一种弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法与流程

文档序号:15631755发布日期:2018-10-12 20:46阅读:175来源:国知局

本发明涉及一种测试光源发生装置及测试方法,特别是涉及一种弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,属于弧光检测与保护技术领域。



背景技术:

弧光保护作为电力行业故障保护的有力措施,在输变电系统故障保护上起到了至关重要的作用。经过弧光保护多年的经验,弧光和电流双判据的方案被广泛采用。众多周知,电流检测方面,是利用电流突变或其相位突变的机制,这其中不存在硬件上的角度问题;而弧光传感器属于硬件的范畴,光学检测存在着接收角度这一参数,故而对弧光传感器本身的检验就有着角度响应特性。

目前市面上虽然出现了相关产品,但大多不具备光源入射角度调节的性能,或者可以调节角度,但调节方式及角度的检测方式不够完善,无法实现角度精度高的性能要求,现在需要一种设备,能够利用模拟反馈提高光源光强度精度,同时利用闭环反馈的方式控制光源的照射角度,以解决手动操作误差大的问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的是为了提供一种弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,在利用模拟反馈提高光源光强度精度的同时,利用闭环反馈的方式控制光源的照射角度,以解决手动操作误差大的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到:

一种弧光传感器测试光源发生装置,包括固定基板、固定在所述固定基板一侧的前面板以及固定在所述固定基板上的封闭壳体,所述前面板的一侧固定有弧光传感器适配件,所述固定基板的下方设有调角电机,所述调角电机的旋转轴穿过所述固定基板,所述固定基板的上方设有主控单元、悬臂以及位于所述悬臂下方的角度传感器,所述悬臂固定在所述调角电机的转轴上,所述悬臂上固定有光源和稳光单元,所述稳光单元包括光反馈电路以及与所述光反馈电路相连的光源控制电路,所述主控单元包括cpu以及分别与所述cpu相连的电机控制电路、模数转换电路、数模转换电路、通信电路和电源电路,所述光源控制电路分别与所述数模转换电路和所述光源相连,所述电机控制电路与所述调角电机相连,所述模数转换电路与所述角度传感器相连。

优选的,所述调角电机为步距角小于1°且倍乘后能够达到整数角度的步进电机。

优选的,所述调角电机旋转的角度通过所述cpu以四相八拍的方式控制,所述cpu利用角度传感器对某一角度进行位置监控。

优选的,所述调角电机的旋转轴、所述光源的发光轴和所述弧光传感器适配件的中心轴交于交点a,所述调角电机的旋转轴、所述光源的发光轴和所述弧光传感器适配件的中心轴中的任意两个轴处于同一平面内。

优选的,所述悬臂带动所述光源围绕所述交点a在0°~180°内旋转,所述悬臂有若干个,所述光源有若干个,所述光源为波长在200nm~700nm内的宽谱或单色大功率led。

优选的,所述稳光单元利用所述数模转换电路输出的电压值驱动所述光源发光,所述稳光单元利用所述光反馈电路调节所述光源的供电电流值的大小。

优选的,所述前面板上设有用于固定所述弧光传感器适配件的安装孔,所述安装孔的外围设有至少三个呈圆周分布的螺纹孔。

优选的,所述电源电路分别与光源、所述调角电机、所述角度传感器、所述光反馈电路、所述光源控制电路、所述cpu、所述电机控制电路、所述模数转换电路、所述数模转换电路和所述通信电路相连接。

进一步的,一种弧光传感器测试光源发生的测试方法,所述cpu通过所述通信电路接收外部发送的设置指令信息,所述cpu按照指令内容的要求发送指令调节所述光源的照射角度及所述光源的发光强度,其测试过程包括以下步骤:

步骤1:将弧光传感器适配件固定于前面板上,并使弧光传感器适配件的光等效接收点与交点a重合,调节调角电机使悬臂末端的光源处于某一照射角度;

步骤2:沿弧光传感器适配件的光轴按照设定的角度间隔旋转弧光传感器适配件,以完成此照射角度下弧光传感器适配件在每一段弧面的响应值;

步骤3:调节光源至下一照射角度,重复步骤,直到光源对弧光传感器适配件的照射角度达度。

优选的,所述悬臂有若干个,所述光源有若干个,所述调角电机的旋转轴和若干个所述若光源的发光轴交于交点a,所述弧光传感器适配件的中心轴与若干所述若光源的发光轴位于同一平面内。

本发明的有益技术效果:按照本发明的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,本发明提供的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,

1)本发明采用模拟闭环反馈的方式控制光源的发光强度,提高了光源发光的稳定度,去除了光源发光强度随着工作时间逐渐衰减的弊端;

2)本发明采用电机带动光源旋转,同时利用角度传感器检测光源的位置,提高了光源对待测传感器照射角度的精度,避免了手动旋转角度误差大的缺点;

3)本发明在安装待测传感器的前面板留有一定数量呈圆周分布的安装螺纹孔,用于旋转传感器以测试不同角度的侧面,提高了测试的全面性,消除了待测传感器固定安装仅能测试某一侧面的短处;

4)本发明在调节电机的转轴上安装多个悬臂,在多个悬臂上能够安装多个光源,能够同时满足多种光源的测试要求。

附图说明

图1为按照本发明的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法的一优选实施例的整体结构示意图;

图2为按照本发明的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法的一优选实施例的电路连接图;

图3为按照本发明的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法的另一优选实施例的整体结构示意图。

图中:1-固定基板,2-前面板,3-封闭壳体,4-弧光传感器适配件,5-光源,6-悬臂,7-调角电机,8-角度传感器,9-稳光单元,10-主控单元,91-光反馈电路,92-光源控制电路,101-cpu,102-电机控制电路,103-模数转换电路,104-数模转换电路,105-通信电路,106-电源电路。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案,下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1:

如图1和图2所示,本实施例提供的一种弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,包括固定基板1、固定在固定基板1一侧的前面板2以及固定在固定基板1上的封闭壳体3,前面板2的一侧固定有弧光传感器适配件4,固定基板1的下方设有调角电机7,调角电机7的旋转轴穿过固定基板1,固定基板1的上方设有主控单元10、悬臂6以及位于悬臂6下方的角度传感器8,悬臂6固定在调角电机7的转轴上,悬臂6上固定有光源5和稳光单元9,稳光单元9包括光反馈电路91以及与光反馈电路91相连的光源控制电路92,主控单元10包括cpu101以及分别与cpu101相连的电机控制电路102、模数转换电路103、数模转换电路104、通信电路105和电源电路106,光源控制电路92分别与数模转换电路104和光源5相连,电机控制电路102与调角电机7相连,模数转换电路103与角度传感器8相连。

在本实施例中,如图1所示,调角电机7为步距角小于1°且倍乘后能够达到整数角度的步进电机,调角电机7旋转的角度通过cpu101以四相八拍的方式控制,cpu101利用角度传感器8对某一角度进行位置监控,采用调角电机7带动光源5旋转,同时利用角度传感器8检测光源5的位置,提高了光源5对待测传感器照射角度的精度,避免了手动旋转角度误差大的缺点。

在本实施例中,如图1所示,调角电机7的旋转轴、光源5的发光轴和弧光传感器适配件4的中心轴交于交点a,调角电机7的旋转轴、光源5的发光轴和弧光传感器适配件4的中心轴中的任意两个轴处于同一平面内。

在本实施例中,如图1所示,悬臂6带动光源5围绕交点a在0°~180°内旋转,悬臂6有若干个,光源5有若干个,光源5为波长在200nm~700nm内的宽谱或单色大功率led。

在本实施例中,如图1所示,稳光单元9利用数模转换电路104输出的电压值驱动光源5发光,稳光单元9利用光反馈电路91调节光源5的供电电流值的大小,以提高光源的发光强度精度。

在本实施例中,如图1所示,前面板2上设有用于固定弧光传感器适配件4的安装孔,安装孔的外围设有至少三个呈圆周分布的螺纹孔,以适应对传感器不同侧面的测试,提高了测试的全面性,消除了待测传感器固定安装仅能测试某一侧面的短处。

在本实施例中,如图1和图2所示,电源电路106分别与光源5、调角电机7、角度传感器8、光反馈电路91、光源控制电路92、cpu101、电机控制电路102、模数转换电路103、数模转换电路104和通信电路105相连接,电源电路106为上述电子部分提供能源。

在本实施例中,如图1所示,一种弧光传感器测试光源发生的测试方法,cpu101通过通信电路105接收外部发送的设置指令信息,cpu101按照指令内容的要求发送指令调节光源5的照射角度及光源5的发光强度,其测试过程包括以下步骤:

步骤1:将弧光传感器适配件4固定于前面板2上,并使弧光传感器适配件4的光等效接收点与交点a重合,调节调角电机7使悬臂6末端的光源5处于某一照射角度;

步骤2:沿弧光传感器适配件4的光轴按照设定的角度间隔旋转弧光传感器适配件4,以完成此照射角度下弧光传感器适配件4在每一段弧面的响应值;

步骤3:调节光源5至下一照射角度,重复步骤2,直到光源对弧光传感器适配件4的照射角度达90度。

在本实施例中,如图1所示,悬臂6有若干个,光源5有若干个,调角电机7的旋转轴和若干个若光源5的发光轴交于交点a,弧光传感器适配件4的中心轴与若干若光源5的发光轴位于同一平面内。

实施例2:

本实施例2与实施例1的主要区别如下:

在本实施例中,如图3所示,作为发明一种弧光传感器测试光源发生的测试方法的一种优选实施例,光源5包含可见光和紫外光两种光源,悬臂6有两个,两个悬臂呈正交分布且交叉点位于调角电机7的轴上,两个光源的光轴正交且与弧光传感器适配件4的轴位于同一平面内,该光源分布可同时满足两种光源的测试要求,每一种光源均可在0~90度范围内调节。

在本实施例中如图3所示,具体工作时,选择两种光源作为测试光源,主控单元10的cpu101通过通信电路105接收外部发送的设置指令信息,并按照指令内容的要求发送指令调节光源的照射角度及光源的发光强度,其测试过程包括以下步骤:

步骤1:将待测传感器固定于前面板2上,并使传感器的光等效接收点与交点a重合,调节调角电机7使光源处于某一照射角度;

步骤2:沿传感器光轴按照设定的角度间隔旋转传感器,以完成此照射角度下传感器在每一段弧面的响应值;

步骤3:调节光源至下一照射角度,重复步骤2,直到光源对待测传感器的照射角度达90度。

综上所述,在本实施例中,按照本实施例的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,本实施例提供的弧光传感器测试光源发生装置及其测试方法,采用模拟闭环反馈的方式控制光源的发光强度,提高了光源发光的稳定度,去除了光源发光强度随着工作时间逐渐衰减的弊端,同时采用电机带动光源旋转,利用角度传感器检测光源的位置,提高了光源对待测传感器照射角度的精度,避免了手动旋转角度误差大的缺点,本发明在安装待测传感器的前面板留有一定数量呈圆周分布的安装螺纹孔,用于旋转传感器以测试不同角度的侧面,提高了测试的全面性,消除了待测传感器固定安装仅能测试某一侧面的短处,而且在调节电机的转轴上可以安装多个悬臂,在多个悬臂上能够安装多个光源,能够同时满足多种光源的测试要求。

以上所述,仅为本发明进一步的实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都属于本发明的保护范围。

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