[實用新型]一種片式壓電陶瓷變壓器高壓絕緣電阻測試儀

無效

• 申請號: 201020293217.3
• 申請日: 2010-08-16
• 公開（公告）號: CN201804060U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 張滕飛;陸正弦
• 申請（專利權）人: 張滕飛;陸正弦
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬測量儀表領域，涉及一種用于電氣設備的高壓絕緣儀，特別涉及一種電池供電片式壓電陶瓷變壓器的高壓絕緣電阻測試儀。

背景技術

近年來，隨著我國電力工業的快速發展，電氣設備的預防性實驗是電力系統安全運行和維護工作中的一個重要環節，絕緣診斷是檢測電氣設備絕緣固障的重要手段，高壓絕緣電阻測試儀是測量絕緣電阻的專用儀器；絕緣表俗稱搖表，因輸出功率小，測量電壓穩定度差，不能用來測量容性較大的試品，其已不能適應市場需求，隨著電子測量技術的發展，已涌現各式電子式高壓絕緣表，它采用高頻開關脈沖寬度調制，由磁性變壓器升壓，來獲得測量用高壓電能，因此它操作方便、自動化程度高，但：因其結構怕震動、摔打，高壓電源諧波分量較大，高壓變壓器容易電擊穿等故障；同時體積較大，效益也比較低。

針對以上應用的問題，本實用新型提出一種應用片式壓電陶瓷變壓器產生的負高壓，作為測試電能的高壓絕緣電阻測試儀。

發明內容

本實用新型是利用壓電陶瓷變壓器升壓的電能作為測量電源，以及利用單片機輸出的驅動信號，對壓電陶瓷變壓器進行智能跟蹤控制的高壓絕緣儀，它包括：負高壓電源，其中：MPT(壓電陶瓷變壓器模塊)，根據MPT的基本原理，是將電能轉換成陶瓷片震動的機械能再轉換成電能的過逆壓電效應及正壓電效應，實現阻抗變換，在輸出端輸出負高壓；

整流濾波電路，由三極管D1、D2和電容C組成，用于負高壓的整流濾波，在-VH處輸出穩定的負高壓電源；

電源，由數節5號電池提供，用于高壓絕緣電阻測試儀的輸入電源；

主控制器，通過后反饋功能，用于監視輸出電壓的高低，使MPT始終工作在準諧波狀態，其中包括：

輸出電壓采樣電路由電阻R3、R4組成，用于采集分壓后的反饋信號，用于縮短系統的調節時間：

單片機，輸入端連接輸出電壓采樣電路，接收相應的電壓信號，用于自動掃描和跟蹤，自動調節輸出驅動信號；

驅動電路，由三極管G1、G2、G3組成，包括一升壓電感L，連接單片機的輸出端，其驅動信號通過G1和G2驅動G3?Vmos管，由G3與輸入電壓串聯的升壓電感L，向MPT輸送2倍于電源的工作電壓；

顯示屏；連接主控制器，用于顯示實時操作狀態及被測的絕緣電阻值；

其中：所述負高壓電源的MPT輸入端經升壓電感L連接電源VCC端，輸出端經整流濾波電路后，在-VH處輸出負高壓測量電源，同時輸出電壓采樣電路連接負高壓輸出端，單片機輸入端接收輸出電壓采樣電路采集后的電壓反饋信號，監視-VH處輸出電壓的高低，自動掃頻、跟蹤，單片機的輸出端通過驅動電路與輸入電壓串聯的升壓電感L，向MPT輸送2倍于電源的工作電壓，使MPT始終工作在準諧波狀態，輸出諧波分量小、精確的負高壓電源，同時顯示器將實時操作被測的絕緣電阻值，由液晶屏顯示出來。

所述的單片機另設有一輸入端，與電池電壓采樣電阻相連接，電池電壓采樣電阻與電源VCC端電連接，單片機通過前反饋功能，用于檢測電源電壓大小，自動調節輸出驅動信號的脈沖寬度及頻率，使輸出負載功耗保持穩定。

所述的單片機連接一輸出電壓調控電路，多節控制驅動信號，使MPT輸出多種電壓等級。

本實用新型的優點是：1)由于采用了MPT作為高壓絕緣電阻測試儀的測量電源，即MPT轉換效益高、輸出電壓高，抗震動性好，2)為使MPT輸出一穩定可控的負高壓測試電源，采用一單片機進行全程智能調控，通過前反饋功能檢測輸入電壓的大小，自動調節輸出驅動信號的脈沖寬度及頻率，使輸出負載功耗基本恒定；與后輸出反饋結合使用，可縮短系統的調節時間，由單片機完成自動掃頻和跟蹤功能，讓壓電陶瓷變壓器始終工作在準諧振狀態，從而補償時間及溫度和負荷變化所帶來的諧振頻率漂移，它產生的電壓、電流穩定性好；通過調控，可以實現多級測量電壓，同時具有過壓、過流保護和自動調節功能，從而使它的輸出電壓特性完全符合絕緣表的要求，尤其是對大的容性試品的吸收比及極化指數的測量，尤為重要。

附圖說明

圖1：為本實用新型的原理框圖。

圖2：為本實用新型的電路原理圖。

圖3：為本實用新型中的MPT原理圖。

具體實施方法

本實用新型的附圖1、圖2中所示：1為負高壓電源、11為MPT、12為整流濾波電路，2為電源，3為主控制器、31為輸出電壓采樣電路、32為單片機、33為驅動電路、331為升壓電感L，34為電池電壓采樣電阻4為顯示屏，5為輸出電壓調控電路。