專利名稱：變壓器容量及損耗快速測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能快速測試變壓器容量及損耗的裝置，屬測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變壓器的損耗是影響變壓器的效率、溫升和壽命的重要因素，在變壓器的生產(chǎn)過程和變壓器交接試驗中需測量變壓器的空載損耗和負載損耗?，F(xiàn)有變壓器空載損耗和負載損耗的測試方法是使用電壓表、電流表和功率表進行測量，這種測試方法不僅接線復(fù)雜，工作量大，而且測量結(jié)果受人為因素影響大，精確度很低。容量是變壓器的重要技術(shù)參數(shù)，在變壓器生產(chǎn)和使用過程中，常常需要測量或核準的變壓器參數(shù)。目前雖然已有測量變壓器容量的儀器，但現(xiàn)有儀器在測試現(xiàn)場停電或沒有試驗電源等情況下，不能進行測量，這給變壓器容量測試帶來不便。另外，變壓器容量的測試和損耗測試一樣也要使用多種測量工具，也使測量操作變得煩瑣。因此設(shè)計一種操作簡單、測量準確、功能齊全的變壓器參數(shù)測試裝置具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種操作簡便、多功能、精度高的變壓器參數(shù)測試裝置。
本實用新型的問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種變壓器容量及損耗快速測試儀，它由機箱和置于其內(nèi)的電路部分組成，電路部分由電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路、通道選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機系統(tǒng)以及液晶顯示器YJ構(gòu)成，所述電壓信號采集放大電路設(shè)有三路，分別對應(yīng)ABC三相，每路由電壓互感器PT、運算放大器F1以及可編程增益放大器U1組成；所述電流信號采集放大電路設(shè)有三路，每路均由電流互感器CT、運算放大器F2、電阻R1以及可編程增益放大器U2組成，通道選擇電路由多路開關(guān)U3構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7構(gòu)成，單片機系統(tǒng)由CPU、鎖存器U8、八D觸發(fā)器U4、U5以及譯碼器U9組成，電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路的輸出端接通道選擇電路的輸入端，通道選擇電路的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機系統(tǒng)的輸入端，顯示電路接單片機系統(tǒng)的輸出接口。
上述變壓器容量及損耗快速測試儀，所述各部分電路的構(gòu)成與連接關(guān)系為電壓互感器PT接于被測變壓器原邊線圈的一相上，其信號輸出端接運算放大器F1的同相輸入端，運算放大器F1接成電壓跟隨器，其輸出端接可編程增益放大器U1的VIN端，可編程增益放大器U1的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器U5的Q4～Q6端，三個電壓信號采集放大電路的三個可編程增益放大器U1的信號輸出端V SEN分別接多路開關(guān)U3的S1～S3端；電流互感器CT接于被測變壓器原邊線圈的一相上，其信號輸出端接運算放大器F2的同相輸入端，電阻R1接于運算放大器F2的反向輸入端與輸出端之間，運算放大器F2的輸出端接可編程增益放大器U2的VIN端，可編程增益放大器U2的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器U5的Q0～Q2端，三個電流信號采集放大電路的三個可編程增益放大器U2的信號輸出端V SEN分別接多路開關(guān)U3的S5～S7端；多路開關(guān)U3的A0、A1端分別接八D觸發(fā)器U4的Q1、Q2端，其OT1端的輸出信號接模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6的20Vspn端，其OT2端的輸出信號接模數(shù)轉(zhuǎn)換器U7的20Vspn端；模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7的1sbDB0、DB1～DB3端分別接CPU的P04～P07端，其DB4～DB10以及msb-11端依次接CPU的P00～P07端，A0/SC、R/S端分別接鎖存器U8的A0、A1端；鎖存器U8、八D觸發(fā)器U4、U5的D0～D7端分別接CPU的P00～P07端，液晶顯示器YJ的數(shù)據(jù)線接CPU的P00～P07端，譯碼器U9的A、B、C端分別連接CPU的P24～P26端，其片選信號輸出端Y1、Y2、Y0、Y4及Y3分別接八D觸發(fā)器U4、U5的CLK、模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7的CS以及液晶顯示器YJ的片選信號輸入端。
上述變壓器容量及損耗快速測試儀，所述電路部分增設(shè)一個三相逆變電源NB。
上述變壓器容量及損耗快速測試儀，在電流信號采集放大電路增設(shè)放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路，所述放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路由電阻R2和繼電器J組成，繼電器J的線圈接八D觸發(fā)器U5的Q3端，其常開觸點J-1與電阻R2串聯(lián)連接后并接于電阻R1兩端。
本實用新型由電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路采集變壓器原邊線圈的電壓及電流信號并進行放大處理，各路電壓及電流信號經(jīng)通道選擇電路選通后，將電壓、電流信號分別送入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進入CPU，CPU對電壓及電流信號進行分析運算，最后將運算所得到的容量或損耗數(shù)值顯示在液晶顯示器XS上。通過對單片機系統(tǒng)進行設(shè)置，可使本實用新型對不同參數(shù)進行測試。測試現(xiàn)場沒有電源或停電時，可利用本實用新型的三相逆變電源進行測試。本實用新型接線簡單、測量準確、功能齊全，能快速測試變壓器容量及損耗，使用非常方便。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。


圖1是本實用新型電原理框圖；圖2是電原理圖。
圖中各標(biāo)號為U-1、U-2、U-3.電壓信號采集放大電路，I-1、I-2、I-3.電流信號采集放大電路，PT.電壓互感器，CT.電流互感器，F(xiàn)1、F2.運算放大器，U1、U2.可編程增益放大器，U3.多路開關(guān)，U4，U5.八D觸發(fā)器，U6、U7.模數(shù)轉(zhuǎn)換器，U8.鎖存器，U9.譯碼器，NB.三相逆變電源，XS.顯示器，DY.打印機。
具體實施方式
圖2中，U-1、U-2、U-3為三個電壓信號采集放大電路，I-1、I-2、I-3為三個電流信號采集放大電路。三個電壓信號采集放大電路和三個電流信號采集放大電路分別接變壓器的三個不同相。
運算放大器F1、F2的型號是OP07，可編程增益放大器U1、U2的型號是AD52 6JN，多路開關(guān)U3的型號是AD7502，八D觸發(fā)器U4、U5的型號是74LS374，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6、U7的型號是AD1674，鎖存器U8為74HC373，譯碼器U9為74HC138，CPU選用78E516B。
本實用新型的工作過程是電壓互感器PT采集的電壓信號經(jīng)電壓跟隨器送到可編程增益放大器U1的VIN端，電壓信號經(jīng)放大后送到多路開關(guān)U3的輸入端。電壓互感器對電壓信號進行固定衰減，可編程增益放大器U1的增益由CPU根據(jù)信號強弱，通過八D觸發(fā)器U5的Q4～Q6端進行控制。電流互感器CT采集的電流信號經(jīng)F2與R1組成的放大電路放大后送到可編程增益放大器U2的VIN端，電流信號經(jīng)放大后送到多路開關(guān)U3的輸入端?？删幊淘鲆娣糯笃鱑2的增益由CPU根據(jù)信號強弱，通過八D觸發(fā)器U5的Q0～Q2端進行控制。CPU還可以對八D觸發(fā)器U5發(fā)出控制信號，使其Q3端的繼電器得電動作，將電阻R2與R1并聯(lián)，增大信號放大倍數(shù)。多路開關(guān)U3為雙路四選一開關(guān)，CPU通過八D觸發(fā)器U4控制選擇接通哪一路電壓、電流信號，被接通的電壓信號送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6的20Vspn端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U6將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后送入CPU。被接通的電流信號送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器U7的20Vspn端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U7將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后送入CPU。CPU對電壓、電流信號進行分析、運算，并將運算結(jié)果顯示在液晶顯示器XS上或由打印機DY打印。鍵盤可對單片機進行參數(shù)的設(shè)定并可控制測量進程，本實用新型能快速測試變壓器空載損耗、負載損耗及容量。
CPU通過計算接收的A/D轉(zhuǎn)換信號，控制可編程增益放大器進行相應(yīng)量程的切換，CPU根據(jù)測量順序控制多路開關(guān)U3。CPU的P24～P26端的信號經(jīng)譯碼器U9譯碼后形成六個片選信號，控制電路工作。
測試現(xiàn)場沒有電源或停電時，可利用本實用新型的三相逆變電源進行測試。
本實用新型在制成測試儀器時，可將逆變電源輸出端子(Ia’、Ib’、Ic’)、電流輸入端子(IA’、IB’、IC’)、電流輸出端子(Ia、Ib、Ic)、電壓輸入端子(Ua、Ub、Uc、U0)、320×240點陣液晶、鍵盤、電源插座等設(shè)置在儀表面板上；電壓、電流互感器的輸入端與儀器面板的輸入、輸出端子相連。當(dāng)使用內(nèi)部逆變電源時，逆變電源輸出端(Ia’、Ib’、Ic’)與電流互感器輸入端(Ia、Ib、Ic)短接。測試結(jié)果除讀數(shù)顯示外，還可用打印機打印出來，一般采用微型打印機。
權(quán)利要求1.一種變壓器容量及損耗快速測試儀，其特征是，它由機箱和置于其內(nèi)的電路部分組成，其中，電路部分由電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路、通道選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機系統(tǒng)以及液晶顯示器(YJ)構(gòu)成，所述電壓信號采集放大電路設(shè)有三路，分別對應(yīng)ABC三相，每路由電壓互感器(PT)、運算放大器(F1)以及可編程增益放大器(U1)組成；所述電流信號采集放大電路有三個，均由電流互感器(CT)、運算放大器(F2)、電阻R1以及可編程增益放大器(U2)組成，通道選擇電路由多路開關(guān)(U3)構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6、U7)構(gòu)成，單片機系統(tǒng)由CPU、鎖存器(U8)、八D觸發(fā)器(U4、U5)以及譯碼器(U9)組成，電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路的輸出端接通道選擇電路的輸人端，通道選擇電路的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機系統(tǒng)的輸入端，顯示電路接單片機系統(tǒng)的輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述變壓器容量及損耗快速測試儀，其特征是，各部分電路的構(gòu)成與連接關(guān)系為電壓互感器(PT)接于被測變壓器原邊線圈的一相上，其信號輸出端接運算放大器F1的同相輸人端，運算放大器(F1)接成電壓跟隨器，其輸出端接可編程增益放大器(U1)的VIN端，可編程增益放大器(U1)的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器(U5)的Q4～Q6端，三個電壓信號采集放大電路的三個可編程增益放大器(U1)的信號輸出端V SEN分別接多路開關(guān)(U3)的S1～S3端；電流互感器(CT)接于被測變壓器原邊線圈的一相上，其信號輸出端接運算放大器(F2)的同相輸人端，電阻R1接于運算放大器(F2)的反向輸入端與輸出端之間，運算放大器F2的輸出端接可編程增益放大器(U2)的VIN端，可編程增益放大器(U2)的A0～A2端分別接八D觸發(fā)器(U5)的Q0～Q2端，三個電流信號采集放大電路的三個可編程增益放大器(U2)的信號輸出端V SEN分別接多路開關(guān)(U3)的S5～S7端；多路開關(guān)(U3)的A0、A1端分別接八D觸發(fā)器(U4)的Q1、Q2端，其OT1端的輸出信號接械數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6)的20Vspn端，其OT2端的輸出信號接模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U7)的20Vspn端；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6、U7)的1sbDB0、DB1～DB3端分別接CPU的P04～P07端，其DB4～DB10以及msb-11端依次接CPU的P00～P07端，A0/SC、R/S端分別接鎖存器(U8)的A0、A1端；鎖存器U8、八D觸發(fā)器(U4、U5)的D0～D7端分別接CPU的P00～P07端，液晶顯示器YJ的數(shù)據(jù)線接CPU的P00～P07端，譯碼器(U9)的A、B、C端分別CPU的P24～P26端，其片選信號輸出端Y1、Y2、Y0、Y4及Y3分別接八D觸發(fā)器(U4、U5)的CLK、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U6、U7)的CS以及液晶顯示器YJ的片選信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述變壓器容量及損耗快速測試儀，其特征是增設(shè)一個三相逆變電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述變壓器容量及損耗快速測試儀，其特征是，在電流信號采集放大電路增設(shè)放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路，所述放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電路由電阻R2和繼電器J組成，繼電器J的線圈接八D觸發(fā)器(U5)的Q3端，其常開觸點J-1與電阻R2串聯(lián)連接后并接于電阻R1兩端。
專利摘要一種變壓器容量及損耗快速測試儀，屬測試技術(shù)領(lǐng)域，用于解決變壓器參數(shù)的測試問題。其技術(shù)方案是它由機箱和其內(nèi)的電路部分組成，電路部分由電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路、通道選擇電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機系統(tǒng)以及液晶顯示器YJ構(gòu)成，電壓信號采集放大電路、電流信號采集放大電路的輸出端接通道選擇電路的輸入端，通道選擇電路的輸出端接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端接單片機系統(tǒng)的輸入端，顯示電路接單片機系統(tǒng)的輸出接口。本實用新型接線簡單、測量準確、功能齊全，能快速測試變壓器容量及損耗，使用非常方便。
文檔編號G01R31/00GK2929730SQ200620025099
公開日2007年8月1日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者胡軍, 張勇, 張?zhí)? 胡宏, 蔣兆祥, 韓愛琴, 劉占青, 趙建軍 申請人:保定市力興電子設(shè)備有限公司