专利名称：用于电子式塑壳断路器的测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试仪领域，尤其涉及一种用于电子式塑壳断路器的测试仪。
背景技术：
电子式塑壳断路器一般分为电动机保护用断路器，用来保护电动机的过载和短 路；配电保护用断路器，在配电网络中用来分配电能和作线路及电源设备的过载和短路保 护之用，亦可分别作为电动机不频繁起动及线路的不频繁转换之用。 生产电子式塑壳断路器的企业为保证其产品安全性和合格率，需要对电子式塑壳 断路器进行完整测试。但是，目前国内市场上的同类型电子式塑壳断路器测试仪主要存在 以下不足 1.现有的测试方法是在机构部分加装一辅助触头，透过检测辅助触头的开闭来检 测开关的分闸。 2.现有测试方法均采用分闸信号检测电路需要采用复杂的隔离电路，以防止外界 信号的干扰。 3.现有的测试信号提供部分，一般采用开关电源，通过调节开关电源来调节信号 电压的大小。
实用新型内容本实用新型针对以上不足，通过检测被测试设备工作电流的大小来检测其是否脱 扣及采用微处理器控制DAC芯片来产生测试信号，避免以上提到的缺点。 本实用新型的技术方案是这样的 用于电子式塑壳断路器的测试仪，包括一外壳及设置于外壳内的电路，其特征在 于，所述的电路是 MCU控制回路，包括MCU控制器(101)和连接于其上的震荡发生电路(103)，所述 的MCU控制回路连接至人机界面模块(102)、信号发生模块(105)、电源模块(108)、脱扣信 号采样回路(107); 所述的信号发生模块(105)和脱扣信号采样回路(107)连接于电子式塑壳断路器 的测试接口 (106)。 进一步的，所述的人机界面模块(102)包括连接于MCU控制器(101)的输出端口 的报警电路(1021)、LCD显示模块(1022)和按键单元(1023)连接于去抖动电路(1024)后 连接至MCU控制器(101)的输入端口。 更进一步的，所述的报警电路(1021)是蜂鸣器正极串联一限流电阻(R10)连接 于5V驱动电压，其负极连接三极管(Ql)的e极，三极管(Ql)的c极接地，三极管(Ql)的 b极串联一限流电阻至MCU控制器(101)的输入端口 ；所述的LED显示模块(1022)是连接 于LCD接口 (CN2)和LCD液晶屏组成，所述的LCD接口 (CN2)的1 口、14 口、19 口接驱动电 压，2 口、20 口接地；接地端与驱动电压端接入一旁路电路(Cll、 C12);按键单元(1023)是多个按键(Sl-S4) —端连接限流电阻(R13-R16)，另一端输出，并连接由电阻(R18-R21)、电 容(C13-C16)并联至地组成的滤波电路。 进一步的，所述的信号发生模块(105)包括串联的DAC电路(1051)和信号放大回 路(1052)，DAC电路(1051)连接于MCU控制器(101)的控制电压信号端口 (104)上。 更进一步的，所述的DAC电路(1051)是由DAC芯片(U6)和外围电阻(R28、 R29) 构成的DAC输出电路，DAC芯片(U6)的输出端口连接一旁路电容(C23)至地后串接一电阻 (R25)至信号放大回路(1052)的输入端，信号放大回路(1052)是由运算放大器(U7A)和外 围电阻(R26、R27)构成的信号放大电路。 再进一步的，所述的DAC芯片(U6)是TLC5615C芯片，所述的运算放大器(U7A)是 LM224A芯片。 进一步的，所述的脱扣信号采样回路(107)是采样电阻、比较电路、滤波电路组 成，由电阻(R30、 R31、 R32、 R33、 R34)、电容(C25)、稳压管(D3)、运算放大器(U7B)组成的 回路，其输入电阻(R30)连接被测试设备的供电端，于电阻(R32)分压输入至运算放大器 (U7B)的输入端，运算放大器(U7B)的输出端输出测量工作电流。 进一步的，所述的电源模块(108)包括9V电池单元(1081)、24V升压电路(1082) 和3. 3V稳压电路(1083)，所述的9V电池单元(1081)输出连接于24V升压电路(1082)，所 述的24V升压电路(1082)输出连接于3. 3V稳压电路(1083)和脱扣信号采样回路(107)， 所述的3. 3V稳压电路(1083)输出连接于MCU控制器(101)。 本实用新型采用上述技术方案，是一种带LCD显示功能的电子式塑壳断路器便携 式测试仪，适用于电子式塑壳断路器的检测，可方便、直观、准确的测试出电子式塑壳的各 项功能是否符合要求，并可实现在线测试。
图1是本实用新型的原理框图； 图2是本实用新型的脱扣信号采样回路107的电路原理图； 图3是本实用新型的信号发生模块105的电路原理图； 图4是本实用新型的报警电路1021的电路原理图； 图5是本实用新型的LCD显示模块1022的电路原理图； 图6是本实用新型的按键单元1023和去抖动电路1024的电路原理图； 图7是本实用新型的脱扣信号采样回路107的时序图。
具体实施方式现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。 本实用新型主要包括电源模块、信号产生模块、脱扣信号检测模块、人机界面及 MCU控制回路。工作方式是当按键设定参数后，按下测试键，这时MCU控制DAC芯片产生 符合要求的测试电压，同时控制继电器导通，对被测试品进行测试；当测试品脱扣后，采样 电阻的电压会跟随变化，这时MCU检测到脱扣信号，通知继电器断电，停止测试；同时将实 际测试时间与标准时间比较，确认被试品是否合格，同时将结果显示在LCD上。 参阅图1所示，所述的电路是MCU控制回路，包括MCU控制器101和连接于其上
4的震荡发生电路103，所述的MCU控制回路连接至人机界面模块102、信号发生模块105、电 源模块108、脱扣信号采样回路107 ;所述的信号发生模块105和脱扣信号采样回路107连 接于电子式塑壳断路器的测试接口 106。 所述的人机界面模块102包括连接于MCU控制器101的输出端口的报警电路 1021 、LCD显示模块1022和按键单元1023连接于去抖动电路1024后连接至MCU控制器101 的输入端口。参阅图4所示，所述的报警电路1021是蜂鸣器正极串联一限流电阻R10连接 于5V驱动电压，其负极连接三极管Ql的e极，三极管Ql的c极接地，三极管Ql的b极串联 一限流电阻至MCU控制器101的输入端口 。参阅图5所示，所述的LED显示模块1022是连 接于LCD接口 CN2和LCD液晶屏组成，所述的LCD接口 CN2的1 口 、 14 口 、 19 口接驱动电压， 2 口、20 口接地；接地端与驱动电压端接入一旁路电路Cll、 C12。参阅图6所示，按键单元 1023是多个按键S1-S4—端连接限流电阻R13-R16，另一端输出，并连接由电阻R18-R21、电 容C13-C16并联至地组成的滤波电路。本实用新型的实施例中，键盘由四键组成，为了防止 误操作，由电阻R18、电容C13 (依按键FORWARD为例)构成的滤波电路和软件滤波组成的防 抖动电路。LCD可清楚的显示设定的机种功能参数、测试过程及测试结果；同时当测试完成 后，报警电路1021(Z1和Q1组成)将会发出响声，提醒操作人员已经测试完成，可以进行下 参阅图3所示，所述的信号发生模块105包括串联的DAC电路1051和信号放大回 路1052，DAC电路1051连接于MCU控制器101的控制电压信号端口 104上。所述的DAC电 路1051是由DAC芯片U6和外围电阻R28、R29构成的DAC输出电路，DAC芯片U6的输出端 口连接一旁路电容C23至地后串接一电阻R25至信号放大回路1052的输入端，信号放大回 路1052是由运算放大器U7A和外围电阻R26、 R27构成的信号放大电路。所述的DAC芯片 U6是TLC5615C芯片，所述的运算放大器U7A是LM224A芯片。测试人员通过人机界面模块 102设定测试参数，MCU控制器101发送指令到DAC芯片U6， DAC芯片U6产生正的电压信 号，然后通过运算放大器U7A组成的反向电路，产生负的测试电压，输出到被测试设备。此 方法不但产生的电压精确而且实现方法简单，不需要庞大的开关电源设备。 参阅图2所示，所述的脱扣信号采样回路107是采样电阻、比较电路、滤波电路组 成，由电阻R30、 R31、 R32、 R33、 R34、电容C25、稳压管D3、运算放大器U7B组成的回路，其输 入电阻R30连接被测试设备的供电端，于电阻R32分压输入至运算放大器U7B的输入端，运 算放大器U7B的输出端输出测量工作电流。当测试过程中，通过电阻R30的电流较小，其上 电压VI如图7所示，则经过电阻R31分压后，电阻R32端电压V12，电压V12通过运算放大 器U7B组成的跟随电路后电压V13，当被测试设备脱扣后，通过电阻R30的电流增多，同样其 上电压V1增大如图5所示，则电压V12、V13的电压降低；V13电压输入到MCU控制器101， 由MCU控制器101对以上电压进行比较，来判断被测试设备是否脱扣。 所述的电源模块108包括9V电池单元1081、24V升压电路1082和3. 3V稳压电路 1083，所述的9V电池单元1081输出连接于24V升压电路1082，所述的24V升压电路1082 输出连接于3. 3V稳压电路1083和脱扣信号采样回路107，所述的3. 3V稳压电路1083输出 连接于MCU控制器101。电源模块108是将9V电池单元1081的DC9V电压(外部供电或测 试仪内置电池供电)通过24V升压电路1082升压至DC24V电影，同时通过3. 3V稳压电路 1083的DC/DC产生DC3. 3V电压给MCU控制器101等系统供电。[0034] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求用于电子式塑壳断路器的测试仪，包括一外壳及设置于外壳内的电路，其特征在于，所述的电路是MCU控制回路，包括MCU控制器(101)和连接于其上的震荡发生电路(103)，所述的MCU控制回路连接至人机界面模块(102)、信号发生模块(105)、电源模块(108)、脱扣信号采样回路(107)；所述的信号发生模块(105)和脱扣信号采样回路(107)连接于电子式塑壳断路器的测试接口(106)。
2. 根据权利要求1所述的的测试仪，其特征在于所述的人机界面模块(102)包括连 接于MCU控制器(101)的输出端口的报警电路(1021)、 LCD显示模块(1022)和按键单元 (1023)连接于去抖动电路(1024)后连接至MCU控制器(101)的输入端口。
3. 根据权利要求2所述的的测试仪，其特征在于所述的报警电路(1021)是蜂鸣器正 极串联一限流电阻(R10)连接于5V驱动电压，其负极连接三极管(Ql)的e极，三极管(Ql) 的c极接地，三极管(Ql)的b极串联一限流电阻至MCU控制器(101)的输入端口 ；所述的 LED显示模块(1022)是连接于LCD接口 (CN2)和LCD液晶屏组成，所述的LCD接口 (CN2)的 1 口、14 口、19 口接驱动电压，2 口、20 口接地；接地端与驱动电压端接入一旁路电路(Cll、 C12);按键单元(1023)是多个按键(Sl-S4) —端连接限流电阻(R13-R16)，另一端输出，并 连接由电阻(R18-R21)、电容(C13-C16)并联至地组成的滤波电路。
4. 根据权利要求1所述的的测试仪，其特征在于所述的信号发生模块(105)包括串 联的DAC电路(1051)和信号放大回路(1052)， DAC电路(1051)连接于MCU控制器(101) 的控制电压信号端口 (104)上。
5. 根据权利要求4所述的的测试仪，其特征在于所述的DAC电路(1051)是由DAC芯 片(U6)和外围电阻(R28、 R29)构成的DAC输出电路，DAC芯片(U6)的输出端口连接一旁 路电容(C23)至地后串接一电阻(R25)至信号放大回路(1052)的输入端，信号放大回路 (1052)是由运算放大器(U7A)和外围电阻(R26、R27)构成的信号放大电路。
6. 根据权利要求5所述的的测试仪，其特征在于所述的DAC芯片(U6)是TLC5615C芯 片，所述的运算放大器(U7A)是LM224A芯片。
7. 根据权利要求1所述的的测试仪，其特征在于所述的脱扣信号采样回路(107)是 采样电阻、比较电路、滤波电路组成，由电阻(R30、 R31、 R32、 R33、 R34)、电容(C25)、稳压管 (D3)、运算放大器(U7B)组成的回路，其输入电阻(R30)连接被测试设备的供电端，于电阻 (R32)分压输入至运算放大器(U7B)的输入端，运算放大器(U7B)的输出端输出测量工作电 流。
8. 根据权利要求1所述的的测试仪，其特征在于所述的电源模块(108)包括9V电池 单元(1081)、24V升压电路(1082)和3. 3V稳压电路(1083)，所述的9V电池单元(1081) 输出连接于24V升压电路(1082)，所述的24V升压电路(1082)输出连接于3. 3V稳压电路 (1083)和脱扣信号采样回路(107)，所述的3. 3V稳压电路(1083)输出连接于MCU控制器 (101)。
专利摘要本实用新型涉及测试仪领域，尤其涉及一种用于电子式塑壳断路器的测试仪。本实用新型的测试仪电路包括DC/DC模块、DAC模块、采样模块、信号处理模块、单片机系统、键盘、显示单元组成。其在测试的过程中给电子式断路器供电，并提供信号模拟过载电流，通过测定工作电流来确定断路器是否已经脱扣，并计算时间是否与理论时间相符。键盘可以调节测试参数，显示屏可以显示测试条件、测试过程及测试结果。因此，本实用新型是一种带LCD显示功能的电子式塑壳断路器便携式测试仪，适用于电子式塑壳断路器的检测，可方便、直观、准确的测试出电子式塑壳的各项功能是否符合要求，并可实现在线测试。
文档编号G01R31/327GK201477185SQ20092013931
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者方进勇, 王文利 申请人:厦门士林电机有限公司