尼值与标准模型生成器中的参数进行比较；放大器将该比较结果进行放大处理，并经A/D转换器转换传输给微处理器，微处理器经过计算得出所测地阻的具体值。通过无线的方式将该地阻的具体值存储进测试结果接收单元的存储器中。
本发明测试方式简单，只需一个钳口线圈。利用频率扫描的方式，使抗干扰能力大大提高，克服了现时的测量方法在大电磁干扰下无法测量的缺点，适用于单点接地和多点接地系统，测试精度只受限于A/D的精度和标准模型的精度。
对测试数据采用IC卡进行储存，利用无线的方式进行读写，读写相当方便；保密性高；数据不易丢失。
权利要求
1.一种接地电阻的测试电路，主要包括地阻测试单元，其特征在于所述地阻测试单元主要包括有微处理器、频率发生器、扫描功率放大、钳口线圈、标准模型生成器、比较器及模数转换器，所述钳口线圈接在待测地阻的两端，其可以接收待测地阻的阻尼信息，钳口线圈的接头引出线分别连接在频率发生器和比较器上，所述频率发生器用于产生加载在待测地阻上的扫描频率；而在标准模型生成器中可以生成用于比较的标准模型，该标准模型发生器与比较器相连接，钳口线圈所获得的数据会在比较器中与标准模型发生器中的标准模型的参数相比较，并产生一个比较结果，连接在比较器的后级的放大器会对该比较结果进行放大，并经A/D转换器转换，最后将该放大后的结果输入给微处理器中。
2.如权利要求1所述的一种接地电阻的测试电路，其特征在于进一步包括有一与所述地阻测试单元连接的测试结果发射单元，该测试结果发射单元采用非接触式IC卡感应的发射电路，其包括有一编码器/译码器及一发射装置，编码器/译码与地阻测试单元中的微处理器相连，其可将测试结果编码成可以无线发射的格式，发射装置将其发射出去。
3.如权利要求2所述的一种接地电阻的测试电路，其特征在于进一步包括一测试结果接收单元，该测试结果接收单元为一无线IC卡，其用于信息接收和储存，其包括一微处理器，与该微处理器相连接有存储器和编码器/译码器，该编码器/译码器与接收装置连接。
4.如权利要求3所述的一种接地电阻的测试电路，其特征在于所述存储器为EEPROM。
5.一种接地电阻的测试方法，其特征在于包括如下步骤通过标准模型生成器生成标准的模型参数；将钳口线圈接在待测地阻的两端；频率发生器对该待测地阻进行频率扫描；比较器将从钳口线圈所获得的阻尼值与标准模型生成器中的参数进行比较，并得出一比较结果；放大器将该比较结果进行放大，并经A/D转换器转换传输给微处理器；微处理器经过计算得出待测地阻的测量值。
6.如权利要求5所述的接地电阻的测试方法，其特征在于进一步包括通过无线的方式将该待测地阻的测量值存储进测试结果接收单元的存储器中的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种接地电阻的测试电路，主要包括地阻测试单元，所述地阻测试单元主要包括有微处理器、频率发生器、扫描功率放大、钳口线圈、标准模型生成器、比较器及模数转换器，所述钳口线圈接在待测地阻的两端，其可以接收待测地阻的阻尼信息，钳口线圈的接头引出线分别连接在频率发生器和比较器上，该标准模型发生器与比较器相连接，放大器连接在比较器的后级，并经A/D转换器微处理器。本发明还涉及一种接地电阻的测试方法。本发明具有测量方式简便且测量精度高的优点。
文档编号G01R27/20GK1635384SQ20041007753
公开日2005年7月6日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者吴波, 林毅龙, 李利民 申请人:深圳市康普盾电子科技有限公司