专利名称：一种电机单相交直流电参数的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机参数测试技术领域，涉及一种电机单相交直流电参数的测试
装直。
技术背景 电机是电力系统中的主要设备，其参数的准确程度对电力系统的设计、运行、稳定分析及控制调整等都有重大影响。在电机参数的测试方法中，大多的采用常规实验法，如空载特性试验、三相短路试验、小滑差试验、抽转子法试验、超瞬变电抗的静测法等，这些常规试验方法一次只能测取一个或几个参数，需要大量的人力物力。目前现有的对电机参数的测试研究主要集中在以下两个方面一是的在电机运行状态下外加干扰信号使其产生一个过渡过程，然后用计算机对这一过渡过程进行模拟，识别电机在该运行状态下的饱和参数；二是在同步电机静止状态下，根据频率响应试验法来识别同步电机的参数，即对静态状态下的电机施加不同频率的激励信号，由这些激励信号及其相应的响应识别出同步电机的不饱和参数。不管是哪种试验方式，都受设备和条件的影响，不能同时实现检测不同状态下运行时电压、电流、功率以及功率因素等电参数，从而衡量一个电机性能的好坏。
发明内容本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电机单相交直流电参数的测试装置，该装置通过两路检测电路对多个电机参数进行测试，减少测试难度和长度。本实用新型通过下列技术方案来实现一种电机单相交直流电参数的测试装置，该装置包括显示模块和输入按键，其特征在于，该装置还包括单片机、用于检测电机电流参数的电流检测模块和用于检测电机电压参数的电压检测模块，所述的电压检测模块、电流检测模块和输入按键分别连接于单片机的输入口，所述单片机的输出口连接显示模块，所述的电流检测模块与单片机之间连接有第一光电隔离单元，及电压检测模块和单片机之间连接有第二光电隔离单元，所述的电流检测模块包括电流量程选择单元，所述的单片机的输出口连接第一光电隔离单兀的输入口，第一光电隔离单兀的输出口连接电流量程选择单元的的输入端，所述的电压检测模块包括电压量程选择单元，所述的单片机的输出口还连接第二光电隔离单元，第二光电隔离单元的输出口连接电压量程选择单元的输入端。通过电流检测模块和电压检测模块对电机不同运行状态下的电流和电压进行检测，检测量程可由输入按键输入控制量程指令给单片机，由单片机调整电流、电压的检测量程。检测到电流经过第一光电隔离或电压流经第二光电隔离输送给单片机。单片机在显示模块上对检测的电压或电流直接显示，或根据设定的公式对检测的电压和电流进行计算得到相应的功率或功率因素等。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的电流检测模块还包括电流信号输入端、电流信号放大器、二次电流信号放大器和第一模数转换单元，所述的电流信号输入端、电流信号放大器、电流量程选择单元、二次电流信号放大器、第一模数转换单元和第一光电隔离单元分别依次连接。电流信号输入端连接要检测电机检测点，检测该电机的模拟电流信号，检测信号一次放大后在量程选择控制后达在一定的量程，并再次放大后通过第一模数转换单元转换成方便单片机识别和运算处理的数字信号后通过第一光电隔离单元隔离后被单片机接收。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的电压检测模块还包括电压信号输入端、电压信号放大器、二次电压信号放大器和第二模数转换单元，所述的电压信号输入端、电压信号放大器、电压量程选择单元、二次电压信号放大器、第二模数转换单元和第二光电隔离单元分别依次连接。电压信号输入端连接要检测电机电压检测点，检测该电机的模拟压信号，检测信号一次放大后在量程选择控制后达在一定的量程，并再次放大后通过第二模数转换单元转换成方便单片机识别和运算处理的数字信号后通过第二光电隔离单元隔离后被单片机接收。 在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的单片机的输出口通过第一光电隔离单元连接第一模数转换单元的输入口。光电隔离单元具有隔离强电电路和弱电电路，防止强电电路对弱电电路芯片产生干扰或破坏。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的单片机的输出口通过第二光电隔离单元连接第二模数转换单元输入口。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的单片机的输出口还连接有串口转USB接口。串口转USB接口使得该装置能直接接入电脑，把串口数据转换成USB数据，使得后续的参数处理更加的智能化。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的电流信号放大器、二次电流信号放大器、电压信号放大器、二次电压信号放大器分别为TLC4502运放组成的反馈运算放大电路。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的单片机为TMS320F28335主控芯片。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的单片机为C8051F020-100P
单片机。在上述的电机单相交直流电参数的测试装置中，所述的显示模块为共阳极数码管。用于显示电压、电流、功率、功率因素、频率和转速等。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点I、本实用新型两路分别检测电机不同运行状态下的电压和电流参数，通过单片机进行运算，可以对电机的多种参数如功率、功率因素和频率等进行测试，从而减少测试难度和长度。2、本实用新型可直接连接于电脑，从而利用了电脑的易用性和可移植性，可使检测的分析数据更加方便存储。3、本实用新型应用采用的是TLC4502运放组成的反馈运算放大电路。具有自动校准功能，且具有高精度、高增益、低失真和良好的电源抑制比和共模抑制比，驱动能力强等特点，减少放大失真程度。
图I是本实用新型的结构示意图；图中I、电流信号输入端；2、电流信号放大器；3、电流量程选择单元；4、二次电流信号放大器；5、第一模数转换单兀；6、第一光电隔离单兀；7、单片机；8、串口转USB接口 ；9、显不模块；10、输入按键；11、电压信号输入端；12、电压信号放大器；13、电压量程选择单元；14、二次电压信号放大器；15、第二模数转换单元；16、第二光电隔离单元。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图I所示，本电机单相交直流电参数的测试装置包括显示模块9和输入按键10。这里的显示模块9为4组4位共阳极数码管。还包括用于对采集、运算、显示等各个功能进行控制处理的单片机7、用于检测电机电流参数的电流检测模块和用于检测电机电压参数的电压检测模块。这里所用的单片机7可以为C8051F020-100P单片机。C8051R)20-100P单片机具有4352字节内部数据RAM，64K字节闪存，该单片机7可以提供较高的运行速度，且成本低。电压检测模块、电流检测模块和输入按键10分别连接于单片机7。这里的单片机也可以选用TMS320F28335主控芯片。单片机的输出口连接显示模块9和连接有串口转USB 接口 8。电流检测模块与单片机7之间连接有第一光电隔离单元6，及电压检测模块和单片机7之间连接有第二光电隔离单元16，电流检测模块包括电流量程选择单元3，单片机7的输出口连接第一光电隔离单兀6的输入口，第一光电隔离单兀6的输出口连接电流量程选择单元3的输入端，电压检测模块包括电压量程选择单元13，单片机7的输出口还连接第二光电隔离单元16，第二光电隔离单元16的输出口连接电压量程选择单元13的输入端。电流检测模块还包括电流信号输入端I、电流信号放大器2、二次电流信号放大器4和第一模数转换单元5，电流信号输入端I、电流信号放大器2、电流量程选择单元3、二次电流信号放大器4、第一模数转换单元5和第一光电隔离单元6分别依次连接。这里的电流信号放大器2、二次电流信号放大器4、电压信号放大器12、二次电压信号放大器14分别为TLC4502运放组成的反馈运算放大电路。电压检测模块还包括电压信号输入端11、电压信号放大器12、二次电压信号放大器14和第二模数转换单元15，电压信号输入端11、电压信号放大器12、电压量程选择单元13、二次电压信号放大器14、第二模数转换单元15和第二光电隔离分别依次连接。单片机7的输出口通过第二光电隔离单元16连接第二模数转换单元15输入口。单片机7的输出口通过第一光电隔离单元6连接第一模数转换单元5的输入口。本电机单相交直流电参数的测试装置的工作原理如下一个支路电流输入端接收电机电流，通过电流信号放大器2进行放大后通过量程选择使符合该量程的电流通过，再次通过电流放大器进行电流放大，充分放大后的检测电流信号通过第一模数转换单元5进行模拟信号和数字信号的转换，通过第一光电隔离单元6进行隔离后被单片机7接收。单片机7的控制信号同时也是通过第一光电隔离单元6分别控制第一模数转换单元5和电流量程选择单元3进行电流量程的选择和设置。当输入按键10输入的信号是测试电机电流参数时，则单片机7把接收到的电流在显示模块9进行
显不O另一个支路电压输入端接收电机电压，通过电压信号放大器12进行放大后通过电压量程选择使符合该量程的电压通过，再次通过电压放大器进行电压放大，充分放大后的检测电压信号通过第二模数转换单元15进行模拟信号和数字信号的转换，通过第二光电隔离单元16进行隔离后被单片机7接收。单片机7的控制信号同时也是通过第二光电隔离单元16分别控制第二模数转换单元15和电压量程选择单元13进行电压量程的选择和设置。当输入按键10输入的信号是测试电机电压参数时，则单片机7把接收到的电流在显示模块9进行显示。在输入按键10输入的信号是测试电机功率、功率因素、频率和转速等其他参数时，则单片机7根据接收到的电流和电压信号根据设定的公式进行运算推导出测试电机功率、功率因素、频率和转速等参数并在显示模块9上进行显示，同时也可以通过与单片机7 连接的串口转USB接口 8与电脑进行连接，把测试结果放在电脑上显示，也可以移植存储到电脑等其其它地方。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了电流信号输入端I、电流信号放大器2、电流量程选择单元3、二次电流信号放大器4、第一模数转换单兀5、第一光电隔离单兀6、单片机7、串口转USB接口 8、显不模块9、输入按键10、电压信号输入端11、电压信号放大器12、电压量程选择单元13、二次电压信号放大器14、第二模数转换单元15、第二光电隔离单元16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种电机单相交直流电参数的测试装置，该装置包括显示模块(9)和输入按键(10)，其特征在于，该装置还包括单片机(7)、用于检测电机电流参数的电流检测模块和用于检测电机电压参数的电压检测模块，所述的电压检测模块、电流检测模块和输入按键(10)分别连接于单片机(7)的输入口，所述单片机(7)的输出口连接显示模块(9)，所述的电流检测模块与单片机(7)之间连接有第一光电隔离单元(6)，及电压检测模块和单片机(7)之间连接有第二光电隔离单元(16)，所述的电流检测模块包括电流量程选择单元(3)，所述的单片机(7)的输出口连接第一光电隔离单兀(6)的输入口，第一光电隔离单兀(6)的输出口连接电流量程选择单元(3)的输入端，所述的电压检测模块包括电压量程选择单元(13)，所述的单片机(7)的输出口还连接第二光电隔离单元(16)，第二光电隔离单元(16)的输出口连接电压量程选择单元(13)的输入端。
2.根据权利要求I所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的电流检测模块还包括电流信号输入端(I)、电流信号放大器(2)、二次电流信号放大器(4)和第一模数转换单元(5)，所述的电流信号输入端(I)、电流信号放大器(2)、电流量程选择单元(3)、二次电流信号放大器(4)、第一模数转换单元(5)和第一光电隔离单元(6)分别依次连接。
3.根据权利要求2所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的电压检测模块还包括电压信号输入端(11)、电压信号放大器(12)、二次电压信号放大器(14)和第二模数转换单元(15)，所述的电压信号输入端(11)、电压信号放大器(12)、电压量程选择单元(13)、二次电压信号放大器(14)、第二模数转换单元(15)和第二光电隔离单元(16)分别依次连接。
4.根据权利要求2所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的单片机(7)的输出口通过第一光电隔离单元(6)连接第一模数转换单元(5)的输入口。
5.根据权利要求3所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的单片机(7)的输出口通过第二光电隔离单元(16)连接第二模数转换单元(15)输入口。
6.根据权利要求3所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的单片机(7)的输出口还连接有串口转USB接口(8)。
7.根据权利要求6所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的电流信号放大器(2)、二次电流信号放大器(4)、电压信号放大器(12)、二次电压信号放大器(14)分别为TLC4502运放组成的反馈运算放大电路。
8.根据权利要求I所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的单片机(7)为TMS320F28335主控芯片。
9.根据权利要求I所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的单片机(7)为C8051F020-100P单片机。
10.根据权利要求I所述的电机单相交直流电参数的测试装置，其特征在于，所述的显示模块(9)为共阳极数码管。
专利摘要本实用新型提供了一种电机单相交直流电参数的测试装置，属于电机参数测试技术领域。它解决了电机参数测试困难且时间长的问题。本装置包括显示模块和输入按键，还包括单片机、电流检测模块和电压检测模块，输入按键和显示模块分别连接于单片机，电流检测模块与单片机之间连接有第一光电隔离单元，及电压检测模块和单片机之间连接有第二光电隔离单元，电流检测模块包括电流量程选择单元，单片机的输出口与电流量程选择单元的的输入端之间连接第一光电隔离单元，电压检测模块包括电压量程选择单元，单片机的输出口与电压量程选择单元的输入端之间连接第二光电隔离单元。该装置通过两路检测电路对多个电机参数进行测试，减少测试难度和长度。
文档编号G01R31/34GK202583420SQ20122007065
公开日2012年12月5日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者孙红辉 申请人:孙红辉