>[0048] A4可控的双采样保持器，MCU控制A4得到tl时刻正脉冲作用于系统的信号ul， 再得到t2时刻负脉冲作用的信号u2 ;
[0049] A5差分放大器，经差分放大器得到ul和u2的差相关联的信号Δ u ;
[0050] A6MCU的AD通道接收Δ u进行采样；同时MCU控制显示、设置、开关量等电路，一 旦Re小于报警门槛，可通过指示电路或者开关量输出电路输出指示，设置装置可以是键盘 等能够操作设置报警门槛值。
[0051] A7取样网络，包含电感器LU电阻器R1、R2、R3,电感器分担AC高压源的大部分电 压，电感量应该足够大，Ll可以是多个电感器的串联；本实施例所示RU R2为等效的电阻 器，分担大部分直流电压，RU R2也可以采用多个电阻串联；R3为小电阻，主要作用为取样 信号。
[0052] 电感器Ll对于交流电网系统有效，加大Ll的电感量可以适合更高的交流电压的 电网系统。
[0053] 上述检测器的检测方法，要得到如图1所示的绝缘电阻Re，可以有下面两种方法：
[0054] 方法一低频脉冲探测法
[0055] ⑴产生电压信号，MCU以一个低频的信号控制可控电压发生器生成± Un的电压信 号；
[0056] ⑵信号取样，该信号通过LU RU R2串联的取样网络取样；对于交流系统，信号一 般大于50HZ，Ll分担大部分交流电压，此时，土Un的电压信号小于IHZ该电压信号无损失 的通过电感器，被电阻器RU R2、R3分压；
[0057] ⑶信号通过低通滤波器，MCU控制低通滤波器的截止频率，主要目的是要让可控电 压发生器产生±Un的电压信号无损失的通过，而滤除以电网频率为主的骚扰信号；
[0058] 脉冲发生器的频率越低，低通滤波器的截止频率也随着降低；
[0059] ⑷信号通过可控双采样保持器，对于可控双采样保持器采样保持器的Cr'记忆"正 脉冲Un发生的tl时刻Un和电网系统产生的共同作用的电压ul，采样保持器的C2 "记忆" 负脉冲-Un发生的t2时刻-Un和电网系统产生的共同的作用u2 ;
[0060] (5)信号通过差分放大器，差分放大器的输出Uo = K* (ul_u2)，其中K为差分放大器 的放大倍数，此Uo已经去除了 AC或DC电网系统的作用，Uo正比于取样电阻RU R2、R3流 过的电流In ;
[0061] (6)获得Re结果：通过计算
Rn绝缘电阻Re和RU R2、R3的串联值， 获得检测结果Re = Rn-Rl-R2-R3。
[0062] 当Re小于设置的报警值门滥，可通过显示器或者开关量输出予以指示。
[0063] 方法二直流电压法
[0064] MCU控制脉冲发生器只产生正的Un的电压信号；
[0065] MCU控制低通滤波器产生尽可能低的截止频率，Un为直流信号能够无损失通过；
[0066] MCU控制可控双采样保持器的开关K33闭合，使u2 = 0 ;
[0067] 其他同方法一，获得检测结果Re = Rn-R1_R2-R3。
[0068] 方法一适用于大多数场合，不适合接近自身发射的低频脉冲频率的系统，例如小 于50HZ的系统；
[0069] 方法二适合纯交流系统，包括特别低的频率系统，例如小于50HZ的系统，但不适 合有直流分量的电网系统。
[0070] 尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理 解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的， 因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1. 一种应用于IT系统的绝缘电阻检测器，其特征在于：包括可控电压发生器、跟随器、 低通滤波器、可控的双采样保持器、差分放大器、MCU以及信号取样网络，可控电压发生器连 通取样网络，该取样网络依次串联跟随器、低通滤波器、可控的双采样保持器、差分放大器 以及MCU，该MCU通过数据线分别连接可控电压发生器、低通滤波器以及可控的双采样保持 器，MCU还连接有输入/输出终端。2. 根据权利要求1所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器，其特征在于：所述可控电 压发生器包含控制开关k21和k22,通过控制开关k21和k22控制输出Uo,得到土Un的脉 冲信号或者+Un或者-Un直流电压信号。3. 根据权利要求1所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器，其特征在于：所述取样网 络包含依次串联的电感器以及电阻器Rl、R2、R3,分担AC高压源的电压；Rl、R2为等效的电 阻器，R3为小电阻。4. 根据权利要求3所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器，其特征在于：所述电感器 由是多个电感器的串联组成。5. 根据权利要求1所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器，其特征在于：所述可控的 双采样保持器的具体结构，包括三个受MCU控制的可控开关器k31、k32和k33,记忆元件C1 和C2,以及跟随器B1和跟随器B2,所述开关器k31、记忆元件C1以及跟随器B1组成一组采 样保持电路，所述开关器k32、记忆元件C2以及跟随器B2组成另一组采样保持电路，该采样 保持电路中的B2并联一个控制开关k33;该两组采样保持电路并联，分别对应输出电压信 号ul和u2。6. 根据权利要求1所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器，其特征在于：所述输入/ 输出终端包括显示器、设置装置以及开关量电路。7. 根据权利要求1所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器的检测方法，其特征在于： 采用低频脉冲探测法： ⑴产生电压信号，MCU以一个低频的信号控制可控电压发生器生成土Un的电压信号； ⑵信号取样，该信号通过Ll、Rl、R2串联的取样网络取样； 对于交流系统，信号一般大于50HZ，L1分担大部分交流电压，此时，土Un的电压信号小 于1HZ该电压信号无损失的通过电感器，并被电阻器Rl、R2、R3分压； ⑶信号通过低通滤波器，MCU控制低通滤波器的截止频率，使土Un的电压信号无损失 的通过，滤除以电网频率为主的骚扰信号； ⑷信号通过可控双采样保持器，对于可控双采样保持器采样保持器的C1记忆正脉冲Un发生的tl时刻Un和电网系统产生的共同作用的电压ul，采样保持器的C2记忆负脉 冲-Un发生的t2时刻-Un和电网系统产生的共同的作用u2; ⑶信号通过差分放大器，差分放大器的输出Uo=K*(ul_u2)，其中K为差分放大器的放 大倍数， 此Uo已经去除了AC或DC电网系统的作用，Uo正比于取样电阻R1、R2、R3流过的电流In； un (6)获得Re结果：通过计算y设_y__'Rn绝缘电阻Re和Rl、R2、R3的串联值，获 .n，Rn= ， 得检测结果Re=Rn-Rl-R2-R3。 (7)报警或指示：MCU计算出绝缘电阻值后，当Re小于设置的报警值门槛，通过显示器或 者开关量电路输出予以指示。8. 根据权利要求7所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器的检测方法，其特征在于： 所述步骤⑶中，脉冲发生器的频率越低，低通滤波器的截止频率也随着降低。9. 根据权利要求1所述的应用于IT系统的绝缘电阻检测器的检测方法，其特征在于： 采用直流电压法： ⑴产生电压信号，MCU控制脉冲发生器只产生正的Un的电压信号； ⑵信号取样，该信号通过Ll、Rl、R2串联的取样网络取样； ⑶信号通过低通滤波器，MCU控制低通滤波器产生尽可能低的截止频率，Un为直流信 号能够无损失通过； ⑷信号通过可控双采样保持器，对于可控双采样保持器采样保持器的C1记忆正脉冲Un发生的tl时刻Un和电网系统产生的共同作用的电压ul，控制开关K33闭合使u2 = 0 ; ⑶信号通过差分放大器，差分放大器的输出Uo=K*(ul_u2)，其中K为差分放大器的放 大倍数， 此Uo已经去除了AC或DC电网系统的作用，Uo正比于取样电阻R1、R2、R3流过的电流In； (6) 获得Re结果：通过计算i设fRn绝缘电阻此和1?1、1?2、 1?3的串联值，获得 infRn-' iji：,, 检测结果Re=Rn-Rl-R2-R3 ; (7) 报警或指示：MCU计算出绝缘电阻值后进行报警和指示，当Re小于设置的报警值门 槛，通过显示器或者开关量电路输出予以指示。
【专利摘要】本发明涉及一种应用于IT系统的绝缘电阻检测器及其检测方法，包括可控脉冲发生器和直流电压发生器、跟随器、低通滤波器、可控的双采样保持器、差分放大器、MCU以及信号取样网络，可控脉冲发生器和直流电压发生器连通取样网络，该取样网络依次串联跟随器、低通滤波器、可控的双采样保持器、差分放大器以及MCU，该MCU通过数据线分别连接可控脉冲发生器和直流电压发生器、低通滤波器以及可控的双采样保持器。本发明应用范围广泛，效果好，即可应用在极低频率的脉动的交流电网系统，也可以同时应用低频脉冲探测法和直流电压法的线路，通过两种测试方法的选择使用可以拓宽可测系统的频率范围，还可以应用在更高电压的交流系统。
【IPC分类】G01R27/08, G01R27/02
【公开号】CN105259416
【申请号】CN201510755539
【发明人】袁绍民, 郭培建, 王国建, 张超
【申请人】天津天传新能源电气有限公司, 天津电气科学研究院有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月6日