專利名稱：數(shù)字接地電阻測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及了一種電子測量儀器，具體地說是一種數(shù)字接地電阻測試儀。
目前，測量接地電阻的裝置有手搖發(fā)電機(jī)式接地電阻測試儀和數(shù)字顯示接地電阻測試儀等，對于手搖發(fā)電機(jī)式接地電阻測試儀因?yàn)槭侵羔樖絻x表，由于放置傾角及讀數(shù)視角的影響，使測量值存在較大的誤差，且儀表抗工頻干擾和高磁場干擾能力差，而現(xiàn)有的數(shù)字顯示接地電阻測試儀需交流220V工頻電源，或恒流源較小、信噪比低、抗工頻及高頻磁場能力差、表操作時(shí)必須人工調(diào)零等缺陷。
本實(shí)用新型的目的是提供一種測量精度高，抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字接地電阻測試儀，以克服上述的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型由交變方波發(fā)生器1、PWM控制恒流源2、緩沖放大器3、平衡式輸入放大電路6、50HZ陷波器5、絕對值檢波電路7，有源濾波放大電路8、全波線性整流電路9、緩沖濾波電路10、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路A/D、顯示器LCD及開關(guān)K組成，其特點(diǎn)是還有一有源開關(guān)電容濾波器4處于上述緩沖放大器3及平衡式輸入放大電路6之間，有源開關(guān)電容濾波器4由鎖相環(huán)IC1、計(jì)數(shù)器IC2、兩個(gè)雙向模似開關(guān)IC3、IC4、電阻器R1-R4、電容器C1、C2、C301-C316、C401-C416、二極管D及非門IC5組成，其中鎖相環(huán)IC1的3腳與上述計(jì)數(shù)器IC2的5腳、雙相模似開關(guān)IC3的15腳及非門IC5的輸入端相連，鎖相環(huán)IC1的4腳與計(jì)數(shù)器IC2的1腳相接，鎖相環(huán)IC1的6腳與7腳之間接有電容器C2、9腳與13腳之間連有電阻器R3，上述電容器C1與電阻器R2串連后一端與鎖相環(huán)IC1的9腳相連，其另一端與電源負(fù)極相接，電阻器R1的一端與鎖相環(huán)IC1的11腳相連，其另一端與電源負(fù)極相接，上述二極管D的負(fù)極與鎖相環(huán)IC1的14腳相連，鎖相環(huán)IC1的16腳接電源正極+V，其5腳同8腳與電源負(fù)極相連接；上述計(jì)數(shù)器IC2的14腳接電源正極+V,7腳接電源負(fù)極，其2腳與4腳相連接，6、9、11、12腳分別與上述模擬開關(guān)IC3和IC4的13、14、11、10腳相連接；上述模擬開關(guān)IC3(IC4)的24腳接電源正極+V,1、12腳接電源負(fù)極，其2腳-9腳、16腳-23腳分別通過電容器C301-C308(C401-C408)、C309-C316(C409-C416)與電阻器R4一端相連接；上述非門IC5的輸出端與上述模擬開關(guān)IC4的15腳相連接。
由于本實(shí)用新型采用恒流值較大且準(zhǔn)確帶載能力強(qiáng)的恒流源及電容器濾波電路，使本實(shí)用新型測量精度高、其最小分辨率為0.001Ω，誤差≤3％，抗工頻、高頻天波干擾能力強(qiáng)，使用壽命長，故障率低。


圖1為本實(shí)用新型的電路方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型開關(guān)電容濾波器電路原理圖。
圖4為本實(shí)用新型面板示意圖。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型交變方波發(fā)生器1由直流電源供電的晶體時(shí)基振蕩器產(chǎn)生中頻方波經(jīng)四分頻電路產(chǎn)生占空比為50％標(biāo)準(zhǔn)低頻方波控制信號(hào)，該信號(hào)由PWM控制恒流源2基準(zhǔn)電壓預(yù)置后饋入雙功率MOS管的柵極，產(chǎn)生交流恒流通過被測接地電阻(置入C1、C2之間)后，形成測試回路，由電位探頭P1、P2測得被測電阻的交流電壓經(jīng)雙緩沖放大器3，受低頻方波控制進(jìn)入32位開關(guān)電容濾波器4和50HZ陷波器雙支路，得到有用的測試電壓信號(hào)，濾去不必要的雜散工頻電壓，得到的測試交流電壓經(jīng)由自穩(wěn)零平衡式輸入放大電路6后，饋入絕對值檢波電路7，經(jīng)檢波后由倍率開關(guān)控制衰減、放大送入二階壓控有源濾波放大器8，得出電壓值進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/P并進(jìn)行V-R轉(zhuǎn)換，由顯示器LCD直接顯示被測電阻值。
當(dāng)選擇開關(guān)K置于測地電壓檔EV時(shí)，由電位探頭P1、P2測得的地電壓經(jīng)由運(yùn)放組成的全波線性整流電路9及緩沖濾波電路10，直接由電壓數(shù)字表頭顯示出被測地電壓值。
如圖3為32位開關(guān)電容帶通濾波器電路4它由鎖相信頻及開關(guān)電容濾波器兩部分組成，計(jì)數(shù)器IC2與鎖相環(huán)IC1共同組成一鎖相信頻電路，計(jì)數(shù)器IC2的4腳與復(fù)位腳2接在一起，組成5位串行二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其中12、11、9、6、四個(gè)腳用于控制鎖相環(huán)IC1的16路開關(guān)的通斷，第5腳用于雙向模擬開關(guān)IC3、IC4的片選15腳，其作用是將倍頻后的二進(jìn)制數(shù)碼控制自身的16路模擬開關(guān)，以控制32個(gè)電容器C301-C316、C401-C416的順序接通，構(gòu)成32位開關(guān)電容濾波器。本實(shí)用新型的其它電路為現(xiàn)有技術(shù)，應(yīng)用范圍極廣，所以不再詳細(xì)描述。
本實(shí)用新型的鎖相環(huán)采用CD4046，計(jì)數(shù)器采用CD4024，雙向模擬開關(guān)采用CD4047。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字接地電阻測試儀，它由交變方波發(fā)生器(1)、PWM控制恒流源(2)、緩沖放大器(3)、平衡式輸入放大電路(6)、50HZ陷波器(5)、絕對值檢波電路(7)、有源濾波放大電路(8)、全波線性整流電路(9)、緩沖濾波電路(10)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路A/D、顯示器LCD及開關(guān)K組成，其特征在于還有一有源開關(guān)電容濾波器(4)處于上述緩沖放大器(3)及平衡式輸入放大電路(6)之間。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的接地電阻測試儀，其特征在于上述有源開關(guān)電容濾波器(4)由鎖相環(huán)IC1、計(jì)數(shù)器IC2、雙向模擬開關(guān)IC3、IC4、電阻器R1-R4、電容器C1、C2、C301-C316、C401-C416、二極管D及非門IC5組成，其中a、上述鎖相環(huán)IC1的3腳與上述計(jì)數(shù)器IC2的5腳、雙向模擬開關(guān)IC3的15腳及非門IC5的輸入端相連，鎖相環(huán)IC1的4腳與計(jì)數(shù)器IC2的1腳相接，鎖相環(huán)IC1的6腳與7腳之間接有電容器C2,9腳與13腳之間連有電阻器R3，上述電容器C1與電阻器R2串連后一端與鎖相環(huán)IC1的9腳相連，其另一端與電源負(fù)極相接，電阻器R1的一端與鎖相環(huán)IC1的11腳相連，其另一端與電源負(fù)極相接，上述二極管D的負(fù)極與鎖相環(huán)IC1的14腳相連，鎖相環(huán)IC1的16腳接電源正極+V，其5腳同8腳與電源負(fù)極相連接；b、上述計(jì)數(shù)器IC2的14腳接電源正極+V,7腳接電源負(fù)極，2腳與4腳相連接，6、9、11、12腳分別與上述模擬開關(guān)IC3和IC4的13、14、11、10腳相連接；c、上述模擬開關(guān)IC3(IC4)的24腳接電源正極+V,1、12腳接電源負(fù)極，其2腳-9腳、16腳-23腳分別通過電容器C301-C308(C401-C408)、C309-C316(C409-C416)與電阻器R4的一端相連接；d、上述非門IC5的輸出端與上述模擬開關(guān)IC4的15腳相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及了一種接地電阻測試儀,它由交變方波發(fā)生器、PWM控制恒流源、緩沖放大器、平衡式輸入放大電路、50Hz陷波器、絕對值檢波電路、有源濾波放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、顯示器及開關(guān)組成,其特點(diǎn)是在緩沖放大器及平衡式輸入放大電路之間還有一有源開關(guān)電容濾波器,本實(shí)用新型測量精度高,其最小分辨率為0.001Ω,誤差≤3%,本實(shí)用新型抗工頻,高頻天波干擾能力強(qiáng),使用壽命長,故障率低。
文檔編號(hào)G01R27/20GK2322150SQ9724081
公開日1999年6月2日 申請日期1997年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月16日
發(fā)明者嚴(yán)長春, 余文藻 申請人:武漢北苑科技開發(fā)公司