一种铝电解电容器多路老化电流实时检测装置的制作方法

1.本发明属于电容器制造检测领域，尤其是一种铝电解电容器多路老化电流实时检测装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，电容器的需求量也越来越来大，同时也伴随着对电容器质量要求更高，老化工序是铝电解电容器行业非常重要的生产工艺，其目的是在高温加压下修复受损的铝箔氧化膜，稳定电容器的电性能并剔除不良品，同时也增加电容器的耐压能力，降低漏电的重要措施，目前缺少检测的设备，对于电容器出现的短路，开路，极性反接或者限流电阻损坏等故障，传统的检测方式为人工检测，或者用热敏电阻来判别故障，存在局限性大，检测不精准的问题。因此检测手段智能化是提高产品质量的发展趋势。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铝电解电容器多路老化电流实时检测装置， 通过对电容器信息采集，对多路老化电流的并行测量与通道的切换，实现批量电容器的集中检测与故障判别，解决传统检测存在的局限性大，检测不精准的问题。
4.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种铝电解电容器多路老化电流实时检测装置，其特征在于：由检测模块、多路电子开关、多路i/v变化模块、信号调理模块、通道选择模块、量程选择模块、控制模块、pc机组成；所述的检测模块包括电源模块、电阻、待测电容器、保护模块、取样模块；所述的控制模块包括i/o模块、处理模块、转换模块、传输模块；所述的电源模块与电阻相连接；所述的电阻与待测电容器相连接；所述的待测电容器与保护模块相连接；所述的保护模块与取样模块相连接；所述的取样模块与多路电子开关相连接；所述的多路电子开关分别与通道选择模块、多路i/v变换模块相连接；所述的多路i/v变换模块分别与量程选择模块、信号调理模块相连接；所述的信号调理模块与转换模块相连接；所述的转换模块与处理模块相连接；所述的通道选择模块、量程选择模块分别与i/o模块相连接；所述的i/o模块与处理模块相连接；所述的处理模块与传输模块相连接；所述的传输模块与pc机相连接。
5.进一步的，所述的电源模块采用直流稳压电源。
6.进一步的，所述的电阻与待测电容器相对应，每个电阻对应连接一个待测电容器,待测电容器为c1～cn ,电阻为r1～rn。
7.进一步的，所述的检测模块中每个充电回路都设计相同的保护模块与取样模块。
8.进一步的，所述的待测电容器的数量为若干个。
9.进一步的，所述的处理模块采用mcu控制器。
10.进一步的, 所述的转换模块采用a/d转换模块。
11.进一步的, 所述的传输模块采用rs232传输模块。
12.本发明优点和积极效果是：
1、本发明一种铝电解电容器多路老化电流实时检测装置，通过对电容器信息采集，对多路老化电流的并行测量与通道的切换，实现批量电容器的集中检测与故障判别，解决传统检测存在的局限性大，检测不精准的问题，且具有很大的推广价值以及实用性。
附图说明
13.图1是本发明模块连接示意图。
14.图2是本发明第一测量电路示意图。
具体实施方式
15.结合附图对本发明实施例做进一步详述：如图1-图2所示，本发明所述的一种铝电解电容器多路老化电流实时检测装置，其特征在于：由检测模块、多路电子开关、多路i/v变化模块、信号调理模块、通道选择模块、量程选择模块、控制模块、pc机组成；所述的检测模块包括电源模块、电阻、待测电容器、保护模块、取样模块；所述的控制模块包括i/o模块、处理模块、转换模块、传输模块；所述的电源模块与电阻相连接；所述的电阻与待测电容器相连接；所述的待测电容器与保护模块相连接；所述的保护模块与取样模块相连接；所述的取样模块与多路电子开关相连接；所述的多路电子开关分别与通道选择模块、多路i/v变换模块相连接；所述的多路i/v变换模块分别与量程选择模块、信号调理模块相连接；所述的信号调理模块与转换模块相连接；所述的转换模块与处理模块相连接；所述的通道选择模块、量程选择模块分别与i/o模块相连接；所述的i/o模块与处理模块相连接；所述的处理模块与传输模块相连接；所述的传输模块与pc机相连接。
16.正常情况下，无论是在常温恒流充电还是在高温高压老化阶段，流过每个待测电容器的电流基应基本相同，一旦出现异常情况，相应待测电容器的充电电流必然会发生变化，因此通过实时测量出老化电流的大小通过处理比较，即可判别出各种故障现象。
17.在如图2所示，c1回路中，只要在老化过程中检测到的电流i1为零，则表明c1开路失效或限流电阻r1 断路，在恒流充电阶段，当老化电源电压上升时，若经检测到电流i1超过设定的恒流值，则可判断c1为短路失效或极性反接。在常温高压或高温高压老化阶段，若检测到电流i1异常增大且进一步上升的趋势，则表明c1存在内部缺陷。若出现电流i1时有时无，则可判断老化回路存在接触不良或c1内部有虚接的现象。在高温老化或常温复练的最后阶段，流过每个电容器的老化电流基本稳定，这时 i1～ in 相当于电容器固有的漏电流，对其进行分选测量。可实时测量各电容器老化电流的大小，自动判别老化故障并提供实时告警信号。
18.所述的电源模块采用直流稳压电源，电源模块为共用的老化电源，电源模块为每个待测电容器提供充电电流。所述的电阻与待测电容器相对应，每个电阻对应连接一个待测电容器,待测电容器为c1～cn ,电阻为r1～rn。所述的检测模块中每个充电回路都设计相同的保护模块与取样模块。保护电路采用了限幅保护、过流保护以及熔断保护措施。
19.多路电子开关进行切换测量，通道选择模块控制老化回路的接通或断开，多路电子开关接通时，所选回路的取样电流流入多路i/v变化模块并转换成电压信号，经过信号调理模块传输给控制模块中的转换模块，由转换模块将信号进行转换后传输给处理模块，所
述的处理模块采用mcu控制器，处理模块是该系统的核心控制，主要完成通道选择、多路电子开关选通、量程的选择，以及a/d转换的指令，所述的转换模块采用a/d转换模块。处理模块与pc之间通过传输模块进行信息的交换。
20.如图2所示为测量电路原理图，测量电路主要完成电流采集和信号变换，控制电路主要完成通道切换、量程选择、模数转换及传输通信的功能。
21.由保护模块、取样模块、多路i/v变换模块、量程选择模块和信号调理模块构成电路，其中c1 为待测电容器，r1为电阻，i1为 电流，为了减少量程通道切换对充电回路的影响，采用分流式电流取样电路，由r0、r3 支路和r2 支路构成，其中k为测量通道选择开关，r0 是开关导通电阻，运放opx1及相关元件构成相反比例放大电路，可将采集电流转换成电压信号即进行多路i/v变换模块的i/v变换，在恒流充电阶段，由于电容器规格不同，电流 i1 控制在规定的范围内，而在恒压充电阶段，尤其是电容器电流稳定后，i1 通常下降到数十至数百μa,这时的i1即为电容器的漏电流值，为准确测量不同阶段i1的大小,通过双向继电器rlyx进行量程切换。
22.由于该系统通常在中、高压电容器的老化中使用，保护电路由熔断丝fu、可恢复保险rt以及二极管d1、d2构成，d1、d2为限副二极管，在正常老化时起限副保护作用，rt相当于低阻，当电流增大到一定值时逐渐呈现出高阻特性，起到过流保护作用，当故障或缺陷电容器排除后，rt可自动恢复成低阻。fu为熔断丝，当充电回路电流异常增大时起熔断保护作用。r1和led为充电回路断路指示，当老化电容器发生短路故障且rt处于高阻保护状态或fu熔断保护时，led1导通点亮，便于操作人员及时处理。
23.pc机设置测量参数，实现信息采集，并将采集到的测量数据通过传输模块传送给pc机，所述的传输模块采用rs232传输模块，当接到pc机发来的停止指令后结束测量。pc机实时显示检测状态，在现实电容器状态区域采用不同颜色的虚拟指示灯表示被检测电容器或老化电流的状态，其编号与被测电容器的位置对应，虚拟指示灯分为四种颜色，浅绿色表示电容器老化电流正常，红色表示电流超过设定上限值，系统发出报警提示，黄色表示电流低于下限值，系统发出报警提示，蓝色表示该路为空位，未被选择测量，界面显示直观，参数设置便捷，同时可输出老化过程中的电流变化曲线图和漏电流测量结果参数。因此可精准找出老化过程存在缺陷的电容器。
24.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。