电缆对地参数测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种电缆对地参数测试仪，涉及集成电路领域。该电缆对地参数测试仪包括控制器、电阻切换电路以及电流采集电路，电阻切换电路包括至少两个阻值不同的限流电阻和与电阻数量相同的第一切换开关，每个限流电阻与一个第一切换开关均串联于电流采集电路与一待测电缆之间，电流采集电路用于将采集到的电流信号传输到控制器，控制器用于将获得的电流信号转化为电流值并输出。该电缆对地参数测试仪测得的对地漏流值更接近于真实的对地漏流值，从而测得的对地漏流值更加准确。
【专利说明】
电缆对地参数测试仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种电缆对地参数测试仪。
【背景技术】
[0002]绝缘漏流测试仪是用来测试信号电缆的对地绝缘电阻与对地漏流的一种自动测试设备。在测试的过程中，通过计算机发出测试命令控制绝缘漏流测试仪控制继电器组合，选择需要测试的信号电缆接入绝缘漏流测试仪的对地绝缘测试采集盒或者对地漏流测试采集盒，绝缘测试采集盒或者对地漏流测试采集盒采集绝缘电阻信号或者对地漏流信号，并通过主控制器依据绝缘电阻信号或者对地漏流信号计算出绝缘电阻值和对地漏流值，再通过CAN总线将绝缘电阻值和对地漏流值上传到计算机，从而可使得用户在计算机观察到电缆对地参数。在测量对地漏流的过程中，由于待测电缆的对地漏流值不能超过一定的安全阈值(例如20mA)，因此需要加限流电阻对流过待测电缆的电流进行限流再进行检测，当然，限流电阻越小检测到的信号电缆的对地漏流值越接近于真实的对地漏流值。
[0003]现有技术中的绝缘漏流测试仪对信号电缆的对地漏流值进行采集时，为了避免流过待测电缆的电流过大，采用较大的限流电阻(例如Ik电阻)进行限流，再进行对地漏流取样采集，然而由于限流电阻阻值固定，导致测试结果与真实值相差较大。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种电缆对地参数测试仪，以改善上述的问题。
[0005]本实用新型实施例提供的一种电缆对地参数测试仪，包括控制器、电阻切换电路以及电流采集电路，所述电阻切换电路包括至少两个阻值不同的限流电阻和与所述限流电阻数量相同的第一切换开关，每个所述电阻与一个所述第一切换开关均串联于所述电流采集电路与一待测电缆之间，所述电流采集电路用于将采集到的电流信号传输到所述控制器，所述控制器用于将获得的电流信号转化为电流值并输出。
[0006]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括第一电压采集电路以及第二切换开关，所述第二切换开关的切换触点用于连接每个所述电阻切换电路的电阻或所述第一电压采集电路，所述第二切换开关的固定触点连接于所述待测电缆与所述切换触点之间。
[0007]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括第三切换开关、对比电阻、第二电压采集电路以及高压产生模块，所述第三切换开关的切换触点与所述第二切换开关的固定触点电连接或与所述高压产生模块、所述对比电阻、所述第二电压采集电路均电连接，所述第三切换开关的固定触点与连接于所述信号电缆、所述切换触点之间，所述对比电阻、所述高压产生模块以及所述控制器依次串联，所述对比电阻、所述第二电压采集电路以及所述控制器依次串联。
[0008]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括按键输入模块，所述按键输入模块与所述控制器电连接，所述控制器还与所述第三切换开关电连接，所述按键输入模块用于获得输入的待测参数并将待测参数传递至所述控制器，所述控制器用于依据获得的待测参数控制第三切换开关进行切换。
[0009]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括按键输入模块，所述按键输入模块与所述控制器电连接，所述控制器还与所述电阻切换电路的每个第一切换开关电连接，所述按键输入模块用于获得输入的电阻值并将电阻值传递至所述控制器，所述控制器用于依据获得的电阻值控制其中一个所述第一切换开关闭合。
[0010]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接，所述控制器用于将所述电流值输出至所述显示模块显示。
[0011]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括有线通信模块与/或无线通信模块，所述有线通信模块与/或无线通信模块与所述控制器电连接，所述控制器还用于通过所述有线通信模块或所述无线通信模块将所述电流值发送至一智能终端。
[0012]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括电源转换器与防雷器，所述电源转换器分别与所述控制器、所述防雷器电连接。
[0013 ]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括空开检测电路、开关量采集电路，所述防雷器、所述空开检测电路、所述开关量采集电路以及所述控制器依次串联，所述空开检测电路用于检测所述防雷器的运行状态，所述开关量采集电路用于采集所述空开检测电路检测到的运行状态并将运行状态传递至所述控制器，所述控制器用于依据检测到的运行状态输出提示信息。
[0014]进一步地，所述电缆对地参数测试仪还包括报警器，所述报警器与所述控制器电连接，所述控制器还用于在判断到转化得到的电流值不在预设的电流阈值范围时控制所述报警器报警。
[0015]与现有技术相比，本实用新型提供的一种电缆对地参数测试仪，可通过电阻切换电路的第一切换开关切换不同阻值的限流电阻从而改变流过待测电缆的电流，在实际操作的过程中，从大到小逐一切换限流电阻从而采集到不同对地漏流值，由于在测得的对地漏流值超过安全阈值后不适宜再将当前的限流电阻切换到下一级更小的限流电阻以防产生故障，因此取第一个超过安全阈值的对地漏流值作为测得的对地漏流值，该测得的对地漏流值更接近于真实的对地漏流值，从而测得的对地漏流值更加准确。
[0016]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0017]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]图1为本实用新型较佳实施例提供的电缆对地参数测试仪与继电器组合电路以及待测电缆的电路连接框图。
[0019]图2为本实用新型较佳实施例提供的电阻切换电路的结构示意图。
[0020]其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下:控制器101，电阻切换电路102，电流采集电路103，限流电阻104，第一切换开关105，第一电压采集电路106，第二切换开关107，第三切换开关108，对比电阻109，第二电压采集电路110，高压产生模块111，按键输入模块112，显示模块113，有线通信模块114，无线通信模块115，电源转换器116，变压器117，空开检测电路118，开关量采集电路119，报警器120，防雷器121，继电器组合电路122，待测电缆123。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]绝缘漏流测试仪是用来测试信号电缆的对地绝缘电阻与对地漏流的一种自动测试设备。在测试的过程中，通过计算机发出测试命令控制绝缘漏流测试仪控制继电器组合，选择需要测试的信号电缆接入绝缘漏流测试仪的对地绝缘测试采集盒或者对地漏流测试采集盒，绝缘测试采集盒或者对地漏流测试采集盒采集绝缘电阻信号或者对地漏流信号，并通过主控制器依据绝缘电阻信号或者对地漏流信号计算出绝缘电阻值和对地漏流值，再通过CAN总线将绝缘电阻值和对地漏流值上传到计算机，从而可使得用户在计算机观察到电缆对地参数。在测量对地漏流的过程中，由于待测电缆的对地漏流值不能超过一定的安全阈值(例如20mA)，因此需要加限流电阻对流过待测电缆的电流进行限流再进行检测，当然，限流电阻越小检测到的信号电缆的对地漏流值越接近于真实的对地漏流值。
[0023]现有技术中的绝缘漏流测试仪对信号电缆的对地漏流值进行采集时，为了避免流过待测电缆的电流过大，采用较大的限流电阻(例如Ik电阻)进行限流，再进行对地漏流取样采集，然而由于限流电阻的阻值固定，导致测试结果与真实值相差较大。
[0024]有鉴于此，实用新型人经过长期观察和研究发现，提供了一种电缆对地参数测试仪，包括控制器、电阻切换电路以及电流采集电路，电阻切换电路包括至少两个阻值不同的限流电阻和与电阻数量相同的第一切换开关，每个限流电阻与一个第一切换开关均串联于电流采集电路与一待测电缆之间，电流采集电路用于将采集到的电流信号传输到控制器，控制器用于将获得的电流信号转化为电流值并输出。该电缆对地参数测试仪测得的对地漏流值更接近于真实的对地漏流值，从而测得的对地漏流值更加准确。
[0025]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0026]请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种电缆对地参数测试仪，包括控制器101、电源保护模块、对地漏流电压采集模块、对地电阻采集模块以及第三切换开关108。电源保护模块、对地漏流电压采集模块、对地电阻采集模块均与控制器101电连接，第三切换开关108的切换触点与对地漏流电压采集模块或对地电阻采集模块电连接，第三接触开关的固定触点与一外接的继电器组合电路122电连接，继电器组合电路122用于接待测电缆123，并且通过继电器组合电路122可对待测电缆123进行切换选择。
[0027]对地漏流电压采集模块包括电阻切换电路102、电流采集电路103、第一电压采集电路106以及第二切换开关107。如图2所示，电阻切换电路102包括五个阻值不同的限流电阻104和五个第一切换开关105，其中五个电阻的阻值分别为1ΚΩ、560Ω、270Ω、120Ω、50Ω，当然地，本实施例中，对电阻切换电路102包括的电阻的个数与阻值均可依据实际需求而定，在此并不做限制，并且本实施例中，第二切换开关107、第三切换开关108以及多个第一切换开关105均可采用继电器替换。
[0028]通常情况下，允许通过待测电缆123的最大对地漏流值为20mA，假设与电流采集电路103连接的是固定不变的电阻IK Ω，测出的对地漏流值为15mA，虽然15mA并未超过最大对地漏流值20mA，但是由于1ΚΩ的阻值较大，从而测得15mA的与真实对地漏流值的误差也较大。因此采用电阻切换电路102对串接于电流采集电路103与待测电缆123之间的限流电阻104进行切换，可得到与允许通过待测电缆123的最大对地漏流的误差较小的对地漏流值。例如，假设采用1ΚΩ、560Ω、270 Ω、120Ω、50Ω，当测得的切换到前4个限流电阻104时，分别通过待测电缆123的对地漏流值为15mA、17mA、19mA、25mA，由于25mA已经大于对允许通过的最大安全对地漏流值，所以不能再切换到50 Ω再进行对地漏流值检测，因此将25mA作为测得对地漏流值，从而得到的对地漏流值与实际对地漏流值的误差较小。本实施例中，电流采集电路103、第一电压采集电路106可集成于同一芯片，当然，也可以独立设置，在此不做限制。
[0029]每个限流电阻104与一个第一切换开关105均串联于电流采集电路103与第二切换开关107之间，电流采集电路103用于将采集到的电流信号传输到控制器101，控制器101用于将获得的电流信号转化为电流值并输出。第二切换开关107的切换触点用于连接每个电阻切换电路102的电阻或第一电压采集电路106，第二切换开关107的固定触点与继电器组合电路122连接。通过第二切换开关107可选择电流采集电路103采集对地漏流或者第一电压采集电路106采集对地电压。
[0030]对地电阻采集模块包括对比电阻109、第二电压采集电路110以及高压产生模块111，其中对比电阻109的阻值恒定，且控制器101预存储有对比电阻109的阻值。第三切换开关108的切换触点与第二切换开关107的固定触点电连接或与高压产生模块111、对比电阻109、第二电压采集电路110均电连接。通过第三切换开关108可选择连接对地漏流电压采集模块从而检测待测电缆123的对地漏流或对地电压、对地电阻采集模块检测待测电缆123的对地电阻。第三切换开关108的固定触点与连接于信号电缆、切换触点之间，对比电阻109、高压产生模块111以及控制器101依次串联，对比电阻109、第二电压采集电路110以及控制器101依次串联。控制器101可控制高压产生模块111产生500V不稳定的高压添加到待测电缆123与对比电阻109两端，第二电压采集电路110可采集待测电缆123两端的电压和对比电阻109的两端的电压并将采集到的电压传输到控制器101，控制器101依据待测电缆123两端的电压、对比电阻109的两端的电压以及对比电阻109的阻值计算得出待测电缆123的对地电阻。
[0031]电源保护模块包括变压器117、电源转换器116、防雷器121、空开检测电路118以及开关量采集电路119。防雷器121、变压器117、电源转换器116以及控制器101依次电连接，变压器117用于外接市电并将220V交流电源转换为8V和20V交流电源；电源转换器116用于将交流8V和20V转换为直流1V和直流24V电源为控制器101供电。防雷器121、空开检测电路118、开关量采集电路119以及控制器101依次串联。防雷器121用于保护电源转换器116不被雷电击坏，空开检测电路118用于检测防雷器121的运行状态，其中，运行状态包括“O”和“I”，“O”表示故障，“I”表示正常，开关量采集电路119用于采集空开检测电路118检测到的运行状态并将运行状态传递至控制器101，控制器101用于依据检测到的运行状态输出提示信息。例如，当运行状态为“O”时，控制器101输出“出现故障”的提示信息。
[0032]电缆对地参数测试仪还包括按键输入模块112、显示模块113、有线通信模块114、无线通信模块115以及报警器120，显示模块113、按键输入模块112均与控制器101电连接，显示模块113可采用160*160的点阵液晶显示屏，显示模块113用于显示按键的操作界面以及对地漏流、对地电压、对地电阻以及各种提示信息。控制器101还与第一切换开关105、第三切换开关108电连接，按键输入模块112用于获得输入的待测参数并将待测参数传递至控制器101，控制器101用于依据获得的待测参数控制第三切换开关108进行切换。例如，当用户输入的待测参数为对地漏流或对地电压时，控制器101控制第三切换开关108与对地漏流电压采集模块电连接；用户输入的待测参数为对地电阻时，控制器101控制第三切换开关108与对地电阻采集模块电连接，可实现在电缆对地参数测试仪独立对待测参数进入输入并且实现切换，无需外接计算机发送的命令进行控制，方便快捷。按键输入模块112还用于获得输入的电阻值并将电阻值传递至控制器101，控制器101用于依据获得的电阻值控制其中一个第一切换开关105闭合。例如，用户在按键输入模块112的电阻值为560 Ω，则控制器1I控制与电阻值为560 Ω的电流电阻串联的第一切换开关105闭合，从而还可实现在电缆对地参数测试仪独立实现对限流电阻104的切换，需外接计算机发送的命令进行控制，方便快捷。
[0033]有线通信模块114、无线通信模块115均与控制器101电连接，控制器101还用于通过有线通信模块114或无线通信模块115将电流值发送至一智能终端并通过智能终端进行显示，其中，有线通信模块114为CAN总线，无线通信模块115为WIFI模块，智能终端为智能手机或者电脑。
[0034]报警器120与控制器101电连接，控制器101还用于在判断到转化得到的电流值大于预设的电流阈值范围时控制报警器120报警。具体地，当对地漏流值不在预设的电流阈值范围时，则说明待测电缆123的组合配线不正确，从而报警器120发生提示信号提示工作人员，从而方便工作人员进行校线，提高了现场维护效率。
[0035]综上，本实用新型提供的一种电缆对地参数测试仪，可通过电阻切换电路102的第一切换开关105切换不同阻值的限流电阻104从而改变流过待测电缆123的电流，在实际操作的过程中，从大到小逐一切换限流电阻104从而采集到不同对地漏流值，由于在测得的对地漏流值超过安全阈值后不适宜再将当前的限流电阻104切换到下一级更小的限流电阻104以防产生故障，因此取第一个超过安全阈值的对地漏流值作为测得的对地漏流值，该测得的对地漏流值更接近于真实的对地漏流值，从而测得的对地漏流值更加准确。另外还具有1、独立完成对电缆对待测参数设置和控制命令的发送;2、可测量待测电缆123的对地电压;3、通过空开检测电路118和开关量采集电路119在对地保险丝或者空开断开时可实现故障自检;4、可检测现场配线或者组合配线是否正确的功能。该电缆对地参数测试仪构思巧妙、易于实施、推广性与实用性强。
[0036]在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0037]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0038]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意至IJ:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
【主权项】
1.一种电缆对地参数测试仪，其特征在于，包括控制器、电阻切换电路以及电流采集电路，所述电阻切换电路包括至少两个阻值不同的限流电阻和与所述限流电阻数量相同的第一切换开关，每个所述限流电阻与一个所述第一切换开关均串联于所述电流采集电路与一待测电缆之间，所述电流采集电路用于将采集到的电流信号传输到所述控制器，所述控制器用于将获得的电流信号转化为电流值并输出。2.根据权利要求1所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括第一电压采集电路以及第二切换开关，所述第二切换开关的切换触点用于连接每个所述电阻切换电路的电阻或所述第一电压采集电路，所述第二切换开关的固定触点连接于所述待测电缆与所述切换触点之间。3.根据权利要求2所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括第三切换开关、对比电阻、第二电压采集电路以及高压产生模块，所述第三切换开关的切换触点与所述第二切换开关的固定触点电连接或与所述高压产生模块、所述对比电阻、所述第二电压采集电路均电连接，所述第三切换开关的固定触点与连接于所述待测电缆、所述切换触点之间，所述对比电阻、所述高压产生模块以及所述控制器依次串联，所述对比电阻、所述第二电压采集电路以及所述控制器依次串联。4.根据权利要求3所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括按键输入模块，所述按键输入模块与所述控制器电连接，所述控制器还与所述第三切换开关电连接，所述按键输入模块用于获得输入的待测参数并将待测参数传递至所述控制器，所述控制器用于依据获得的待测参数控制第三切换开关进行切换。5.根据权利要求1所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括按键输入模块，所述按键输入模块与所述控制器电连接，所述控制器还与所述电阻切换电路的每个所述第一切换开关电连接，所述按键输入模块用于获得输入的电阻值并将电阻值传递至所述控制器，所述控制器用于依据获得的电阻值控制其中一个所述第一切换开关闭合。6.根据权利要求1所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括显示模块，所述显示模块与所述控制器电连接，所述控制器用于将所述电流值输出至所述显示模块显示。7.根据权利要求1所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括有线通信模块与/或无线通信模块，所述有线通信模块与/或无线通信模块与所述控制器电连接，所述控制器还用于通过所述有线通信模块或所述无线通信模块将所述电流值发送至一智能终端。8.根据权利要求1所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括电源转换器与防雷器，所述电源转换器分别与所述控制器、所述防雷器电连接。9.根据权利要求8所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括空开检测电路、开关量采集电路，所述防雷器、所述空开检测电路、所述开关量采集电路以及所述控制器依次串联，所述空开检测电路用于检测所述防雷器的运行状态，所述开关量采集电路用于采集所述空开检测电路检测到的运行状态并将运行状态传递至所述控制器，所述控制器用于依据检测到的运行状态输出提示信息。10.根据权利要求1所述的电缆对地参数测试仪，其特征在于，所述电缆对地参数测试仪还包括报警器，所述报警器与所述控制器电连接，所述控制器还用于在判断到转化得到的电流值不在预设的电流阈值范围时控制所述报警器报警。
【文档编号】G01R19/00GK205665317SQ201620567258
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】杨祖明, 陈维
【申请人】四川网达科技有限公司