專利名稱：電器溫升自動檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電器溫升自動檢測裝置，適用于各類低壓電器溫升檢測的場合。
溫升試驗是考核電器產(chǎn)品性能指標的一項重要試驗，實現(xiàn)這一功能性試驗，所需設備大體上可以分為兩部分一部分是供電器產(chǎn)品發(fā)熱的電流回路設備，另一部分是由試驗用銅-康銅熱電偶等組成的測溫設備。
電流控制回路設備是保證電器產(chǎn)品做溫升試驗時，發(fā)熱電流保持基本穩(wěn)定的關鍵設備，它的穩(wěn)定與否會直接影響溫升試驗的測試數(shù)據(jù)是否準確。目前國內(nèi)各檢測單位一般利用調(diào)壓器控制變流器的辦法進行電流調(diào)節(jié)，這個辦法中受試產(chǎn)品作為變流器的一個負載，當發(fā)熱電流發(fā)生變化時，人為地調(diào)解調(diào)壓器，以保持發(fā)熱電流基本穩(wěn)定，此辦法的缺點是(1)試驗誤差大，由于電器產(chǎn)品在溫升試驗過程中，其回路電阻隨時間變化，試驗電流隨之時刻變化，靠人工來進行調(diào)整，顯然難以保證試驗精度。(2)試驗人員勞動強度增高，操作煩瑣，由于隨時都要監(jiān)視回路電流情況，還得隨時間調(diào)解，增加了試驗人員精神和體力的緊張程度。
對于測溫設備一般用電子電位差計或數(shù)電壓表測出電壓值，其實質(zhì)上是將銅-康銅熱電偶的電勢信號檢測出來，再查分度表得出溫度值。由于熱電偶工作端所獲得的熱電勢值是微伏級的，因此要求測量儀表靈敏度高，讀數(shù)要精確，在實際測量中，往往由于儀表的精度不高引起誤差。標準化工業(yè)熱電偶是用標準熱電偶來分度的，因此它包含了標準熱電偶的傳遞誤差，而分度表對熱電偶的熱電特性又有一定的允許誤差，熱電偶冷端放在室溫中，使用0℃得到的分度表沒有進行補償，如果參考端溫度是變化的，它不僅存在由熱電偶熱電特性的非線性帶來的測量誤差，而且引入的測量誤差將是一個變量，因而使測量誤差增大。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術中的上述缺點，設計一種以智能為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，構成能巡回檢測90個測溫點，自動換算溫升，自動控制試驗回路電流，自動判斷熱穩(wěn)定狀態(tài)而終止測試的電器溫升檢測裝置。


圖1為本發(fā)明所述檢測裝置方框圖。
圖2為熱電偶參考端連接示意圖。
圖3為主控線路電器原理圖。
圖4為電流取樣電器原理圖。
圖5為步進電機功率驅(qū)動電器原理圖。
圖6為微機與步進電機驅(qū)動電路隔離措施電原理圖。
圖7為電流控制原理方框圖。
結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明所述檢測裝置工作原理如圖1所示，系統(tǒng)中使用了零點儀，使規(guī)定的一對熱電偶插入零點儀中，作為熱電偶測溫過程中的冷端補償之用，熱端置于多路開關處。
具體插入方法如圖2所示，tn表示熱電偶工作端溫度，to表示補償熱電偶工作端溫度，A銅、C銅是熱電偶銅線段，B康銅是熱電偶康銅線段，在零點儀3工作時，to處溫度為0℃。由銅線段兩接點處于同一溫度中，由熱電偶中間導體定律可知，它對回路總電勢沒有影響，這樣通過這對熱電偶可以直接測得熱電勢En(tn，to)。有四對熱電偶專用于測量環(huán)境溫度，取其算術平均值作為實際環(huán)境溫度。從固定于被試電器上熱電偶得出測量點的熱電勢值，這些數(shù)據(jù)都是由微機控制，通過A/D轉(zhuǎn)換直接采樣取得，存于計算機內(nèi)存中，通過N次多項式方程，由計算機自動換算到測試點的實溫度Tt及環(huán)境溫度Te，因此測量點的溫升值為T＝Tt-Te
多路開關2用于切換90個測溫傳感器中的一路，儀表1用于顯示測溫數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所述裝置主要由三部分組成，下面分別敘述這三部分的電器原理主控電路如圖3所示交流50赫芝;220v市電，加到自動空氣開關ZK1，的輸入端，這個開關有兩個作用，其一，起開關主回路電源之作用，其二則是起過電流保護之用，它的輸出端接到兩只熔斷器RD1和RD2上，通過RD1和RD2接到調(diào)壓器TY1的一次側(cè)，RD1和RD2主要起過電流保護之用，同自動空氣開關一起構成雙重過流保護，以防止試驗過程中因過流而損壞設備，調(diào)壓器TY1通過二次側(cè)調(diào)節(jié)端將一次側(cè)輸入220v電壓轉(zhuǎn)換成0-250v的可變電壓，接入變流器BL1的一次側(cè)，變流器二次側(cè)輸出電壓是一個相對穩(wěn)定值，故調(diào)節(jié)調(diào)壓器改變變流器一次側(cè)電壓，就可實現(xiàn)對變流器二次側(cè)電流量的控制，電流互感器CT1，接入變流器的二次側(cè)回路中將很大的電流量轉(zhuǎn)換成0-5A的標準量，RL代表負載。步進電機BDJ1接入調(diào)壓器的二次側(cè)，用于拖動調(diào)壓器。
電流取樣電路如圖4所示圖3中的電流互感器CT1的兩個輸出端與取樣電阻R1相接，電阻R1將電流互感器輸出的電流量轉(zhuǎn)換成電壓量送至橋式整流電路QZL1的輸入端，橋式整流電路由四個二極管組成，它將R1兩端產(chǎn)生的交變電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，接入二極管D5、D6、D7、D8和電阻R2組成的非線性補償網(wǎng)絡，將由電流互感器磁化曲線初始部份和橋式整流二極管初始段所引起的非線性誤差，進行校正和補償，再接到電阻R3和可變電阻RW1上，電阻R3用以匹配網(wǎng)絡電路之用，可變電阻RW1用以調(diào)節(jié)匹配參數(shù)，再接到電容器C1的兩端，C1是濾波電容，它可將整流后的信號進行濾波，而后接到電阻R4和RW2組成的信號輸出網(wǎng)絡，電阻R4起分壓作用，RW2起調(diào)節(jié)輸出電壓量值之用，它使輸出信號為0-5v的計算機標準輸入電平，然后將這個信號送入計算機的A/D接口。
微機與步進電機驅(qū)動電路及其隔離措施電路，如圖6所示，計算機通過D/A轉(zhuǎn)換，輸出三路模擬量的控制信號，分別接至電阻R17、R22和R27上，這三個電阻起偏置作用然后分別接到三極管T6、T7、T8的基極上，這三只三極管主要起驅(qū)動放大作用，它的集電極接到+27v直流電源上，發(fā)射極分別接到由電阻R18和R19、R23和R24，R28和R29組成的偏置電路，這六只電阻起偏置作用，再分別接到光電耦合器GD1、GD2、GD3的輸入端，它們的輸出端一端接到5v直流電源上，另一端接到由電阻R20和R21、R25和R28、R30和R31組成的分壓網(wǎng)絡中，由電阻R21、R25、R31輸出于接線端子1、2、3上作為步進驅(qū)動電源的控制信號。
步進電機功率驅(qū)動電路圖5所示電路，由上述圖6中接線端子1、2、3接到三極管T1、T3、T5的基極上，T1、T3、T5的集電極分別通過R5、R9、R13接到+27v電源，T1的發(fā)射極分別接到三極管T2的基極和R6，T3的發(fā)射極接至T4的基極和R10上，T5的發(fā)射極接至T6的基極和R14上，其中R6、R10和R14為偏置電阻T1、T3、T5起功率驅(qū)動作用，T2、T4和T6起功率放大作用。T1的集電極通過二極管D9，電阻R7步進電機繞組A、指示燈ZD1，T3的集電極通過電阻R8，二極管D10、電阻R11、繞組8、指示燈ZD2，T5的集電極通過電阻R12，二極管D11、電阻R15繞組C指示燈ZD3和電阻R16，接到+27v的直流電源上，這里D9、D10、D11起續(xù)流作用，電阻R7、R11和R15起限流作用，A、B、C是步進電機的三相繞組，R9R12和R16是限流電阻，ED1、ED2、ED3是步進電機運行情況指示燈。
電流恒流控制原理如圖7所示，計算機通過電流取樣，交直流變換，電流電壓轉(zhuǎn)換等電路，經(jīng)A/D測得負載的實際發(fā)熱電流值，將這個測量值與試驗所規(guī)定的額定發(fā)熱電流值相比較，根據(jù)比較結(jié)果得出一個控制信號，這個控制信號通過隔離、驅(qū)動等電路，驅(qū)動步進電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止，調(diào)整調(diào)壓器二次側(cè)的輸出電壓值，致使變流器二次側(cè)輸出電流值發(fā)生相應的變化。
和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述溫升自動測試裝置，測量精度為±1℃，能同時檢測多個測溫點，能自動換算溫升，自動控制試驗回路電流，并減輕了測試人員勞動強度，提高了工作效率。
權利要求
1.一種電器溫升自動檢測裝置，由顯示儀表，微機，零點儀，多路開關組成，其特征在于a、主控電路自動空氣開關ZK1的輸入端和電源相連，輸出端和熔斷器RD1、RD2相連，RD1、RD2的另一端接至調(diào)壓器TY1的一次側(cè)，TY1的二次側(cè)和變流器BL1的一次側(cè)相連，BL1的二次側(cè)和負載RL及電流互感器CT1相連，步進電機BDJ1接入調(diào)壓器TY1的二次側(cè)；b、電流取樣電路電流互感器CT1的輸出端經(jīng)過電阻R1送入橋式整流電路QZL1的輸入端，QZL1的輸出端接入由二極管D5、D6、D7、D8和電阻R2組成的非線性補償網(wǎng)絡進行非線性誤差補償，之后經(jīng)電阻R3和可變電阻RW1，再和電容器C1相連接，C1是濾波電容，經(jīng)濾波后接至電阻R4和RW2組成的信號輸出網(wǎng)絡，最后將標準電平輸入計算機A/D接口；c、微機與步進電機驅(qū)動電隔離電路經(jīng)計算機轉(zhuǎn)換的輸出信號，接至偏值電阻R17，然后接入三極管T6，T6的集極和+27伏的直流電源相連，發(fā)射極接入電阻R18、R19組成的偏置電路，再按至光電耦合器GD1的輸入端，GD1的輸出端接至5伏的直流電源上，另一端接至由電阻R20和R21組成的分壓網(wǎng)絡，經(jīng)電阻R21輸出于接線端子1上，作為步進驅(qū)動電源的控制信號，接線端子1接到三極管T1的基極上，T1的集電極通過R5接至27伏直流電源，發(fā)射極接至三極T2的基極和R10上，T2的集電極通過二極管D9，電阻R7和步進電機繞組A，指示燈ZD1，接到27伏的直流電源上，T2的發(fā)射極接地。
2.按照權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于經(jīng)計算機A/D轉(zhuǎn)換輸出的模擬控制信號有三組，分別接入三個隔離措施電路。
3.按照權利要求1和2所述的檢測裝置，其特征在于三個隔離措施電路的輸出端1、2、3分別和步進電機功率驅(qū)動電路的1、2、3及三極管T1、T3、T5的基極相連接。
全文摘要
一種電器溫升自動檢測裝置，由主控電路，電流取樣電路，微機與步進電機驅(qū)動電路及其隔離措施電路組成，該裝置以零點儀作為熱電偶測溫過程中的冷端補償，將熱端置于多路切換開關中，溫度傳感器由銅—康銅熱電偶絲絞合焊接組成。多路切換開關可同時切接檢測90個測溫點。該裝置測試精確度高，檢測速度快，可用各類低壓電器的溫升檢測。
文檔編號G05F1/12GK1033417SQ8810517
公開日1989年6月14日 申請日期1988年12月5日 優(yōu)先權日1988年12月5日
發(fā)明者蘇錫輝, 張德信, 李立天, 孫笑地, 于謙, 胡光明, 張銓銘, 楊光厚 申請人:沈陽市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所