手持式回路電阻測試儀的研究

李洋 李雨佳 魏志海

摘? 要：手持式操作儀器擺脫了使用交流電的依賴，滿足現(xiàn)場使用。該文簡要介紹了回路電阻測試儀的現(xiàn)狀及現(xiàn)場遇到的問題，以及為何研究手持式回路電阻測試儀，同時對手持式回路電阻測試儀的研究意義、基本原理、結(jié)構(gòu)介紹、功能特點進行了簡單介紹，同時對該測試儀的實現(xiàn)方案進行了詳細的論述，最后簡要說明了該測試儀的實際應(yīng)用意義，以及經(jīng)濟效益、社會效益和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：手持式? 開關(guān)斷路器? 回路電阻? 基本原理? 結(jié)構(gòu)介紹? 功能特點

中圖分類號：TM54 ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）07（b）-0064-03

Research on Handheld Loop Resistance Tester

LI Yang? ?LI Yujia? ?WEI Zhihai

（State Grid Henan Electric Power Company Shangqiu Power Supply Company， Shangqiu， Henan Province， 476000 China）

Abstract： Hand-held operating instruments get rid of the dependence on the use of alternating current and meet the needs of on-site use. This article briefly introduces the current status of the loop resistance tester and the problems encountered in the field， and why it is a handheld loop resistance tester. At the same time， the research significance， basic principles， structural introduction， and functional characteristics of the handheld loop resistance tester are briefly described. At the same time， the implementation plan of the tester is discussed in detail. Finally， the practical application significance， economic benefits， social benefits and application prospects of the tester are briefly explained.

Key Words： Handheld; Switch circuit breaker; Loop resistance; Basic principle; Structure introduction; Functional characteristics

開關(guān)觸點的接觸電阻測量和其他微歐電阻的測量都需要大電流測試，目前的測試技術(shù)都是采用回路電阻測試儀，這種儀器體積大、重量大，對于使用很不方便，尤其對于戶內(nèi)開關(guān)測量更是如此，所以對于現(xiàn)場應(yīng)用來講，希望儀器小巧輕便，便于攜帶和使用。目前電子技術(shù)飛速發(fā)展，AI智能化應(yīng)用也越來越來，我們結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)，并加強對電池技術(shù)的研究，研發(fā)出一種可手持式操作的儀器，該儀器可以使用電池供電，擺脫使用交流電的依賴，并且能提供100A恒流大電流輸出，滿足現(xiàn)場使用。

1? 基本原理

儀器具有回路電阻等微歐電阻測試功能，輸出電流100A、50A可調(diào)。它核心部分是恒流源發(fā)生模塊、電池管理模塊和直流采樣模塊。恒流源發(fā)生模塊采用了先進的PWM調(diào)制技術(shù)和動態(tài)反饋技術(shù)，將輸入直流電壓9～12V轉(zhuǎn)換為100A的恒流源輸出，它可以根據(jù)負(fù)載動態(tài)調(diào)整輸出，保證輸出電流的穩(wěn)定，這樣對于測量微歐試品打下了基礎(chǔ);直流采樣模塊包括差分信號輸入電路，電壓、電流信號切換電路、端口保護電路、AD芯片采集電路，該模塊實現(xiàn)了對于mV信號的精確采集，保證了儀器測試的精度;電池管理單元包括電池保護電路、智能充電管理電路、智能放電管理電路、電池溫度監(jiān)測電路，它針對大電流電池放電及充電進行合理控制，保證電池使用壽命和使用時長。

2? 方案設(shè)計

2.1 供電電源

儀器采用電池供電，為保證電池壽命和儀器性能，對電源管理系統(tǒng)進行了合理的設(shè)計，對輸入電路進行了完善的濾波設(shè)計，對輸出電路進行了完善的濾波設(shè)計和保護設(shè)計，并使用了TI先進了電源管理芯片TPS54331，提高了電池使用效率，延長了儀器使用時間。

2.2 大電流恒流源發(fā)生模塊

回路電阻測試需要穩(wěn)定的大電流恒流源，我們采用了先進的PWM調(diào)制技術(shù)和動態(tài)反饋技術(shù)，將輸入直流電壓9～12V轉(zhuǎn)換為100A的恒流源輸出，它可以根據(jù)負(fù)載動態(tài)調(diào)整輸出，從而保證了微歐電阻的測試精度和穩(wěn)定性。該恒流電源輸出電流可數(shù)字調(diào)節(jié)，由CPU控制輸出恒流電流，可輸出100A、50A、30A檔，并具有完善的過壓保證和過流保護電路。

2.3 采樣系統(tǒng)的設(shè)計

流采樣模塊包括差分信號輸入電路，電壓、電流信號切換電路、端口保護電路、AD芯片采集電路。

其中AD采樣芯片使用了業(yè)界先進的16位ADC芯片AD7705，它能針對毫伏信號進行精確采集，保證了儀器測試的精度。

3? 儀器特點

（1）創(chuàng)新性地開發(fā)出采用鋰電池供電的手持式回路電阻測試儀，產(chǎn)品體積小巧，采用手持式操作，更加輕便、便于攜帶。

（2）鋰電池供電或者220V交流供電自適應(yīng)，一次充電，可連續(xù)測量1000次，因此現(xiàn)場測試時無需交流電，測試過程簡單、方便。

（3）100A/50A多檔電流輸出，滿足不同測試要求。

（4）儀器具有過壓保護、開路保護、過熱保護等多種保護功能。

4? 研究意義

手持式回路電阻測試儀的研制成功將大大減輕現(xiàn)場測試人員的勞動強度，測試儀器由傳統(tǒng)的20kg減輕為5kg;儀器由于使用電池供電，現(xiàn)場不必再依賴交流電源，使得對于測試環(huán)境的要求大大降低，從而提高了儀器的使用效率;由于儀器手持操作、體積小巧、便于攜帶，對于一些狹小空間的故障查找成為可能，從而提高了電網(wǎng)的供電可靠性，縮短了電網(wǎng)的停電時間，給社會帶來極大的經(jīng)濟收益。

5? 結(jié)語

通過對手持式回路電阻測試儀基本原理、方案設(shè)計、儀器特點、研究意義的分析，理論和實踐證明手持式回路電阻測試儀的研制具有極大的現(xiàn)實意義和社會價值，不僅能提高工作效率，還能降低勞動強度，并且儀器使用智能化操作，簡單方便，因此此研究成果具有極大的推廣價值，定能為電網(wǎng)的供電可靠性與安全性保駕護航。

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