一种基于单频信号的精密电阻测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电阻测量装置，特别是涉及一种基于单频信号的精密电阻测量装置。
【背景技术】
[0002]在电力网中，电力线路的许多地方需要测量高精度的电阻，例如导线的连接处。如果通过电阻的测量来判断电力线路的接触状态，对电阻的测量有非常高的精度要求。但是通常情况下电力线路中的电阻阻值较小，使电阻两端电压较小，因此准确测量电阻的阻值较困难。
[0003]在实际工程中，周围地区的电磁干扰可能会造成较多噪声，而由于被测量的电阻阻值本身就很小，噪声的干扰产生的影响就可能非常巨大，因此无法实现高精度的电阻测量。许多电力线路架设在偏远地区或高处地区，甚至有时线路是全封闭的，那么采用传统的人工测量与监控的方法将会耗费巨大的财力、物力以及时间成本。当遇到恶劣的天气时，工作人员的人身安全也会造成威胁。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，设计出一种基于单频信号的精密电阻测量装置，通过利用单频信号去除噪声干扰，实现在线测量精密电阻，提高测量的精度。
[0005]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]—种基于单频信号的精密电阻测量装置，包括待测电阻，用于采集待测电阻两端微电压和通过待测电阻电流的信号采集装置，对所述微电压和电流进行傅里叶分析来计算电阻值的信号处理器，将所述信号处理器处理得出的电阻值和测量点位置信息传递给监控终端的无线通信装置，用于为信号采集装置、信号处理器和无线通信装置提供电能的电源模块;所述信号采集装置的信号输出端与信号处理器的信号输入端连接，信号处理器的信号输出端与无线通信装置的信号输入端连接。
[0007]进一步地，还包括为电力线路提供单频信号的信号发生器。
[0008]进一步地，所述信号采集装置包括用于采集待测电阻两端微电压的电压数据采集器、用于采集通过待测电阻电流的电流采集装置。
[0009]进一步地，电流采集装置为霍尔电流传感器。
[0010]进一步地，所述信号处理器采用单片机、DSP、CPU、FPGA中的任一种，电池模块采用太阳能电池或电力线路中的交变电流感应取电。
[0011]本实用新型的积极有益效果:本实用新型能够在保证高精度的情况下，长期稳定、经济实用的进行在线监测。本实用新型通过采用单频信号，能够有效减小噪声影响，增加测量精度;通过采用霍尔电流传感器，不用破坏原有的电力线路，可以通过绝缘的方式测量得到通过精密电阻的电流;且技术人员可以对电力线路的连接状况进行实时准确的监测，一旦出现问题，可迅速发现，并快速定位故障发生地点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的原理框图之一
[0013]图2为本实用新型的原理框图之二。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图具体说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0015]实施例一，参见图1，图中为本实用新型的基于单频信号的精密电阻测量装置，包括待测电阻，用于采集待测电阻两端微电压和通过待测电阻电流的信号采集装置，对所述微电压和电流进行傅里叶分析来计算电阻值的信号处理器，将所述信号处理器处理得出的电阻值和测量点位置信息传递给监控终端的无线通信装置，用于为信号采集装置、信号处理器和无线通信装置提供电能的电源模块;所述信号采集装置的信号输出端与信号处理器的信号输入端连接，信号处理器的信号输出端与无线通信装置的信号输入端连接。
[0016]所述信号采集装置包括用于采集待测电阻两端微电压的电压数据采集器、用于采集通过待测电阻电流的电流采集装置。电流采集装置采用霍尔电流传感器，不需要破坏原有的电力线路，就能对通过精密电阻的电流进行测量。
[0017]所述信号处理器采用单片机、DSP、CPU、FPGA中的任一种，电池模块采用太阳能电池或电力线路中的交变电流感应取电。
[0018]本实施例的信号源采用电网中的单频信号，由于接触点两端的电压很微小，即使是较小的噪声干扰就会对精密电阻的测量造成较大的影响，所以通过采用单频信号提取测量的方法可以有效地减小噪声的影响，从而增加测量精度。电压数据采集器通过一个周期的电压采样得出特定频率下的电压分量，然后根据该分量的大小自动选择合适的放大倍数进行放大，最终向信号处理器输出放大后的原始微电压信号。导线中的电流会产生磁场信号，电流霍尔传感器通过测量磁场信号，来测出通过待测电阻的电流，然后将电流信号传输给信号处理器。信号处理器分别对接收到的微电压和电流进行5个周期的采样，通过傅里叶分析计算出特定频率下的分量U、I，去除噪声干扰，再通过R=U/I计算出被测精密电阻的阻值。信号处理器将得到的电阻值信号传输给无线通信装置，无线通信装置将电阻值信号和该点的位置信息进行整合，将整合后的信息传输给监控终端，工作人员对电力线路的连接状况进行在线监控。一旦出现问题，工作人员可以迅速发现，并且可以根据接收到的位置信息进行定位，实现了电力线路的高精度、长期稳定、经济实用的在线监测。
[0019]参见图2，实施例二，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例还包括为电力线路提供单频信号的信号发生器，其他实施方式与实施例一相同，具体不再赘述。
[0020]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种基于单频信号的精密电阻测量装置，其特征是:包括待测电阻，用于采集待测电阻两端微电压和通过待测电阻电流的信号采集装置，对所述微电压和电流进行傅里叶分析来计算电阻值的信号处理器，将所述信号处理器处理得出的电阻值和测量点位置信息传递给监控终端的无线通信装置，用于为信号采集装置、信号处理器和无线通信装置提供电能的电源模块;所述信号采集装置的信号输出端与信号处理器的信号输入端连接，信号处理器的信号输出端与无线通信装置的信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于单频信号的精密电阻测量装置，其特征是:还包括为电力线路提供单频信号的信号发生器。3.根据权利要求1所述的基于单频信号的精密电阻测量装置，其特征是:所述信号采集装置包括用于采集待测电阻两端微电压的电压数据采集器、用于采集通过待测电阻电流的电流采集装置。4.根据权利要求3所述的基于单频信号的精密电阻测量装置，其特征是:电流采集装置采用霍尔电流传感器。5.根据权利要求1所述的基于单频信号的精密电阻测量装置，其特征是:所述信号处理器采用单片机、DSP、CPU、FPGA中的任一种，电池模块采用太阳能电池或电力线路中的交变电流感应取电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单频信号的精密电阻测量装置，包括待测电阻，用于采集待测电阻两端微电压和通过待测电阻电流的信号采集装置，对所述微电压和电流进行傅里叶分析来计算电阻值的信号处理器，将所述信号处理器处理得出的电阻值和测量点位置信息传递给监控终端的无线通信装置，用于为信号采集装置、信号处理器和无线通信装置提供电能的电源模块。本实用新型能够高精度、长期稳定、经济实用的进行在线监测，一旦出现问题，技术人员可迅速发现，并快速定位故障发生地点。
【IPC分类】G01R27/08
【公开号】CN205353206
【申请号】CN201521024010
【发明人】田野, 蒲宇昕, 田琦昕, 田播
【申请人】浙江大学, 河南菁羽电子科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月11日