一种超小型免拆线电容测试仪的制作方法

本技术属于电力电测领域，尤其是涉及一种超小型免拆线电容测试仪。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

2、电力系统使用的补偿电容器主要以并联方式组成电容排，为了实现免拆线快速逐个测量电容器的目的，测量时需要在整个电容排上施加测试电压，并用钳形电流传感器夹到某个待测电容器上以获取该电容器的电流，然后通过电压电流得到该电容器的电容量，这种仪器称为免拆线电容测试仪，又因为这种仪器也能用于电感测量，电力系统也常将其称为电容电感测试仪。传统的免拆线电容测试仪通常采用低压工频供电，这种仪器采用220v交流电源，不仅体积大而且重量将近10kg，在架空的、空间狭窄的电容排组内使用极为不便。近年来已经出现了手持式免拆线电容测试仪，尽管这种测试仪采用了电池供电，可以便携使用，但是其重量约为2kg，携带使用仍然不够方便。

3、钳形电流传感器是免拆线电容测试仪的主要误差来源，为了提高测量精度，配套的钳形电流传感器需要逐个做硬件校准，然而不同规格的钳形电流传感器的灵敏度各不相同，这给钳形电流传感器的互换性和后期的校准维护带来极大的不便。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决上述问题，提出了一种超小型免拆线电容测试仪，本实用新型为了解决仪器笨重不易携带以及钳形电流传感器互换性的技术问题。

2、本实用新型采用如下技术方案：

3、本申请实施例公开了，一种超小型免拆线电容测试仪，包括：主机和钳形电流传感器：

4、所述主机从机械结构上分为上半部分和下半部分，上半部分设置有液晶板、按键和充电插座；下半部分侧面依次设置有电流传感器插座、第一电压插座和第二电压插座；靠近插座处设置有电路板，电路板另一侧设置有锂电池；所述电路板上集成有功率放大器、微处理器cpu和a/d转换器；所述功率放大器用于输出两个相位相反的电压到第一电压插座和第二电压插座；

5、所述钳形电流传感器包括：钳形头、单芯屏蔽线和电流传感器插头；所述电流传感器插头插在所述主机的电流传感器插座上。

6、进一步地，所述第一和第二电压插座采用2芯插座，分别设置有第一和第二端子；所述电流传感器插座采用3芯插座，分别设置有信号端、数字端和接地端；所述信号端与所述a/d转换器的第三输入端连接，所述数字端与所述微处理器cpu的i/o接口连接，所述接地端接地。

7、进一步地，所述电流传感器插头设置有第一引脚、第二引脚和第三引脚；所述第一引脚与所述电流传感器插座的接地端连接，所述第二引脚与所述电流传感器插座的数字端连接，所述第三引脚与所述电流传感器插座的信号端连接。

8、进一步地，所述电流传感器插头内还设置有单总线存储器，所述单总线存储器的接地端与电流传感器插头的第一引脚连接，单总线传感器的数字端与电流传感器插头的第二引脚连接；单总线存储器用于存储钳形电流传感器的校准数据。

9、进一步地，所述单芯屏蔽线包括：屏蔽和芯线；所述屏蔽与电流传感器插头的第一引脚连接；所述芯线一头与所述钳形头连接，另一头与所述电流传感器插头的第三引脚连接。

10、进一步地，从电路结构上讲，所述功率放大器的同相输出端与所述第一电压插座的第一端子连接，功率放大器的反相输出端与所述第二电压插座的第一端子连接；功率放大器的信号输入端与所述微处理器cpu的d/a转换器连接；功率放大器的电源端与所述锂电池连接。

11、进一步地，所述微处理器cpu用于对单总线存储器进行读写操作。

12、进一步地，所述微处理器cpu内设有d/a转换器，所述d/a转换器与功率放大器的信号输入端连接，用于向功率放大器输出幅度可调的正弦波信号。

13、进一步地，所述a/d转换器的第一输入端与所述第一电压插座的第二端子连接，a/d转换器的第二输入端与所述第二电压插座的第二端子连接，a/d转换器的第三输入端与所述电流传感器插座的信号端连接，a/d转换器的数字端与所述微处理器cpu连接，a/d转换器用于测量出待测电容两端的电压以及钳形电流传感器输出的电压；微处理器cpu用于读取a/d转换器的数据并计算出待测电容器的电容量。

14、进一步地，所述主机的功率放大器为d类音频功率放大器。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

16、(1)采用d类音频功率放大器产生测试电源，由于d类音频功率放大器采用pwm脉宽调制方式工作，这种开关方式工作的放大器损耗远远低于模拟放大器，因此效率非常高，对散热要求很低，在测量电容器这种没有损耗的电气设备时，即便需要的视在功率比较大，但电池实际消耗的能量很小，采用小容量电池也能维持较长的工作时间。

17、(2)采用d类音频功率放大器产生测试电源，其输出是两个相位相反的电压，峰峰值可以达到电源电压的两倍，这样就能使用较低的电池电压得到较高的测试电压。

18、(3)d类音频功率放大器的芯片体积很小，无特殊散热要求，使得电路板面积得以减小，加之能采用小容量锂电池供电，使得仪器的超小型化得以实现。

19、(4)采用带有单总线存储器的钳形电流传感器，可以将钳形传感器的校准数据存储在插头中的单总线存储器里面，不仅使得传感器的校准变得十分简单，还使得钳形电流传感器具有互换性，极大方面了生产和售后服务。

20、(5)该实用新型的硬件成本较低。

技术特征：

1.一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，包括：主机和钳形电流传感器：

2.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述第一和第二电压插座采用2芯插座，分别设置有第一和第二端子；所述电流传感器插座采用3芯插座，分别设置有信号端、数字端和接地端；所述信号端与所述a/d转换器的第三输入端连接，所述数字端与所述微处理器cpu的i/o接口连接，所述接地端接地。

3.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述电流传感器插头设置有第一引脚、第二引脚和第三引脚；所述第一引脚与所述电流传感器插座的接地端连接，所述第二引脚与所述电流传感器插座的数字端连接，所述第三引脚与所述电流传感器插座的信号端连接。

4.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述电流传感器插头内还设置有单总线存储器，所述单总线存储器的接地端与电流传感器插头的第一引脚连接，单总线传感器的数字端与电流传感器插头的第二引脚连接；单总线存储器用于存储钳形电流传感器的校准数据。

5.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述单芯屏蔽线包括：屏蔽和芯线；所述屏蔽与电流传感器插头的第一引脚连接；所述芯线一头与所述钳形头连接，另一头与所述电流传感器插头的第三引脚连接。

6.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，从电路结构上讲，所述功率放大器的同相输出端与所述第一电压插座的第一端子连接，功率放大器的反相输出端与所述第二电压插座的第一端子连接；功率放大器的信号输入端与所述微处理器cpu的d/a转换器连接；功率放大器的电源端与所述锂电池连接。

7.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述微处理器cpu用于对单总线存储器进行读写操作。

8.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述微处理器cpu内设有d/a转换器，所述d/a转换器与功率放大器的信号输入端连接，用于向功率放大器输出幅度可调的正弦波信号。

9.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述a/d转换器的第一输入端与所述第一电压插座的第二端子连接，a/d转换器的第二输入端与所述第二电压插座的第二端子连接，a/d转换器的第三输入端与所述电流传感器插座的信号端连接，a/d转换器的数字端与所述微处理器cpu连接，a/d转换器用于测量出待测电容两端的电压以及钳形电流传感器输出的电压；微处理器cpu用于读取a/d转换器的数据并计算出待测电容器的电容量。

10.如权利要求1所述的一种超小型免拆线电容测试仪，其特征在于，所述主机的功率放大器为d类音频功率放大器。

技术总结
本技术属于电力电测领域，具体涉及一种超小型免拆线电容测试仪，包括：主机和钳形电流传感器；主机从机械结构上分为上半部分和下半部分，上半部分设置有液晶板、按键和充电插座；下半部分侧面依次设置有电流传感器插座、第一电压插座和第二电压插座；靠近插座处设置有电路板，电路板另一侧设置有锂电池；电路板上集成有功率放大器、微处理器CPU和A/D转换器；功率放大器用于输出两个相位相反的电压到第一电压插座和第二电压插座；钳形电流传感器包括：钳形头、单芯屏蔽线和电流传感器插头；电流传感器插头插在主机的电流传感器插座上。目的在于解决仪器笨重不易携带以及钳形电流传感器互换性的技术问题。

技术研发人员：任守华,任翔,曲利,田川,王建国
受保护的技术使用者：济南泛华电气有限责任公司
技术研发日：20230630
技术公布日：2024/1/15