专利名称：电气吸收比自动测试仪的制作方法
技术领域：
本发明属于一种测量电气绝缘优劣的仪器，特别是测量电气吸收比的自动测试仪。
现今测量电气设备(材料)吸收比的仪器是兆欧表，它分两种一种是手摇或电机带动的指针式(电磁式)兆欧表;另一种是近年来出现的数字式兆欧表。无论用那一种兆欧表测量电气吸收比，测试人都必须在开始测试的同时开始读随身带的手表，15秒时读兆欧表阻值并记录，而后再读秒，60秒时再读兆欧表阻值记录，最后还要计算60秒和15秒绝缘阻值之比，劳动强度很大。另外由于用肉眼读秒和阻值难免产生很大误差。
本发明的目的是省去做吸收比试验时的全部繁锁劳动，同时提高测试精度和速度。
本发明由七大部分构成见附图2，测量部分A、时钟脉冲发生器F、逻辑部分B、储存与计算部分C、显示部分D、袖珍电子计算器键盘4-7和音响部分G。电气设备(材料)的吸收比多少，是用其60秒绝缘电阻值和15秒绝缘电阻值之比。本发明的测量部分A能够用500V档或1000V档连续不断地测出所测对象的绝缘电阻值，并在液晶显示器4-1上直接显示，该部分可以用现有的数字式兆欧表技术直接构成。时钟脉冲发生器F在15秒、60秒时发出脉冲控制逻辑部分B将测量部分A液晶显示器4-1显示的代表15秒、60秒绝缘电阻数码的笔划电极信号取来储存;并按千位D1、百位D2、十位D3、个位D4的顺序逐位送到储存与计算部分C，同时逻辑部分B也向储存与计算部分C发出指令，完成60秒绝缘阻值/15秒绝缘阻值＝吸收比比值的指令输入。储存与计算部分C的作用是接受逻辑部分送来的数码和其它指令，完成比值计算和结果输出。显示部分D和计算部分直接相连，储存与计算部分C和显示部分D可用具有储存功能的袖珍电子计算器的芯片和显示器直接构成。袖珍电子计算器键盘部分4-7和储存与计算部分相连，因为利用了袖珍计算器芯片，所以本发明还具有袖珍计算器的一切功能。另外逻辑部分B还向储存与计算部分C发出储存指令，使15秒60秒绝缘阻值得到保留，以备记录。音响部分G在显示器4-2显示吸收比和15秒、60秒绝缘阻值的同时发出音响。另外温度计4-8置于仪器表面以备记录测试时的环境温度。
用现有的兆欧表测吸收比，需要目不转睛的读秒，到15秒时又要读阻值、计数，60秒时又要读阻值、计数，最后还要计算比值。本发明的出现，去掉了现今这些繁锁的劳动，只需最后读取吸收比值，如想知道15秒绝缘阻值和60秒绝缘阻值，只要顺次按15PS、60PS键即可，减轻了劳动强度。因省去了计算，使工序得到了简化，缩短了测量时间。用现今兆欧表测量吸收比，需要肉眼读秒、读阻值，这样产生时间上的误差很大，使吸收比作为一种评定电气绝缘的重要指标，失去了它连续比较的意义。本发明的出现，最大限度地提高了测量精度，为电气设备(材料)吸收比的准确测量提供了保证，也为吸收比的连续比较提供了科学依据。本仪器具有现今数字式兆欧表的一切功能，同时具有袖珍电子计算器的一切功能。它的表面装有温度计，可方便地记录测试时环境温度。
图1是本发明的外观正面组合图。
图2是本发明的构成框图。
图3、图4是本发明测量部分A、逻辑部分B、时钟脉冲发生器F及音响部分G的原理接线图。
图5是本发明的储存与计算部分C的外接线图。
图6是本发明的测量部分A中的绝缘电阻显示器4-2的外接线图。
图7是本发明的逻辑部分B中的数码储存与移位输出控制器B-2中的TG1、TG2、TG3、TG4、TG5内部接线详图。
以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述图1中4-1为绝缘电阻显示器(数字式兆欧表的液晶显示器)，可连续显示所测对象的绝缘电阻。4-2为吸收比比值、15秒、60秒绝缘电阻和计算器显示器(可用袖珍电子计算器的显示器直接构成)。4-3为15秒、60秒绝缘电阻提取键，顺次按下15PS、60PS，可在4-2中重现15秒、60秒绝缘电阻。4-4为测试启动键。4-5为功能及范围开关。4-6为外接线端子。4-7为袖珍电子计算器键盘，具有袖珍电子计算器的一切功能。4-8为温度计可记录测量时的环境温度。
测量部分A该部分可利用现有的数字式兆欧表技术直接构成，当本仪器接入被测对象，启动测试启动键TEST，本仪器的绝缘电阻显示器开始连续显示被测对象的绝缘电阻值(绝缘电阻显示器即现有数字式兆欧表的显示器)，显示不同阻值时，显示器上各位数字千位D1、百位D2、十位D3、个位D4及小数点的笔划电极电位高低各不相同，见附图3。我们将驱动这些笔划电极的电位信号取出输入到逻辑部分。图3中e1、a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、a3、b3、c3、d3、e3、f3、g3、h3、a4、b4、c4、d4、e4、f4、g4为4-1中笔划电极输出，N为位电极(公共极)。
15秒、60秒时钟脉冲发生器F，见附图3。其主要作用是在15秒、60秒时向储存与移位输出控制器发出启动信号。15秒脉冲发生器由R15、C15、D15、RD15、R15″、BG15、G15，C15′、R15′、G15′及GT组成;60秒脉冲发生器由R60、C60、D60、RD60、R60″、BG60、G60，C60′、R60′、G60′及GT组成。TEST启动后，稳压源E(E采用具有放大器的反馈式串联稳压电路)经R15向C15充电，15秒时稳压管D15通，BG15饱和，G15翻转，C15′、R15′组成的微分电路使G15′门翻转，GT门发出移位输出控制器启动信号。60秒脉冲发出原理与15秒脉冲发出原理相同。GT门的高电平持续时间以移位输出控制器中最末端的F10触发器完成翻转为宜。时钟脉冲发生器的另外作用是为移位输出控制器提供G15′门的高电平，使QM+、Q÷在15秒脉冲来时完成信号输出;G60′门也为移位输出控制器提供高电平，使Q＝、Q2ndF、Q1/x在60秒脉冲到来时完成信号输出;G60门的持续高电平，为Qx、QRM在60秒脉冲来后完成动作提供高电平。
逻辑部分B由CP脉冲发生器B-1，储存和移位输出控制器B-2笔划译解电路B-3、开关电路B-4四部分组成，见附图2。
CP脉冲发生器B-1其作用是在TEST键启动后为移位输出控制器提供CP脉冲，整定频率在1兆赫兹。
储存和移位输出控制器B-2储存单元TG1、TG2、TG3、TG4、TG5内部接线详图见附图7，输入信号为e1、a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、a3、b3、c3、d3、e3、f3、g3、h3、a4、b4、c4、d4、e4、f4、g4，输出信号为e1′、a2′、b2′、c2′、d2′、e2′、f2′、g2′、a3′、b3′、c3′、d3′、e3′、f3′、g3′、h3′、a4′、b4′、c4′、d4′、e4′、f4′、g4′，所有的笔划电极信号，经Ze1、Za2、Zb2……Zg2、Za3、Zb3……Zg3、Zh3、Za4、Zb4……Zg4整流，BGe1、BGa2、BGb2……BGg2、BGa3、BGb3……BGg3、BGh3、BGa4、BGb4……BGg4放大，供给触发器Fe1、Fa2、Fb2……Fg2、Fa3、Fb3……Fg3、Fh3、Fa4、Fb4……Fg4。15秒、60秒脉冲到来时置0脉冲QRd先来，而后储存脉冲Qcp来，使15秒、60秒绝缘阻值的信号得到寄存。移位输出控制器作用是在15秒、60秒脉冲来到时向储存单元发出置0和储存脉冲，再使已得到寄存的千位D1、百位D2、十位D3、个位D4及小数点的笔划电极信号，能按从高到低的顺序，在CP脉冲的控制下，逐位送到笔划译解电路，也向开关电路发出其它指令。它由主从J-K触发器Fo、FRd、Fcp、F1、F2、……F12，移位控制门QRd、Qcp、Q1、Q2、……Q5、QM+、Q÷、Q＝、Q2ndF、Q1/x、Q×、QRM、Q+，笔划控制门Ge1、Ga2、Gb2、Gc2、Gd2、Ge2、Gf2、Gg2、Ga3、Gb3、Gc3、Gd3、Ge3、Gf3、Gg3、Gh3、Ga4、Gb4、Gc4、Gd4、Ge4、Gf4、Gg4，R4、R5、15PS、60PS键等组成。R4、R5选择以静态时触发器J端为低电平为宜。F0为使QRd获得一个整CP脉冲而设。TEST启动，笔划控制门被移位控制门闭锁。15秒脉冲到来时，触发器F0的Q、FRd的Q、CP脉冲与逻辑，QRd门低电平，向储存单元发置0脉冲QRd，CP脉冲的下降沿到来，FRd翻转，FRd的Q由高变低，QRd门恢复高电平，CP脉冲上升沿到来时，FRd的Q、Fcp的Q、CP脉冲与逻辑，Qcp向储存单元发出储存指令Qcp，CP脉冲下降沿到来时Fcp翻转，Qcp变低电平。以此类推Q1、Q2、Q3、Q4、Q5门依次在CP脉冲的作用下发出高脉冲后闭锁，保证数码D1、D2、D3、D4及D3后面小数点的笔划信号e1，a2、b2、c2、d2、e2、f2、g2，a3、b3、c3、d3、e3、f3、g3，h3，a4、b4、c4、d4、e4、f4、g4依次输送到笔划译解电路。QM+、Q÷门因G15高电平被开通发出高脉冲。其余Q＝、Q2ndF、Q1/x被闭锁。60秒脉冲到来时，B-2的动作原理与15秒时一样，只是QM+、Q÷被闭锁，QRd、Qcp、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q＝、Q2ndF、Q1/x依次开通，发出高脉冲。其中Q1、Q2、Q3、Q4、Q5控制笔划控制门把信号送到笔划译解电路;QM+、Q÷、Q＝、Q2ndF、Q1/x、Qx、QRM、Q+等门把信号送到开关电路和下标对应的开关管相连。Q的右下标代表袖珍电子计算器的对应键功能。
15秒和60秒绝缘阻值的提取在60秒到来，记录吸收比值后，如需要15秒阻值，按15PS键，G60的高电平使Q×、QRM依次发出高脉冲，通过开关电路向计算芯片发出指令，显示器D显示出15秒绝缘电阻值;按60PS键，F12的Q为Q+提供高电平，Q+门发出高脉冲，通过开关电路向计算部分输+指令，显示器显示出60秒绝缘阻值。
笔划译解电路B-3，见附图4。作用把测量部分送来的代表数码0、1、2、3、4、5、6、7、8、9及小数点的笔划电极信号译解，而后分别使G0、G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9及G.启动发出高电平脉冲，使开关电路对应开关导通。它由小母线a、b、c、d、e、f、g、h;译解门G.、G0、G0′，G1、G1′，G2、G2′，G3、G3′，G4、G4′，G5、G5′，G6、G6′，G7、G7′，G8，G9、G9′;二极管B1、B2、……B23;电阻R6、R7……R13等组成。R6、R7……R13的选择以使小母线静态时低电平为宜。例如显示器A显示数码13.25时，由移位输出控制器B-2将代表13.25的笔划电极逐位送来，G1、G3、G.、G2、G5门依次发出高脉冲，将下一级对应开关管BG1、BG3、BG.、BG2、BG5门依次导通。
开关电路B-4，见附图4。作用通断计算芯片的某一对管脚，达到向芯片输入数码0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、小数点及某一指令的目的。它由开关管BG0、BG1、BG2、……BG9、BG.、BGM+、BG÷、BG＝、BG2ndF、BG1/x、BGx、BGRM、BG+、BGon/c，二极管B24、B25、B26，门Gon/c、R1、C1，R14、R15组成。其中开关管右下标代表袖珍电子计算器键盘对应键功能，门Gon/c、R1、C1组成计算芯片启动电路。B24、B25、B26为使计算芯片管脚2、26、27相互阻断而设，R14、R15为减轻上级门负载，开关管选高频管。例如BG9、BG÷导通，等于按下键盘的9和÷键，向芯片输入相应的数码和指令。
储存与计算部分C和显示部分D，见附图5。本仪器的计算和显示部分的研究，利用了SHARP EL-509A袖珍计算器的芯片和显示器，芯片型号SC67843.K，图中为3∶1的放大图。芯片管脚数码与开关管两端数码对应连接。不同开关管导通(见下标)，芯片即得到原EL-509A计算器键盘上的不同功能输入。显示器和计算芯片直接相连，这里不在介绍，其中R2、R3为计算芯片分压而设立。
袖珍电子计算器键盘4-7。由于本仪器的计算芯片利用了现有的袖珍电子计算器芯片，键盘和计算芯片相连，构成了完整的一体，所以其具有现今袖珍电子计算器的一切功能。
音响部分G，见附图3。Q÷、Q1/x、QRM、Q+发出高脉冲的同时，QS门启动音响，音响维持2秒钟。可由已有的压电陶瓷片构成的音响器件直接构成。
权利要求
1.一种测量电气绝缘的特别是测试电气吸收比的自动测试仪，由数字式兆欧表、计时器、计算器所组成。其特征在于测试开始后15秒、60秒时发出电脉冲的时钟脉冲发生器F，启动把测量部分A测得的数码储存，并按一定程序输出数码及发出15秒、60秒绝缘阻值提取和其它指令的逻辑部分B，将数字式兆欧表直接构成的具有数字式兆欧表一切功能的测量部分A中绝缘电阻显示器4-1代表的15秒、60秒绝缘阻值数码经逻辑部分B输入到具有储存功能的袖珍电子计算器计算芯片直接构成的储存与计算部分C中计算，结果在与计算芯片相适应的显示器4-2上直接显示，袖珍电子计算器键盘4-7和储存与计算部分C相连构成一体，具有袖珍电子计算器的一切功能，按下15PS、60PS键4-3可在显示器4-2中重现15秒、60秒绝缘阻值，显示吸收比、15秒、60秒绝缘阻值的同时发出音响，温度计置于仪器壳体上可记录测试时的环境温度。
2.如权利要求1所述的测式仪，其特征在于储存与计算部分的计算芯片可以是其它具有同功能芯片。
3.如权利要求1所述的测式仪，其特征在于显示器4-1、4-2可用一个多功能的显示器代替。
全文摘要
本发明将传统用兆欧表测吸收比时的人工读秒、读阻值、记录、比值计算等劳动省去，在60秒到来时自动将吸收比值显示出来，同时发出音响。本仪器对15秒、60秒阻值有记忆功能，如需要可按下相应键提取。因排除了人工读秒、读阻值时的误差，提高了测量精度。本仪器兼有袖珍电子计算器和兆欧表的一切功能。原理将用电脉冲控制测得的15秒、60秒阻值，通过数字电路输入到计算芯片中储存计算，结果送显示器。
文档编号G01R31/02GK1051088SQ8910811
公开日1991年5月1日 申请日期1989年10月20日 优先权日1989年10月20日
发明者彭玉林 申请人:彭玉林