一种开关或断路器动特性测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测试仪的技术领域，尤其是一种开关或断路器动特性测试仪。
【背景技术】
[0002]随着全国〃两网〃改造进程的全面推进，进入全国电网的各类高压开关的种类和数量日益增多。如何从开关管理的角度加大电网安全管理高压开关的特性对电力系统的运行有着重大的影响。据26个网、省公司的统计，至2001年底，电力系统中运行的高压开关比上年增加16477台，增长7.99%。按照造成事故障碍的责任划分，制造质量不良为其首要原因，其次是检修责任。从设备类型看，SF6和真空开关的故障率占到总故障率的50%以上，成为影响电网安全的主要因素。
[0003]要作好国电公司《高压开关设备管理规定》、《高压开关设备反事故技术措施》和《高压开关设备质量监督管理办法》等三个文件的贯彻、落实，确保开关的安全稳定运行，必须采用技术先进且高质量的开关动特性测量仪对电力系统中的各类型断路器进行定期检测，所以开关动特性测量仪在电力系统中有着广阔的市场。
[0004]国测现有的开关动特性测试仪可靠性差，局限性大，现场安装困难，影响了市场销售和公司形象，有必要研制性能先进可靠的新一代产品，超越其他检测设备生产厂家的同类产品，占领市场。
【实用新型内容】
[0005]针对上述问题，本实用新型旨在提供一种开关或断路器动特性测试仪。
[0006]为实现该技术目的，本实用新型的方案是:一种开关或断路器动特性测试仪，包括通道一、通道二、光电隔离器、输出口、高速微处理器、第一光栅传感器脉冲、第二光栅传感器脉冲、可编程逻辑器件、ROM/RAM、RS232、掌上电脑、方向信息模块，所述通道一、通道二均通于光电隔离器，所述输出口和高速微处理器相互作用，所述第一光栅传感器脉冲、第二光栅传感器脉冲与高速微处理器、可编程逻辑器件相通，所述高速微处理器、第二光栅传感器脉冲相互作用，所述可编程逻辑器件、RS232以及掌上电脑相互作用，所述可编程逻辑器件作用于方向信息模块。
[0007]本实用新型是根据现场需要研发出的新产品，其可适用于多油、少油、真空、SF6等高压开关的时间、速度特性测试。要求同时测量12个断口的固有分、合闸时间及不同期时间，重合闸时间，弹跳次数、弹跳时间，时间最小分辨率达到lus。可测量分(合)闸最大速度，分(合)闸平均速度，最大测量速度50m/s，最小分辨率为0.0Olm/s。可以测量开距、超程，最小分辨率Imm(Imm传感器)或0.1mm(0.1mm传感器)；可测量接触器、继电器等低压电器的分合闸时间及同期性，时间最小分辨率达到lus。具有灵活的刚分、刚合速度分析计算方案。采用虚拟仪器概念，简化操作。
【附图说明】
[0008]图1为信息处理的方案简图；
[0009]图2依次表示在光栅尺运动过程中光电传感器和光栅尺的相对位置。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图本和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0011]如图1所示，本实用新型实施例的一种开关或断路器动特性测试仪，包括通道一1、通道二2、光电隔离器3、输出口 4、高速微处理器5、第一光栅传感器脉冲6、第二光栅传感器脉冲7、可编程逻辑器件8、R0M/RAM9、RS23210、掌上电脑11、方向信息模块12，所述通道一 1、通道二 2均通于光电隔离器3，所述输出口 4和高速微处理器5相互作用，所述第一光栅传感器脉冲6、第二光栅传感器脉冲7与高速微处理器5、可编程逻辑器件8相通，所述高速微处理器5、第二光栅传感器脉冲7相互作用，所述可编程逻辑器件8、RS23210以及掌上电脑11相互作用，所述可编程逻辑器件8作用于方向信息模块12。
[0012]本实用新型是根据现场需要研发出的新产品，其可适用于多油、少油、真空、SF6等高压开关的时间、速度特性测试。要求同时测量12个断口的固有分、合闸时间及不同期时间，重合闸时间，弹跳次数、弹跳时间，时间最小分辨率达到lus。可测量分(合)闸最大速度，分(合)闸平均速度，最大测量速度50m/s，最小分辨率为0.0Olm/s。可以测量开距、超程，最小分辨率Imm(Imm传感器)或0.1mm(0.1mm传感器)；可测量接触器、继电器等低压电器的分合闸时间及同期性，时间最小分辨率达到lus。具有灵活的刚分、刚合速度分析计算方案。采用虚拟仪器概念，简化操作。利用PC机的优势，完成数据图形化，分析计算专业化。。如下图所示，采用双光电传感器，采用适当的逻辑分析，既可以有效抑制干扰和边沿脉冲信号，保证对传感器脉冲的准确计量，同时也可以检测运动方向。图中，Gl和G2均为光电传感器，两者相隔(2n+l)X0.5倍光栅刻度的距离(图中相距2.5倍)。当光电传感器处于光栅间隔边缘处，此时就容易产生数目不定的脉冲，正是这些脉冲影响了仪器的测量精度。我们采取了两个光电传感器来消除这些脉冲的影响。图2中，Gl处于边缘位置X，假设此时产生了 5个脉冲，记录下最后一次脉冲的发生时刻，记为Tl。图C中，Gl处于另外一个边缘位置y，假设此时产生了 8个脉冲，记录下最后一次脉冲的发生时刻，记为T2。利用所记录下来的一系列的时刻以及脉冲个数，就可以通过分析得到开关的行程和速度等参数。如果采用单脉冲计数法，记录下来的脉冲产生的时刻数目就有13个。采用电平检测法，记录下来的脉冲产生的时刻数目有可能不是两个。这就是其他设计无法克服的误差。而本设计，可以借助G2，来正确地得到Tl和T2这两个参数。对于图2，尽管Gl产生了 5个脉冲，但是，G2处于稳定电平状态，在G2的电平翻转之前(即G2到达位置z之前)，这5个脉冲只能算作一个，记录下最后一次脉冲的发生时刻，就是Tl。同理，也可以得到T2。也就是说，通过检测G2在位置z处产生的脉冲将这13个脉冲分为两部分，从而就得到了 Tl和T2。尽管G2在位置z处也将产生的数目不定的脉冲，但对Tl、T2的检测没有影响。这样，通过对Gl和G2产生的脉冲进行逻辑分析，就可以保证脉冲数目的正确性。保证Gl，G2的位置的精确性，可以考虑采用双踪红外传感器；保证光栅刻度的精确性。信号分析:传感器采集的开关运动信号由微处理器存储并整理。当采集到的运动信息频率较高而同时又有节点信息混入时一般处理器将因为负担过重，而产生较大的测量偏差难以保证测量的准确性和精度，满足不了技术要求。为减轻处理器负担，对光电传感器脉冲的逻辑分析采用了一个专门的可编程逻辑器件来完成，而“高速处理器”采用了一个指令周期为Ins的TMS320F206数字信号处理器。他们的结合保证了测量的高实时性和高准确性。上位机软件采用的技术方案:该测量仪上位机程序运行于Windows9x/NT/2000/XP操作系统平台上，采用面向对象的程序设计方法设计。上位机程序根据用户所选择的试验条件，采用串口和自定义的规约与下位机进行通讯，从而实现对下位机的控制和数据采集。上位机程序根据下位机上传回来的试验原始数据进行一定的计算，得到相应的试验结果，并将结果以图表的形式显示出来，用户可以对显示的图形进行缩放、查询等操作。上位机程序还可以将原始数据保存在计算机磁盘中，并可以将保存的数据文件打开和进行分析计算。实施方法和完成情况。采用了正确的处理方法和多种有效的抗干扰措施，使系统在强干扰的情况下，测试得到了正确的数据，达到现场测试的要求。传感器部分能够适应大多数开关的安装夹固。必须保留双脉冲方案，才能达到开关运动的高保真记录。真空开关的测量必须借助0.1mm传感器，我们采用了借鉴与改进并行的方式，在新电公司传感器的基础上，融入了长春三峰传感器公司和西安卫星测控有限公司的光电机构，通过大量现场实验，形成了一套更先进、实用的传感器机构。上位机软件部分在项目开始阶段，为了实现上位机与下位机的通讯，必须首先确定相互间通讯时采用的通讯规约，这一部分是上位机与下位机接口的基础。能很好地与改进前的下位机进行通讯和测量，实现了软件的所有功能。在8月份，主要是增加了试验结果的打印功能，可以方便地打印选定的曲线。同时，我们将上位机和下位机一起带到现场进行现场试验，试验结果表明，该产品性能稳定，多次试验结果一致，这得到了用户的好评。通过现场试验得到的测试数据分析可见新研制的样机不仅比公司老产品有根本上的改进和提高，而且在国内处于先进水平。从新技术指标来看，其中提高最显著的是行程、时间测量准确度和数据分析能力。因此新研制的样机不论是测量准确度、稳定性上，还是易操作性及方便携带都已达到设计任务要求。
[0013]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种开关或断路器动特性测试仪，包括通道一、通道二、光电隔离器、输出口、高速微处理器、第一光栅传感器脉冲、第二光栅传感器脉冲、可编程逻辑器件、ROM/RAM、RS232、掌上电脑、方向信息模块，其特征在于:所述通道一、通道二均通于光电隔离，所述输出口和高速微处理器相互作用，所述第一光栅传感器脉冲、第二光栅传感器脉冲与高速微处理器、可编程逻辑器件相通，所述高速微处理器、第二光栅传感器脉冲相互作用，所述可编程逻辑器件、RS232以及掌上电脑相互作用，所述可编程逻辑器件作用于方向信息模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种开关或断路器动特性测试仪，包括通道一、通道二、光电隔离、输出口、高速微处理、光栅传感器脉冲一、光栅传感器脉冲二、可编程逻辑器件、ROM/RAM、RS232、掌上电脑、方向信息模块，所述通道一、通道二均通于光电隔离，所述输出口和高速微处理相互作用，所述光栅传感器脉冲一、光栅传感器脉冲二与高速微处理、可编程逻辑器件相通，所述高速微处理、光栅传感器脉冲二相互作用，所述可编程逻辑器件、RS232以及掌上电脑相互作用，所述可编程逻辑器件作用于方向信息模块。本实用新型从新技术指标来看，其中提高最显著的是行程、时间测量准确度和数据分析能力，因此新研制的样机不论是测量准确度、稳定性上，还是易操作性及方便携带都已达到要求。
【IPC分类】G01R31-327
【公开号】CN204462327
【申请号】CN201420710552
【发明人】周自力, 张丹, 黄彦, 黄华元
【申请人】武汉华电高科电气设备有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年11月24日