专利名称：一种三相测磁仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可进行三相或三个独立单相领赋的测磁仪，属测量仪器技术领域。
技术背景目前现有的测磁仪大都不能实saH相u^个3拉的单相试品的测量，测量过程中无法给出最大 磁通量、最小磁通量以及它们分别对应的电流，更无法显示磁滞回线并给出磁滞回线的面积，这些都是研发十分关心的问题。另外，现有测磁仪的CPU大都以单片机为主，控制器功耗比较大；主频低使得指令执行周期长，计算速度慢，在一个工频周期内的采样点数少。采样使用的A/D大多为 10位A/D或者更低，这使得其采样精度低。在环境恶劣的工业5见场，由于其传自、放大器及隔 离器件本身的技术原因，性能相对體，容易受至l仟扰，以!Wt^则磁仪测量精度低，误差大。而 且现有测磁仪的功能大都比较简单，通常以单通道为主，夕卜加一个霍尔传離， 一般只能测量试品 夕卜,一点的磁感应弓破，对于铁芯内部等传^ll无法探及到的部位、逾敫磁电流中存在直流电流 的情况，还无法测量。以上诸多缺陷，使测量工作受到很大限制。 发明内容本实用新翻于克服现有技术的不足、掛共一种會辦进行三相测试、易操作、性能稳定、测量 精度高的三相测磁仪。解决上述问题的技术方案是一种三相测磁仪，它由三相电压调理电路、三相电流调理TO、 A/D转换电路、CPU、存储电 路及译码扭被滅，所^H相电压调理,、三相电流调理电路均由三个相同的单相iW组成，其 中，各电压调理电路的输入端A和B分别接领S^tm的电压信号两端，输出端C和D分另艘、/D 转换秒各的CHXO+和CHX0-端口；各电流调理电路的输入端分别接测SX豫的分流器的输出端，输 出端接A/D转换电路的CHX1+端口;A/D转换TO的采样信号输出端M)La4 、//Oi:DB和M^ZX: 分别接CPU的P丽IO、 P丽11和P丽12端口，转换结束信号^接CPU的外部中断XINT1端口， 三位娜线接CPU的低3位地址线，存储电路和译码电路都与A/D转换扭各和CPU分另湘连接。Jl^H相测磁仪，所述各电压调理鹏由电压变换器PT和电桥组构成，电桥由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6及第一电容C1、第二电容C2、 第三电容C3组成，变换器PT的输入端接采样电压，输出端接电桥的输入端，电桥的输出端C和D 接A/D转换电路的CHX0+和CHXO-端口 。上脏相测磁仪，所述各电流调理喊由放大隔离鹏及同相加法电路构成，放大隔离电路由 i^放大器INA101、第八电阻R8、第九电阻R9、第七电阻R7及隔离放大器AD202AN组成，同相 加法电路由第十二电阻R12、第十电阻RIO、第十一电阻Rll、第十四电阻R14、第十三电阻R13、 第四电容C4及运放器LF353組成，隔离放大电路的输入端接分' 两端，输出端接同相加法电路 的输入端，同相加法电路的输出端接A/D转换电路的CHXl+端口。上述三相测磁仪，所述存储电路由存储芯片CY7C1021数据RAM实现，存储芯片CY7C1021作为 测磁仪调试过程中禾Sj^的外部存储空间与CPU并行连接，同时在测磁仪正常工作时作为采样结果的 数据存储空间。本实用新型在结构中增力盯三相电压和三相电^^样信号输入电路，并細高精度的A/D转换 电路和CPU，经过数据处理后可以计算出每相的最大磁能、最小磁通及各自对应的电流值以及磁滞 回线的面积，并送至显示终端LCD进行显示。本实用新型结构简单、控制灵活、测 |度高、抗干 扰能力强、性能稳定、f顿方便。
图1是本实用新型的电原理框图；图2是本实用新型中的A/D转换器与CUP连接电原理图； 图3是电压调理电路的电原理图； 图4是电流调理电路的电原理图。图中各fei己如下三相^ffi调理电路l、三相电流调理电路2、 A/D转换电路3、单片机CPU、 存储电路5、译码电珞6、通讯电珞7、并/串转换电路8、打印电路9、键盘IO、显示电路ll、电 压变换器PT、細駄器INMOl、隔离放大器AD202AN、运放器LF353。
具体实施方式
图1显示，本实用新型是一种三相测磁仪。它由三相M调理电路1、三相电流调理电路2、 A/D转换电路3、 CPU、通讯电路7、并/串转换电路8、打印电路9、键盘10、显示电路11、存储 电路5及译码电路6组成。其中三相^jl调理电路由三个结构相同的电路组成；三相电流调理电路 2由三个结构相同的电流调理 细戎，每相电压调理电路与电流调理电路之间存在 一一对应的关系。图2显示，本实用新型的A/D转换鹏3采用16位A/D采样模±央ADS8364芯片，CPU采用 TMS320LF2407芯片。ADS8364芯片的辦信号朋m4 、 M^和^Z^分别接TMS320LF2407 芯片的PWMIO、 PWM11和PWM12端口；转换结束信号接TMS320LF2407芯片的外部中断XINT1端口； 将弓,BYTE和ADD接地，使转换结果读取为16位读取；三位数据线接TMS320LF2407芯片的低3 位地址线；参考电源由ADS8364芯片内部提供，其电源输出引脚徵卜部运放器，外部运放器的输出 接ADS8364芯片参考电源的输入；采样输入fflit CHXO+禾口 CHX0-端口分别接三相电压调理电路1的 输出端，CHXl+端口接三相电流调理鹏2的输出端，0 1-接参考2.5￥;模拟电源接5V，数字接 口电源接3. 3V; ADS8364芯片与TMS320LF2407芯片之间釆用并行连接，片选信号由译码电￡#^{共。本实用新型的并/串转换电路8釆用并/串转换模块TL16C550，显示电路11釆用显示终端液晶 DMB24128A"01W，存储电路5采用CY7C1021芯片，译码电路6为CPLD芯片。显示终端液晶 DMB24128A~01W的串口通讯4顿11S320LF2407芯片内部串行通信接口模块SCI。 fflil并/串转换模 块TL16C550扩展的串口与上位机PC机通讯。打印电路9接TMS320LF2407芯片的IOPB 口。与 TMS320LF2407芯片并行连接的外部CY7C1021芯片数据RAM艮，作调试过程中禾旨的夕卜部存储器， 也用作A/D采样，结果的外部存储器，解决了 TMW320LF2407芯片内部数据存储空间的不足。译 码电路统一管理所有外设电路的读写。图3、 4显示，旨单相feE调理电路由电压变换器PT和电桥组构成，电压变换器PT釆用微 型精密变换器U(YF380型，电桥由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电 阻R5、第六电阻R6及第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3组成，变换器PT的输入端A和B 接分别接测量X像的电压信号两端的采样电压，输出端接电桥的输入端，电桥的输出端C禾口 D接 A/D转换电路的CHX0+和CHX0-端口 。每个单相电流调理电路由放大隔离电路及同相加法电路构成，放大隔离电路由仪用放大器 INMOl、电阻第八电阻R8、第九电阻R9、第七电阻R7及隔离放大器AD202AN组成，同相加法^J 各 由电阻第十二电阻R12、第十电阻RIO、第十一电阻Rll、第十四电阻R14、第十三电阻R13、电容 第四电容C4及igJ文器LF353乡贼，隔离放大鹏的输入端接分織两端，输出端接同相加法鹏 的输入端，同相加法电路的输出端接A/D转换电路的OKl+端口。本实用新型工作时，电压、电流信号分别纟^H相电压调理电路和三相电流调理电路送至A/D 转换电路，CPU根据设置确定启动一组、二组还^H乡皿样，启动信号由CPU的PWMIO、 P丽ll和PWM12分别掛共。A/D转换电路一次转换结束完j^S产生转换结束信号，CPU响m入外部中断 XINT1，衫卜部中断XINT1中，CPU读取A/D转换结果，并将其存储在外部存储器CY7C1021中，同 时判断A/D是否边续采样到设定 鄉。如果到设定次数，启动下一组A/D采样，当检测到附殳定组 数全部转换结束后，关闭中断、停lh^样。进行鹏处理过程中，计算出每相的最大磁能、最小磁 通及各自对应的电流值以及磁滞回线的面积，并,显示终端LCD。同时检测上位机是否发出上传 娜附旨令，上位机不傻合出各相的计算结果，而且给每相的电压、电流波形及磁滞回线。針工 频周期最大采样点为800点，即一个采样周期为25us，这一值视需要通过键&a行设定。此仪器结 构简单，i顿方便，测識度高，稳定性好，#PW、，抗干扰能力强，是一款理想的测磁仪器。
权利要求1.一种三相测磁仪，其特征在于它由三相电压调理电路[1]、三相电流调理电路[2]、A/D转换电路[3]、CPU、存储电路[5]及译码电路[6]组成，所述三相电压调理电路[1]、三相电流调理电路[2]均由三个结构相同的单相电路组成，其中，各电压调理电路的输入端A和B分别接测量对象的电压信号两端，输出端C和D分别接A/D转换电路[3]的CHX0+和CHX0-端口；各电流调理电路的输入端分别接测量对象的分流器的输出端，输出端接A/D转换电路[3]的CHX1+端口；A/D转换电路[3]的采样信号输出端HOLDA、HOLDB和HOLDC分别接CPU的PWM10、PWM11和PWM12端口，转换结束信号EOC接CPU的外部中断XINT1端口，三位数据线接CPU的低3位地址线，存储电路[5]和译码电路[6]与A/D转换电路[3]和CPU分别连接。
2. 根据权利要求1戶脱的三相测磁仪，其特征在于所述各电压调理电路由电压变换器[PT] 和电桥组构成，电桥由第一电阻[R1]、第二电阻[R2]、第三电阻[R3]、第四电阻[R4]、第五电阻[R5]、 第六电阻[R6]及第一电容[C1]、第二电容[C2]、第三电容[C3]组成，电压变换器[PT]的输入端接采 样电压，输出 电桥的输入端，电桥的输出端C和D接A/D转换电路[3]的CHX0+和CHX0-端口。
3. 根据权利要求2所述的三相测磁仪，其特征在于所述各电流调理电路由放大隔离电路及 同相加法电路构成，放大隔离电路由ftffl放大器[INA101]、第八电阻[R8]、第九电阻[R9]、第七电 阻[R7]及隔离放大器[AD202AN]组成；同相加法电路由第十二电阻[R12]、第十电阻[RIO]、第十一 电阻[Rll]、第十四电阻[R14]、第十三电阻[R13]、第四电容[C4]及运放器[LF353]乡诚，隔离放大 电路的输入端接分流器两端，输出端接同相加法电路的输入端，同相加法电路的输出端接A/D转换 电路的CHXl+端口。
4. 根据权利要求3所述的三相测磁仪，其特征在于所述存储鹏[5]为存储芯片CY7C1021， 所述存储芯片与CPU并行连接，同时与A/D转换 的相应端口 ％3§接。
专利摘要一种三相测磁仪，属测量技术领域，用于三相或单相试品的磁参数测量。其技术方案是它由三相电压调理电路、三相电流调理电路、A/D转换电路、CPU、存储电路及译码电路组成，电压和电流调理电路均由三个结构相同的单相电路组成，各电压调理电路和电流调理电路的输入端分别接被测量对象的输出电压信号和分流器两端，输出端接A/D转换电路的输入端，A/D转换电路输出的采样信号、转换结束信号接CPU，存储电路和译码电路都与A/D转换电路和CPU分别连接。本实用新型增加了三相电压和电流采样信号输入电路，具有测量精度高、抗干扰能力强、性能稳定、使用方便等优点。
文档编号G01R33/02GK201173967SQ200820076430
公开日2008年12月31日 申请日期2008年3月10日 优先权日2008年3月10日
发明者刘兰容, 张喜军, 焦翠坪, 淼 王, 缑录海, 赵双喜 申请人:保定天威集团有限公司