嵌入式数字兆欧表

嵌入式数字兆欧表

所属技术领域

本实用新型涉及一种电气设备的绝缘电阻测量装置，特指一种用于测量绝缘电阻并显示绝缘电阻值的嵌入式数字兆欧表。 

背景技术

兆欧表(又称摇表)是专门用来检测电气设备绝缘强度的一种常用仪表，主要由磁电式流比计和手摇直流发电机组成。在使用过程中，一方面，为了使测量结果准确，必须保证手摇发电机手柄的转速为120转/秒才能维持直流发电机正常的输出电压，使用非常不方便。另一方面，读数时的视角误差导致读数误差。第三，由于兆欧表的结构原理决定了表的刻度盘是不均匀分布的，在两个刻度之间的数据只能人为估计，这给测量结果带来了很大的误差。第四，兆欧表每次测量的数据需要人工记录，数据的保存非常麻烦，不便于历史数据的查。 

实用新型内容

针对兆欧表使用不方便、测量精度低的问题，本实用新型提出一种结构简单、成本低廉的嵌入式数字兆欧表，该兆欧表采用直流高压产生电路获得标准直流高压电源，该标准高压电源与被测电阻和采样电阻组成测量电路，利用欧姆定律计算被测绝缘电阻值。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种嵌入式数字兆欧表，其特征在于：它包括锂电池、直流高压产生模块、欠压检测模块、驱动模块、采样模块、嵌入式控制器、LCD显示模块、USB通讯接口、触摸屏；所述采样模块由限流控制模块、标准电阻一、标准电阻二、标准电阻三、标准电阻四、开关一、开关二、反馈电阻、运算放大器、反相器组成；所述限流控制模块由模拟开关、限流电阻组成；所述直流高压产生模块由电容C1、C2和C3、电力MOSFET Q1和Q2、升压变压器T、开关三、开关四和整流模块组成。 

所述欠压检测模块用于检测锂电池的电压；所述直流高压产生模块的电力MOSFET触发信号由嵌入式控制器产生；所述标准电阻一、标准电阻二、标准电阻三、标准电阻四和开关一、开关二、开关三、开关四以及嵌入式控制器组成闭环控制系统，用于保证直流高压产生模块输出标准的直流电压，其中标准电阻一、标准电阻二、开关一、开关三用于控制输出一种标准电压，标准电阻三、标准电阻四、开关二、开关四用于控制输出另一种标准电压；所述限流控制模块、运算放大器、反馈电阻、反相器用于检测取样测试电路的电压并送嵌入式控制器；所述嵌入式控制器控制模拟开关，用于选择限流电阻的大小；所述LCD显示模块用于显示系统的工作状态、操作界面、被测绝缘电阻的阻值；所述USB通讯接口用于与计算机连接，便于计算机对测试数据的处理；所述触摸屏用于操作控制。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于： 

1、本实用新型利用嵌入式控制器对高压直流产生模块进行控制，保证高压直流产生模块输出稳定的标准电压，使被测试的绝缘电阻值精度大大提高； 

2、本实用新型的高压直流产生模块输出两种标准直流电压，适用于两种电压等级的绝缘电阻测试，操作方便； 

3、本实用新型利用模拟开关控制限流电阻的大小，使得嵌入式控制器采样的电压值限制在一定的范围，有利于提高系统的测试精度； 

4、本实用新型利用嵌入式控制器计算所测绝缘电阻的大小，并通过LCD示模块显示，减少读数误差，方便读数； 

5、本实用新型利用嵌入式控制器的数据存储功能，把测试数据进行存储，并利用USB通讯接口与计算机连接，操作方便，有利于对绝缘电阻值的数据管理； 

6、本实用新型采用触摸屏，操作方便。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的电路原理图。 

图2为直流高压产生模块原理图。 

图3是实施例图。 

图例说明 

1、锂电池         2、直流高压产生模块  3、欠压检测模块 

4、驱动模块       5、采样模块          6、标准电阻一 

7、标准电阻二     8、标准电阻三        9、标准电阻四 

10、开关一        11、开关二           12、限流控制模块 

13、反馈电阻      14、运算放大器       15、反相器 

16、嵌入式控制器  17、LCD显示模块      18、USB通讯接口 

19、触摸屏        20、模拟开关         21、限流电阻 

22、被测绝缘电阻  23、开关三           24、开关四 

25、整流模块 

符号说明 

C1、C2、C3：滤波稳压电容      Q1、Q2：电力MOSFET 

CF1、CF2：电力MOSFET触发信号  T：升压变压器 

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。 

在图1中，本实用新型的嵌入式数字兆欧表，它包括锂电池(1)、直流高压产生模块(2)、欠压检测模块(3)、驱动模块(4)、采样模块(5)、标准电阻一(6)、标准电阻二(7)、标准电阻三(8)、标准电阻四(9)、开关一(10)、开关二(11)、限流控制模块(12)、反馈电阻(13)、运算放大器(14)、反相器(15)、嵌入式控制器(16)、LCD显示模块(17)、USB通讯接口(18)、触摸屏(19)、模拟开关(20)、限流电阻(21)、开关三(23)、开关四(24)、整流模块(25)。 

图3的实施例中，被测绝缘电阻(22)接在L和E之间。锂电池(1)作为直流高压产生模块(2)的电源，直流高压产生模块(2)的电力MOSFET Q1和Q2由驱动模块(4)驱动，驱动模块(4)所需触发信号CF1和CF2由嵌入式控制器(16)产生；嵌入式控制器(16)采样标准电阻二(7)或者标准电阻四(9)的电压，计算触发信号CF1和CF2的脉冲宽度，保证输出直流电压稳定；开关一(10)、开关三(23)同时闭合，嵌入式控制器(16)采样标准电阻二(7)的电压，控制输出一种标准直流电压；开关二(11)、开关四(24)同时闭合，嵌入式控制器(16)采样标准电阻四(9)的电压，控制输出另一种标准直流电压；嵌入式控制器(16)采样反馈电阻(13)的电压，计算被测绝缘电阻(22)的阻值，通过LCD显示模块(17)显示；为了提高被测绝缘电阻阻值的精确度，采用模拟开关(20)控制限流电阻(21)的大小，模拟开关(20)的控制信号由嵌入式控制器(16)产生；嵌入式控制器(16)计算的被测绝缘电阻(22)的阻值按照设定的存储格式保存，通过USB通讯接口(18)，可由计算机直接读取；在触摸屏(19)上实现对系统的操作；锂电池(1)为嵌入式控制器(16)提供电源；嵌入式控制器(16)通过欠压检测模块(3)监视锂电池(1)的电压。 

以上仅为本实用新型的一个实施例，本实用新型并不局限于上述实施例，只要属于本实用新型构思下的技术方案，均应属于本实用新型的保护范围。