專利名稱：絕緣電阻監(jiān)控儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種絕緣電阻表，具體地說是關于一種不接地電網(wǎng)設備的在線絕緣電阻監(jiān)控儀。本實用新型適用于對不接地電網(wǎng)的輔助電路、控制電路及負載設備的監(jiān)控保護。
我國目前對電網(wǎng)設備絕緣性能的檢測還是采用傳統(tǒng)的直流測量方式，即用絕緣電阻表定期或不定期的檢測，這種檢測手段需在設備停機情況下進行，影響了設備的運行效率。國內有少數(shù)企業(yè)引進國外生產(chǎn)的絕緣電阻監(jiān)控儀，用于對關鍵設備的在線連續(xù)監(jiān)控，有利于提高設備的運行效率和保證人員及設備的安全，但是國外各廠家生產(chǎn)的絕緣電阻監(jiān)控儀產(chǎn)品各自均采用專用集成電路芯片，成本高，元器件無互換性。
本實用新型的目的是設計一種由通用元件組成、成本低的絕緣電阻監(jiān)控儀。
本實用新型的技術方案包括電源轉換器、振蕩器、移向放大器、測試電路、采樣保持電路、信號判別電路、比較器、報警器和放大顯示電路；
電源轉換器為對稱的正負直流穩(wěn)壓電源，輸出端正負極與各部分電路工作電源正負極對應連接；振蕩器為方波信號發(fā)生器，其輸出信號端一路接移相放大器輸入端，另一路接與門輸入端；移相放大器的輸出信號端接測試電路信號輸入端和與門另一輸入端；測試電路的輸出信號端一路與被測網(wǎng)絡連接，另一路經(jīng)信號判別電路接采樣保持電路的采樣信號輸入端；采樣保持電路由電壓跟隨器，接在與門輸出端和電壓跟隨器輸出端之間的鉗位電路，采樣控制開關及信號儲存電路組成，其控制端接與門輸出端；電壓跟隨器輸出端接比較器輸入端和放大顯示電路輸入端；比較器的輸出端接報警器；信號儲存電路由阻容元件和開關管組成，開關管的集電極或漏極與電容C2的正極連在一起接電源正極，電容C2的負極、電阻R1、R2的一端和二極管D1的負極連成一個支點，二極管D1的正極、電阻R2的另一端、電容C1和C3的負極接公共地端，電阻R1的另一端、電容C3的正極和開關管T1的基極或柵極連成一個支點，電容C1的正極、開關管T1的發(fā)射極或源極一起接在電壓跟隨器IC的正向輸入端；
采樣控制開關由場效應管T2構成，其源極接電壓跟隨器的正向輸入端，柵極經(jīng)電阻接與門的輸出端，漏極同信號判別電路的輸出端與被測網(wǎng)絡的絕緣電阻值相對應的電壓信號端連接。
其工作原理為振蕩器產(chǎn)生的±15V方波信號電壓一路經(jīng)過移相放大電路延時后，輸出到測試電路和與門輸入端，另一路直接送到與門的另一輸入端。當與門兩輸入端都為正電壓時，輸出一個正觸發(fā)脈沖信號，此觸發(fā)脈沖信號處在輸出檢測信號正半波的后沿，以保證檢測信號電壓對被測網(wǎng)絡的分布電容充電達到穩(wěn)定時對檢測值進行采樣。當電源接通的瞬間，正電源通過電容C2使開關管T1柵極電位升到正電源，開關管T1導通，正電源經(jīng)開關管T1向電容C1充電至+15V，同時隨著電容C2的充電，使T1柵極電位降至0、開關管T1關斷。當場效應管T2柵極接到一個正觸發(fā)脈沖信號時，T2導通，接在場效應管源極的儲存電容C1對接在場效應管T2漏極的與被測網(wǎng)絡電阻值相對應的檢測信號進行采樣，當檢測信號電壓大于儲存電容C1上電壓時，檢測信號經(jīng)場效應管T2漏極至源極向儲存電容C1充電，反之，電容C1電壓經(jīng)場效應管T2源極至漏極放電。電容C1上電壓經(jīng)電壓跟隨器IC輸出到放大顯示電路和比較器，當輸出信號電壓值低于比較器設定電壓值時，比較器輸出報警信號。同時，由D2、D3和R3組成的鉗位電路使場效應管T2柵極和源極的電壓在正脈沖到來時保持相等，保證觸發(fā)脈沖信號通過場效應管T2柵極和源極干擾采樣的準確性。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比的有益效果是電路采用通用的元器件組成，元件互換性強，成本降低20％左右，顯示精度提高10％。
圖1是本實用新型電原理方框圖。
圖2是本實用新型采樣保持電路原理圖。
圖3是本實用新型顯示電路原理圖。
現(xiàn)結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。圖1所示的絕緣電阻監(jiān)控儀，包括電源轉換器、振蕩器、移向放大器、測試電路、采樣保持電路、信號判別電路、比較器、報警器和放大顯示電路。電源轉換器為對稱的正負直流穩(wěn)壓電源，輸出端正負極與各部分電路工作電源正負極對應連接。振蕩器為方波信號發(fā)生器，其輸出端一路接移相放大器的輸入端，另一路接與門輸入端。移相放大器的輸出信號端接測試電路信號輸入端和與門另一輸入端。測試電路的輸出信號端與被測網(wǎng)絡連接，同時經(jīng)信號判別電路接采樣保持電路的采樣信號輸入端。圖2所示的采樣保持電路由電壓跟隨器IC、接在與門輸出端與電壓跟隨器IC輸出端之間的由二極管D3和D2及電阻R3構成的鉗位電路、場效應管T2構成的采樣控制開關和信號儲存電路組成。場效應管T2的柵極經(jīng)電阻R4接與門輸出端，源極接電壓跟隨器IC的正向輸入端，漏極接信號判別電路輸出端的檢測信號。信號儲存電路由阻容元件和開關管T1組成，開關管T1為NPN型三極管或場效應管，其集電極或漏極與電容C2的正極同時接電源正極、電容C2的負極、電阻R1和R2的一端和二極管D1的負極連成一個支點，二極管D1的正極、電阻R2的另一端、電容C1和C3的負極接公共地端，電阻R1的另一端、電容C3的正極和開關管T1的基極或柵極連成一個支點，電容C1的正極和開關管T1的發(fā)射極或源極同時接在電壓跟隨器IC的正向輸入端。圖3所示的顯示電路由21只發(fā)光二極管鏈構成點模式顯示器，其零電阻顯示的發(fā)光二極管LED401的正極與電阻R7的一端一起接正電源，負極經(jīng)電阻R6接三極管T3集電極，三極管T3發(fā)射極接負電源，基極接穩(wěn)壓二極管D5的正極，穩(wěn)壓二極管D5的負極經(jīng)電阻R8接電阻R7的另一端和發(fā)光二極管鏈LED402-421的正極，發(fā)光二極管鏈LED402-421的負極接顯示信號放大器的輸出端。
權利要求1.一種絕緣電阻監(jiān)控儀，包括電源轉換器、振蕩器、移向放大器、測試電路、采樣保持電路、信號判別電路、比較器、報警器和放大顯示電路；電源轉換器為對稱的正負直流穩(wěn)壓電源，輸出端正負極與各部分電路工作電源正負極對應連接；振蕩器為方波信號發(fā)生器，其輸出信號端一路接移相放大器輸入端，另一路接與門輸入端；移相放大器的輸出信號端接測試電路信號輸入端和與門另一輸入端；測試電路的輸出信號端與被測網(wǎng)絡連接，同時經(jīng)信號判別電路接采樣保持電路的采樣信號輸入端；采樣保持電路由電壓跟隨器，接在與門輸出端和電壓跟隨器輸出端之間的鉗位電路，采樣控制開關及信號儲存電路組成，其控制端接與門輸出端；電壓跟隨器輸出端接比較器輸入端和放大顯示電路輸入端；比較器的輸出端接報警器；其特征在于所述信號儲存電路由阻容元件(C1、C2、C3、R1、R2、D1)和開關管(T1)組成，開關管(T1)的集電極或漏極與電容(C2)的正極連在一起接電源正極，電容(C2)的負極、電阻(R1、R2)的一端和二極管D1的負極連成一個支點，二極管(D1)的正極、電阻(R2)的另一端、電容(C1、C3)的負極接公共地端，電阻(R1)的另一端、電容(C3)的正極和開關管(T1)的基極或柵極連成一個支點，電容(C1)的正極、開關管(T1)的發(fā)射極或源極一起接在電壓跟隨器(IC)的正向輸入端；所述采樣控制開關由場效應管(T2)構成，其源極接電壓跟隨器(IC)的正向輸入端，柵極經(jīng)電阻(R4)接與門的輸出端，漏極同信號判別電路的輸出端與被測網(wǎng)絡的絕緣電阻值相對應的電壓信號端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的絕緣電阻監(jiān)控儀，其特征在于所述的放大顯示電路為由21只發(fā)光二極管鏈構成的點模式顯示器，其零電阻顯示的發(fā)光二極管(LED401)正極與電阻(R1)的端一起接正電源。負極經(jīng)電阻(R6)接三極管(T3)集電極，三極管(T3)發(fā)射極接負電源，基極接穩(wěn)壓二極管(D5)的正極，穩(wěn)壓二極管(D5)的負極經(jīng)電阻(R8)接電阻(R7)的另一端和發(fā)光二極管(LED402-401)組成的發(fā)光二極管鏈的正極。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的絕緣電阻監(jiān)控儀，其特征在于所述的開關管(T2)是場效應三極管。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的絕緣電阻監(jiān)控儀，其特征在于所述的開關管(T2)是NPN型三極管。
專利摘要本實用新型是關于一種由通用模擬集成電路組成的絕緣電阻監(jiān)控儀,其主要特點是采樣保持電路中的信號儲存電路由電容元件和場效應管組成,在場效應管開通期間儲存電容上的電壓與被測信號進行平衡,即對檢測信號進行采樣,并經(jīng)放大電路送顯示器,顯示器采用21只發(fā)光二極管鏈點模式顯示,從而使本實用新型具有成本低、顯示精度高、元器件互換性強等優(yōu)點,十分適用于對不接地電網(wǎng)設備的在線絕緣電阻監(jiān)控。
文檔編號G01R27/02GK2317483SQ9724948
公開日1999年5月5日 申請日期1997年11月20日 優(yōu)先權日1997年11月20日
發(fā)明者葉永康, 陳振育 申請人:洞頭縣海光機械電器廠