专利名称：一种带电测量电器设备绝缘电阻的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带电测量交流电机、电源变压器等电器设备绝缘电阻的装置。
背景技术：
目前，交流电机、电源变压器等电器设备的绝缘电阻大多是在其停止运行或大修状态下进行测量的。为防止交流电机等电器设备在运行过程中绝缘的下降，引起故障的扩大，有必要在设备运行过程中监测其绝缘电阻。当设备运行中其绝缘电阻等于或低于设置的预警值时，显示预警标志；低于下限允许值，不仅显示报警标志，同时报警继电器动作，报警继电器提供两对触点，可供外部报警及被监测电器设备的保护电路用；检测到的绝缘电阻值，转换成4～20mA的标准电流信号输出，供上位机集中监控使用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的技术缺陷，提供一种工矿企业使用的带电测量电器设备绝缘电阻的装置。
本实用新型，由信号处理部分、信号显示部分组成；绝缘电阻取样信号，送至信号调理及电压/频率方式模数转换电路2，单片微处理器(1)的输入端接信号调理及电压/频率式模数转换电路2的输出；单片微处理器1的输出端接数模转换及电压/电流变换电路5和显示及其驱动电路4，数模转换及电压/电流变换电路5输出的4～20mA信号经J2插口可送至上位机；设置/运行切换开关S1、校准开关S2、增加开关S3、减少开关S4分别接单片微处理器1的输入端。
单片微处理器1的“P1.0”端由插口J1及P1插座接切换开关S1、“P1.1”端接至校准开关S2、“P1.2”端接至增加开关S3、“P1.3”端接至减少开关S4；单片微处理器1的“P1.7”端通过门电路由插口J1及P1插座接至发光二极管LED1、LED2以指示带电测量绝缘电阻装置是处于运行状态还是参数设置状态；电压/电流变换电路IC6的“IOUT”端输出的4～20mA信号经J2插口可送至上位机。
单片微处理器1的“P1.4、P1.5、P1.6”端通过插口J1及P1插座接至数码管控制驱动集成电路IC7、IC8的“CLK、DIN、nCS”端；单片微处理器1的“P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7”端分别接串行EEPROM及看门狗电路3即IC4的“/CS、SO、SCK、SI、/WD”端，控制EEPROM的写入及读出，并确保装置可靠性，IC4的“RESET”端接单片微处理器IC2的“RESET”端，给出系统的复位信号；数模转换及其电压/电流变换电路5中串行数模转换接口IC3的“VOUT”输出端经运算放大器后接电压电流变换集成电路IC6的“+SIG”输入端，电压电流变换集成电路IC6的“IOUT”输出端通过插口J2的“11”端可接至上位机；报警继电器L两对触点由插口J4输出，可供外部报警及被监测电器设备的保护电路用。
本实用新型可以对运行着的设备进行绝缘电阻的测试。其监测电源采用开关型稳压电源模块，其过流保护及短路保护效果好；其绝缘电阻预警值、绝缘电阻下限允许值可由使用者通过触摸开关进行设置，可方便、灵活地使用在各种场合；本实用新型中的模数转换采用电压/频率方式转换，可靠性高、抗干扰能力强。
图1是本实用新型结构关系示意框图。其中有单片微处理器1；信号调理及电压/频率式模数转换电路2；串行EEPROM及看门狗电路3；显示及其驱动电路4；数模转换及其电压/电流变换电路5；监测开关电源6；光电隔离驱动7；此外有触摸开关S1、S2、S3、S4。
图2是本实用新型的信号处理电路原理图。
图3是本实用新型的显示及触摸开关S1、S2、S3、S4的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
实施例如图1、图2和图3所示，本实用新型由信号处理部分、信号显示部分组成；绝缘电阻取样信号经信号调理后接电压/频率方式模数转换电路的输入端，电压/频率式模数转换电路的输出端以及设置/运行切换开关、校准开关、增加开关、减少开关分别接单片微处理器IC2的输入端，单片微处理器的输出端接数模转换电路和显示及其驱动电路，单片微处理器还对串行EEPROM及看门狗电路进行控制，以实现设置参数的存取。
串行EEPROM及看门狗电路IC4是集EEPROM、可编程看门狗定时器、低VCC复位+上电复位三项功能为一体的集成芯片，单片微处理器的“P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7”端分别接串行EEPROM及看门狗电路IC4的“/CS、SO、SCK、SI，/WD”，IC4的“RESET”端接单片微处理器IC2的“RESET”端，给出系统的复位信号；监测电源采用开关型稳压电源模块(6)即POWER，与限流电阻Rm及取样电阻R0串联，插口J3接至被测点，R0两端的取样电压与被监测点绝缘电阻为单值函数关系，接至运算放大器经信号调理后至电压/频率式模数转换电路IC1的“7”端，电压/频率式模数转换电路IC1的“3”端输出频率信号通过光电耦合器接至单片微处理器IC2的15脚“T1”端；单片微处理器IC2的“P2.0、P2.1、P2.2”端接数模转换电路IC3的“DW、SCLK、/CS”端，数模转换电路IC3的输出“VOUT”端经电压/电流变换电路IC6的输出“IOUT”端输出4～20mA信号可通过插口J2送至上位机，上位机由此获得该设备的绝缘电阻值；单片微处理器IC2的“P1.4、P1.5、P1.6”端通过插口J1接显示及其驱动电路板P1插座至数码管控制驱动集成电路IC8、IC9的“CLK、DIN、nCS”端，单片微处理器IC2的“P1.7”端经施密特触发器后通过插口J1接显示及其驱动电路板P1插座至发光二极管LED1、LED2；单片微处理器IC2的“P1.0、P1.1、P1.2、P1.3”端由插口J1接显示及其驱动电路板P1插座至触摸开关S1、S2、S3、S4；报警继电器L两对触点由插口J4输出，可供外部报警及被监测电器设备的保护电路用。
权利要求1.一种带电测量电器设备绝缘电阻的装置，由信号处理部分、信号显示部分组成，其特征在于绝缘电阻取样信号，送至信号调理及电压/频率方式模数转换电路(2)，单片微处理器(1)的输入端接信号调理及电压/频率式模数转换电路(2)的输出；单片微处理器(1)的输出端接数模转换及电压/电流变换电路(5)和显示及其驱动电路(4)，数模转换及电压/电流变换电路(5)输出的4～20mA信号经J2插口可送至上位机；设置/运行切换开关(S1)、校准开关(S2)、增加开关(S3)、减少开关(S4)分别接单片微处理器(1)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种带电测量电器设备绝缘电阻的装置，其特征在于单片微处理器(1)即单片微处理器IC2的“P1.0”端由插口J1及P1插座接切换开关(S1)、“P1.1”端接至校准开关(S2)、“P1.2”端接至增加开关(S3)、“P1.3”端接至减少开关(S4)；单片微处理器(1)的“P1.7”端通过门电路由插口J1及P1插座接至发光二极管LED1、LED2以指示带电测量绝缘电阻装置是处于运行状态还是参数设置状态；电压/电流变换电路IC6的“IOUT”端输出的4～20mA信号经J2插口可送至上位机。
3.根据权利要求1所述的一种带电测量电器设备绝缘电阻的装置，其特征在于单片微处理器(1)的“P1.4、P1.5、P1.6”端通过插口J1及P1插座接至数码管控制驱动集成电路IC7、IC8的“CLK、DIN、nCS”端；单片微处理器(1)的“P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7”端分别接串行EEPROM及看门狗电路(3)即IC4的“/CS、SO、SCK、SI、/WD”端，控制EEPROM的写入及读出，并确保装置可靠性，IC4的“RESET”端接单片微处理器IC2的“RESET”端，给出系统的复位信号；数模转换及其电压/电流变换电路(5)中串行数模转换接IC3的“VOUT”输出端经运算放大器后接电压电流变换集成电路IC6的“+SIG”输入端，电压电流变换集成电路IC6的“IOUT”输出端通过插口J2的“11”端可接至上位机；报警继电器L两对触点由插J4输出，可供外部报警及被监测电器设备的保护电路用。
专利摘要本实用新型公开了一种带电测量电器设备绝缘电阻的装置。该装置由信号处理电路、显示电路所组成，其中被监测设备的监测点接至信号调理及电压/频率式模数转换电路2，微处理器1的输出、入端接串行EEPROM及看门狗电路3，电压/频率式模数转换电路的输出端以及设置/运行切换开关S1、校准开关S2、增加开关S3、减少开关S4分别接单片微处理器1的输入端，单片微处理器1的输出端接数模转换电路及电压/电流变换电路5和显示及其驱动电路4，能同时显示设置的其绝缘电阻预警值、绝缘电阻下限允许值外，还能显示实时绝缘电阻值，能给出预警及报警标志。
文档编号G01R27/16GK2777560SQ20052007085
公开日2006年5月3日 申请日期2005年4月18日 优先权日2005年4月18日
发明者郭怡倩, 孙频东 申请人:南京师范大学