一种手持式变压器直流电阻测试仪的制作方法

1.本实用新型涉及直流电阻测试技术领域，特别涉及一种手持式变压器直流电阻测试仪。


背景技术：

2.变压器直流电阻测试仪简称直流电阻测试仪，是测量变压器绕组以及大功率电感设备直流电阻的设备，传统的变压器直流电阻测试仪体积较大，不便于工作人员携带，如图1所示，传统测电阻的直接方法就是采用欧姆表测量被测部件的电阻，但实际上欧姆表测量的电阻是整个测量回路上的所有电阻，即连接欧姆表和被测部件的电线的电阻和被测部件的电阻的和,如果连接导线很长，被测部件的电阻很低，导线电阻引入的测量误差将很大；同时由于变压器干扰因素较多，会对直流电阻测试仪采集的信号干扰较多，造成直流电阻测试仪采集到的信号噪声干扰较多，导致测量的误差较大，无法获取精准的测量数据。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的旨在至少解决技术缺陷之一。
4.为此，本实用新型的一个目的在于提出一种手持式变压器直流电阻测试仪，包括第三动断开关、第一二极管、接口板、放电板、mcu主控板、采样板、电源、第一电容、第一有极电容、第一场效应管、动合开关和电源板；mcu主控板包括mcu主控芯片和信号调理电路，采样板与信号调理电路连接，以将采集到的信号发送到信号调理电路，信号调理电路将调理后的信号发送到mcu主控芯片，电源分别与mcu主控板和电源板连接，采样板包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一动断开关和第二动断开关。
5.接口板的正极接线端与放电板的正极端和动合开关的一端连接，接口板的负极接线端与放电板的负极端和第一有极电容的负极接地，第一有极电容的正极通过第三动断开关与动合开关的另一端连接，第二动断开关与第一电阻并联，其并联的一端与动合开关的另一端连接，并联的另一端与第二电阻的一端连接，第一动断开关与第三电阻并联，其并联的一端与第二电阻的另一端连接，并联的另一端与第四电阻的一端连接，第一场效应管的源极与第一二极管的正极和第一电容的一端连接，第一场效应管的栅极与第一二极管的负极和第一电容的另一端连接，第一场效应管的漏极与电源板的正极端连接，电源板的负极端接地。
6.优选的是，信号调理电路包括第二电容、第二有极电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、可调电阻、数字电位器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、双运算放大器、第一运算放大器、第二二极管、三极管、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第二场效应管；第二电容的一端和第二有极电容的正极接地，第二电容的另一端与第二有极电容的负极和可调电阻的一端连接，可调电阻的另一端与数字电位器的低电压端引脚连接，数字电位器的滑动端引脚通过第五电阻与双运算放大器的同向输入端连接，双运算放大器的输
出端与第一继电器的开关端的一端连接，三极管的基极与第六电阻的一端连接，三极管的发射极接地，三极管的集电极与第一继电器的线圈端连接，第七电阻的一端和第八电阻的一端分别与第一继电器的开关的另一端连接，第九电阻的一端与第七电阻的另一端、第八电阻的另一端、第十电阻的一端和第五电容的一端连接，第十电阻的另一端通过第四电容接地，第九电阻的另一端与第一运算放大器的反向输入端和第三电容的一端连接，第三电容的另一端与第一运算放大器的输出端和第十一电阻的一端连接，第十一电阻的另一端通过第十二电阻与第六电容的一端、第二二极管的负极和第二场效应管的栅极连接，第二场效应管的源极与第二二极管的正极、第六电容的另一端和第二继电器开关的一端连接，第二继电器开关的另一端与第十四电阻的一端连接，第十四电阻的另一端通过第十三电阻与第三继电器开关的一端连接，第三继电器开关的另一端与第四继电器开关的一端连接。
7.在上述任一方案中优选的是，还包括usb接口、充电口、液晶屏和按键，usb接口、充电口、液晶屏和按键分别与mcu主控板连接。
8.在上述任一方案中优选的是，通过按键选择显示屏上10a、3a、1a、300ma、100ma、 5ma的6档试验电流档位，以选定变压器绕组所需电流。
9.本实用新型相对于现有技术的有益效果为：
10.1、本实用新型体积小，方便携带和测量，大大减轻了工作人员的负担，节约更多的人力物力。
11.2、本实用新型的采样板通过接口板上的电流接口采集变压器绕组的电流信号，通过信号调理电路对信号进行调理，将调理后的信号发送到mcu主控芯片，mcu主控芯片再通过接口板上的电压接口采集到变压器绕组的电压信号，从而计算得出变压器的直流电阻，测量精度高。
12.3、本实用新型采用四线法测量原理，从手持式变压器直流电阻测试仪内部直接引出两个电流接线口和两个电压接线口，通过接线口接线并分别加持在被测部件两侧，测量通过该部件的电流和通过该部件的电压降，就能够确定该被测部件的电阻，测量简单方便，测量数据准确，节省人力。
附图说明
13.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
14.图1为传统测量电阻方式的电路原理图。
15.图2为按照本实用新型一种手持式变压器直流电阻测试仪的结构图；
16.图3为按照本实用新型一种手持式变压器直流电阻测试仪的电路结构框图；
17.图4为按照本实用新型一种手持式变压器直流电阻测试仪的电路原理图；
18.图5为按照本实用新型一种手持式变压器直流电阻测试仪图3所示的mcu主控板中的信号调理电路的电路原理图；
19.图6为按照本实用新型一种手持式变压器直流电阻测试仪测量电阻的原理图。
20.其中附图标记：
21.1-接口板，2-放电板，3-主控板，4-电源，5-采样板，6-电源板，7-usb接口，8
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充电口，9-液晶屏，10-按键，11-电流接线柱，12-电压接线柱。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.如图2、图3、图4所示，按照本实用新型的一优选实施例的一种手持式变压器直流电阻测试仪，包括第三动断开关k3、第一二极管d1、接口板1、放电板2、mcu主控板3、采样板5、电源4、第一电容c1、第一有极电容c2、第一场效应管m1、动合开关km1和电源板6；mcu主控板3包括mcu主控芯片和信号调理电路，采样板5与信号调理电路连接，以由将采集到的信号发送到信号调理电路，信号调理电路将调理后的信号发送到mcu主控芯片，电源4分别与mcu主控板3和电源板6连接，采样板5包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一动断开关k1和第二动断开关k2。
24.接口板1的正极接线端与放电板2的正极端和动合开关km1的一端连接，接口板1 的负极接线端与放电板2的负极端和第一有极电容c2的负极接地，第一有极电容c2 的正极通过第三动断开关k3与动合开关km1的另一端连接，第二动断开关k2与第一电阻r1并联，其并联的一端与动合开关km1的另一端连接，并联的另一端与第二电阻 r2的一端连接，第一动断开关k1与第三电阻r3并联，其并联的一端与第二电阻r2 的另一端连接，并联的另一端与第四电阻r4的一端连接，第一场效应管m1的源极与第一二极管d1的正极和第一电容c1的一端连接，第一场效应管m1的栅极与第一二极管d1的负极和第一电容c1的另一端连接，第一场效应管m1的漏极与电源板6的正极端连接，电源板6的负极端接地。
25.本实施例的实用新型体积小，方便携带，能够减轻工作人员的负担，测量电阻完成以后手持式变压器直流电阻测试仪通过放电板2进行放电，保护仪器各部分电路的安全。
26.进一步的，如图5所示，信号调理电路包括第二电容c12、第二有极电容e3、第三电容c5、第四电容c6、第五电容c7、第六电容c11、可调电阻w1、数字电位器u5、第五电阻r13、第六电阻r11、第七电阻r8、第八电阻r9、第九电阻r6、第十电阻r7、第十一电阻r5、第十二电阻r41、第十三电阻r10、第十四电阻r20、双运算放大器u3a、第一运算放大器u1、第二二极管d11、三极管q2、第一继电器k31、第二继电器k21、第三继电器k11、第四继电器k41、第二场效应管m11；第二电容c12的一端和第二有极电容e3的正极接地，第二电容c12的另一端与第二有极电容e3的负极和可调电阻 w1的一端连接，可调电阻w1的另一端与数字电位器u5的低电压端vl引脚连接，数字电位器u5的滑动端vw引脚通过第五电阻r13与双运算放大器u3a的同向输入端连接，双运算放大器u3a的输出端与第一继电器k31的开关端的一端连接，三极管q2的基极与第六电阻r11的一端连接，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极与第一继电器k31的线圈端连接，第七电阻r8的一端和第八电阻r9的一端分别与第一继电器 k31的开关的另一端连接，第九电阻r6的一端与第七电阻r8的另一端、第八电阻r9 的另一端、第十电阻r7的一端和第五电容c7的一端连接，第十电阻r7的另一端通过第四电容c6接地，第九电阻r6的另一端与第一运算放大器u1的反向输入端和第三电容c5的一端连接，第三电容c5的另一端与第一运算放大器u1的输出端和第十一电阻 r5的一端连接，第十一电阻r5的另一端通过第十二电阻r41与第六电容c11的一端、第二二极管d11的负极和第二场效应管m11的栅极连接，第二场效应管m11的源极与第二二极管d11的正极、第六电容c11的另一
端和第二继电器k21开关的一端连接，第二继电器k21开关的另一端与第十四电阻r20的一端连接，第十四电阻r20的另一端通过第十三电阻r10与第三继电器k11开关的一端连接，第三继电器k11开关的另一端与第四继电器k41开关的一端连接。
27.信号调理电路将采集到的电流信号进行除噪处理并转化成标准信号提供给mcu主控芯片，2mcu主控芯片再通过接口板1上的电压接口采集到变压器绕组的电压信号，从而计算得出变压器的直流电阻；测量数据更加准确可靠。
28.具体的，还包括usb接口7、充电口8、液晶屏9和按键10，usb接口7、充电口 8、液晶屏9和按键10分别与mcu主控板3连接。
29.进一步的，通过按键10选择显示屏上10a、3a、1a、300ma、100ma、5ma的6档试验电流档位，以选定变压器绕组所需电流。
30.可选的，mcu主控芯片采用stm32f407型号的芯片。
31.本实用新型的工作过程为：通过按键10选择液晶屏9上所显示的10a、3a、1a、 300ma、100ma、5ma等6档试验电流档位，从而来选定变压器绕组所需电流，mcu主控板3通过控制电源板6输出对应的恒定电流给变压器绕组供电，采样板5通过接口板1 上的电流接线柱11采集变压器绕组的电流信号，信号调理电路将采集到的电流信号进行信号调理除噪后转换为标准信号发送给mcu主控芯片，mcu主控板3通过接口板1 上的电压接线柱12采集变压器绕组的电压信号，mcu主控板3通过接口板1采集的电压信号和电流信号计算得出变压器直流电阻。
32.手持式变压器直流电阻测试仪采用的是四线法测量原理，四线法测量原理如下：
33.如图6所示，从欧姆定律我们知道电阻等于电压除以电流即r＝u/i；因此，手持式变压器直流电阻测试仪内部直接引出两个电流接线口和两个电压接线口，通过将两个电流接线口和两个电压接线口接线并分别加持在被测部件两侧，测量通过该部件的电流和通过该部件的电压降，就能够测出部件的电阻值。
34.本实用新型实施例测量方式简单直接，测量精度高，便于携带，方便工作人员使用。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。