一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪的制作方法

本实用新型涉及电流互感器测量装置，具体地说是一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪。

背景技术：

对于从事电力系统继电保护或计量工作的人员来说，其工作任务之一是：在电流互感器投入运行前，要对二次回路进行直阻测试，防止电流互感器二次侧开路，威胁人身或设备安全。实际工作中，此项直阻测试工作的方法是：工作人员在接线端子箱或保护屏处，用万用表测量直阻，分别测量装置侧和电缆侧的直阻(要分相进行测试并记录数据)。此项测试直阻的工作量大，对于多绕组的电流互感器而言，工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种可以同时测量电流互感器三相直阻的测量装置。该装置工作时无需外接电源，现场使用方便，接线及操作简单。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型之直阻测试仪，由测量系统、单片机、显示器前后连接而成。

所述测量系统，主要用来采集直阻值，获取模拟量。其原理是利用伏安法，通过一个参考电阻，将相关量输入到单片机，通过程序运算，得到待测试直阻值。该系统由三个相同而相互独立的电路组成，各电路分别测量电流互感器二次回路三相的直阻值。每个电路主要由直流电源、电阻、电容和开关二极管构成。电源采用可充电电池；电阻在电路中一方面作为参考电阻，由单片机对待测直阻进行计算，另一方面与电容共同构成滤波电路，开关二极管作为保护电路在电路中对直流电源起保护作用。

所述单片机，包括：三路电源电路、晶振电路、测试口电路，属于已有技术。单片机的晶振电路为单片机提供时钟周期，为单片机执行程序代码奠定基础；单片机的测试口电路，用来测试单片机工作的稳定性；晶振电路由电阻、晶振、电容及接地组成。

所述显示器，系由液晶显示屏、电位器组成的液晶显示回路。该显示器与单片机连接，将测试结果显示出来。

该测试仪使用时的操作程序是：

1、连接好测试线，即将电流互感器三相二次回路接线与本测试仪接线端子相连。

2、按下测试按钮，开始进行测量，测量结果会显示在液晶显示屏上。

3、进行数据记录，可以分别测电流互感器电缆侧及装置侧，既可以在端子箱处进行测试，也可以在保护屏处测量。

4、定期对内置可充电电池进行充电。

本测试仪，可以同时测量电流互感器三相直阻值，测量结果准确可靠，电源采用可充电电池，工作时不需要外接电源，大大提高了电力现场工作的效率。

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1、直阻测试仪之测量系统的电路原理示意图

图2、直阻测试仪之单片机的电路原理示意图

图3、直阻测试仪液晶显示回路电路原理示意图

图中，1是单片机，1-1～1-35为单片机引脚，2是液晶显示屏，3是电感(包括3-1、3-2，4是电阻(包括4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8)，5是电解质电容(包括5-1、5-2)，6是电容(包括6-1～6-16)，7是晶振，8电位器，9是开关二极管(包括9-1、9-2、9-3)，10是接线端子(包括10-1、10-2、10-3)，11是跳线(包括11-1、11-2、11-3)，12是发光二极管。vcc为直流电源。

具体实施方式

实施例一种基于单片机液晶显示的电流互感器三相直阻测试仪

本实施例之三相直阻测试仪，主要由测量系统、单片机、显示器前后连接而成。

图1显示了本实施例测试仪的测量系统电路原理

图1之上、中、下三个电路，系本实施例测量系统的三相电路。电流互感器三相直阻，分别是与接线端子10-1、10-2、10-3连接的需要测量的直阻4-3、4-5、4-7。(注：直阻(即直流电阻)与电阻概念是一样的，在针对电流互感器、变压器等大功率电感设备而言，因为其通直流，阻交流，是在通入直流电后呈现出的阻值，因此叫直阻)。

测量系统之测量电路，用来采集直阻值，获取模拟量，直流电源vcc为5v，采用可充电电池；4-3、4-5、4-7均为阻值100ω的电阻，4-4、4-6、4-8均为阻值200ω的电阻；6-14、6-15、6-16为10nf的电容；9-1、9-2、9-3为开关二极管，其作为保护电路，对直流电源vcc起保护的作用；电阻在电路中起限流作用；电容在电路中起滤波作用，agnd为模拟地。11-1、11-2、11-3为跳线，用来连接测量电路与单片机电路，其中11-1与1-33相连，11-2与1-34相连，11-3与1-35相连，将测量值输入单片机。10-1、10-2、10-3为接线端子，用来与电流互感器线圈两端回路连接。

图2显示了本实施例测试仪之单片机的电路原理

单片机1是该测试仪的核心，用来将测量电路获得的模拟量转换成数字量并输送到液晶显示屏。

单片机1型号为mc9s12xs128(xs128)，是freescale公司推出的s12xs系列单片机中的一款增强型16位单片机，具有16通道模数转换器，最短转换时间3us。

单片机1的引脚1-13至1-24共12个，与液晶显示屏2-7至1-18共12个引脚一一对应相连，引脚1-33与测量电路11-1相连，引脚1-34与测量电路11-2相连，引脚1-35与测量电路11-3相连。单片机其余引脚分别与5v直流电源、电阻4、电感3、电容6等元件相连，构成电源电路、晶振电路及测试口电路。

单片机1有三路电源电路，全部用来为单片机提供工作电源，一路在引脚1-4与1-5之间，由5v直流电源、电感3-1、电解质电容5-1、电容6-1、6-2及接地组成；第二路在引脚1-7、1-8、1-9之间，由5v直流电源、电容6-3及接地组成；第三路与1-10连接，由5v直流电源、电感3-2、电解质电容5-2、电容6-10、6-11组成。电路中电感与电容形成滤波电路，为单片机提供稳定电源。

单片机1是直阻测试仪的核心，电感3、电阻4、电解质电容5、电容6、晶振7构成的电源电路、晶振电路和测试口电路构成外围回路，为单片机1的运作提供外部环境。

晶振电路为单片机提供时钟周期，为单片机执行程序代码奠定基础。晶振电路在引脚1-30、1-31、1-32之间，由电阻4-2、晶振7、电容6-7、6-8、6-9组成，gnd为接地。

测试口电路与1-3连接，由5v直流电源vcc、电阻4-1与发光二极管12组成，测试口用来测试单片机工作的稳定性。

电感3，在电路中起滤波作用，其中3-1为10mh，3-2为10uh。

电阻4，在电路中起限流作用，其中4-1阻值为1k，4-2阻值为10m，4-3、4-5、4-7阻值均为100ω，4-4、4-6、4-8阻值为200ω。

电解质电容5，在电路中起滤波作用，其中5-1、5-2均为10uf。

电容6，在电路中起滤波作用，其中6-1、6-11为0.01uf，6-2、6-3、6-5、6-6、6-10、6-13为0.1uf，6-4、6-9、6-12为220nf，6-7、6-8为20pf，6-14、6-15、6-16为10nf。

晶振7，频率为16mhz。

发光二极管12，为单片机工作指示灯。

直流电源vcc，为电路及单片机工作电源，直流5v，采用可充电电池。

图3显示了实施例测试仪之液晶显示器的原理

液晶显示器用于将测量结果显示出来，为可视化输出模块。

液晶显示器采用12864液晶显示屏，可显示4行，每行显示8个汉字。

2-1连接gnd接地，2-2与5v直流电源vcc连接，直流电源vcc与地之间接有电容6-13用来滤波，2-3与2-4之间接电位器8，电位器用来调节显示屏的背光，2-5接5v直流电源vcc，2-6接地，2-7至2-18共12个引脚与1-13至1-24共12个引脚一一对应连接。

电位器8，大小为10k，用于调节液晶显示屏的背光。

该电流互感器三相直阻测试仪使用时，先连接好测试线，再按下测试按钮开关，测量电路开始进行测量，测量结果为模拟量，该模拟量输入至单片机，通过单片机自带的ad转换功能，将模拟量转换成数字量，最终通过液晶显示屏显示测试结果。