CN204613383U - 接地电阻测试仪校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种接地电阻测试仪校验装置，包括：电流电压转换模块、设定模块及电压变换模块；电流电压转换模块接收接地电阻测试仪发送的电流信号，用于将电流转换为第一电压；设定模块电连接电压变换模块，输入设定值并将其发送至电压变换模块，设定值与设定电阻值一一对应；电压变换模块电连接电流电压转换模块，接收第一电压及设定值，对第一电压等分，根据设定值输出部分第一电压。本实用新型能够克服现有技术中校验大功率电阻仪不精确，性能标准不统一的缺陷。

Description

接地电阻测试仪校验装置

技术领域

本实用新型属于电阻测试仪校验领域，特别涉及一种接地电阻测试仪校验装置。

背景技术

有源式接地电阻测量装置用于测量大型电网接地电阻值，确保发电厂、变电站各种设备在运行使用中都通过大型接地装置良好接地；接地电阻测试仪主要工作原理是：该仪器产生一个电流输出，该电流信号通过探针接在被测地网两端，电流通过地网电阻形成一个电压信号；接地电阻测试仪通过测量产生的电压信号与之前输出的电流信号，计算出地网的电阻值。

随着社会的不断发展和生产力的不断提高,电力需要越来越大,从而电厂规模越来越大,电厂的地网也随之越来越大,小功率的接地电阻测试仪已经不能满足地网电阻的测试,而对于大功率接地电阻测试仪,其仪表本身的校验又存在问题,当下所使用的校验方法主要是针对小功率仪器的校验,比如标准电阻箱,将被测装置产生的电流信号接入标准电阻箱并设定一定阻值，通过测量在电阻箱上产生的电压并计算出测量电阻值；将此电阻值与标准电阻箱上设定的电阻值进行比较，从而判定被测装置是否合格。而标准电阻箱由于其功率和发热等问题,所承受的电流一般为毫安级,对安培级的电流就无法使用,这就导致前所用的测量装置种类繁多，性能标准不一。大功率接地电阻测试仪所输出的电流过大，会导致一般的标准电阻箱发热甚至烧坏，而采用大型标准电阻箱往往体积过大，给测量带来不便。

实用新型内容

本实用新型提出一种接地电阻测试仪校验装置及***，用于克服现有技术中校验大功率电阻测试仪不精确，性能标准不统一的缺陷。

本实用新型提供一种接地电阻测试仪校验装置，该装置包括：电流电压转换模块、设定模块、电压变换模块。

电流电压转换模块接收接地电阻测试仪发送的电流信号，用于将电流转换为第一电压；设定模块电连接电压变换模块，输入设定值并将其发送至电压变换模块，所述设定值与设定电阻值一一对应；电压变换模块电连接电流电压转换模块，接收第一电压及设定值，对第一电压等分，根据设定值输出部分第一电压。

进一步的，接地电阻测试仪校验装置还包括译码单元，该译码单元电连接设定模块，用于将设定值转换为二进制码。

进一步的，电压变换模块为DA转换单元，DA转换单元的输入端电连接译码单元，接收二进制码，DA转换单元的参考电压端电连接电流电压转换模块，接收第一电压，根据设定值输出部分第一电压。

进一步的，电压变换模块为电阻网络，电阻网络的输出控制端电连接译码单元，接收二进制码，电阻网络的输入端电连接电流电压转换模块，接收第一电压，根据设定值输出部分第一电压。

进一步的，电流电压转换模块为一电流互感器。

进一步的，校验装置还包括一运放电路，电连接于电流互感器与电压变换模块之间，用于调整电流互感器的输出电压。

进一步的，接地电阻测试仪校验装置还包括一跟随器，该跟随器电连接电压变换模块，用于提高第二电压的带负载能力。

进一步的，设定模块为一数字键盘或一拨盘。

进一步的，设定电阻值与设定值的一一对应关系为：

R＝φX，

其中，为设定电阻值与设定值之间的转换系数，为一定值；R为设定电阻；X为设定值；N为等分系数；U₁为第一电压；I为电阻测试仪输出电流。

本实用新型通过电流电压转换模块将大功率电流转换为第一电压，根据设定值得到设定电阻值，电压变换模块对第一电压进行等分，输出设定值份的第一电压，接地电阻测试仪根据校验装置的输出电压及其输出电流即可得到测量的电阻值，将设定电阻值与测量的电阻值比较，从而实现接地电阻测试仪的校验。本实用新型提供的接地电阻测试仪校验装置能够通过转换电流、等效电阻的方式对各种测量设备进行精密校验，实现大功率接地电阻测试仪的精确校验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的接地电阻测试仪校验装置结构图；

图2为本实用新型另一实施例的接地电阻测试仪校验装置结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术特点及效果更加明显，下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明，本实用新型也可有其他不同的具体实例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本实用新型的保护范畴。需要说明的是，本实用新型涉及的“电连接”指直接电气电连接或通过总线电气电连接，具体的电连接情况视实际装置或设备之间的关系而定。

如图1所示，图1为本实用新型一实施例的接地电阻测试仪校验装置结构图，接地电阻测试仪校验装置包括：电流电压转换模块10、设定模块20、电压变换模块30。电流电压转换模块10接收接地电阻测试仪发送的电流信号，用于将电流转换为第一电压；设定模块20电连接电压变换模块30，输入设定值并将其发送至电压变换模块30，设定值与设定电阻值一一对应；电压变换模块30电连接电流电压转换模块10，接收第一电压及设定值，对第一电压等分，根据设定值输出部分第一电压(设定值份的第一电压)。

具体的，电压变换模块输出的电压可通过如下公式得到：

$U_2=U_1\frac{X}{N},---\left(1\right)$

其中，U₂为第二电压，U₁为第一电压，X为设定值，N为等分系数。

需要说明的是，本实用新型对电压变化模块的具体电路不做限制，只要能实现公式(1)的硬件电路均属于本实用新型的保护范围。

进一步的，设定电阻值与设定值的一一对应关系为：

R＝φX，   (2)

其中，为设定电阻值与设定值之间的转换系数，为一定值；R为设定电阻；X为设定值；N为等分系数；U₁为第一电压；I为电阻测试仪输出电流。

需要说明的是，本实用新型的一实施例中，还包括一计算模块，该计算模块可以为一芯片或一逻辑电路，用于实现公式(2)表示的运算，从而实时计算出设定电阻值。当然，本领域技术人员应该知晓的是，由于设定电阻值与设定值之间的转换系数φ为一定值，在设计本实用新型的电阻测试仪校验装置时，当电流电压转换模块及电压变换模块选定后，可预先计算出设定电阻值与设定值的转换系数，并在校验装置相应位置处说明，使用者在使用本实用新型提供的接地电阻测试仪校验装置校验接地电阻测试仪时，根据输入的设定值，人为的计算设定电阻值。

被测的接地电阻测试仪根据其输出的电流和接地电阻测试仪校验装置输出电压可得到接地电阻测试仪测得的电阻值，将其与接地电阻测试仪校验装置的设定电阻值进行对比可得到测试结果，校验的具体过程将在后面的实施例详细说明。

本实用新型一实施例中，电流电压转换模块为一专门的转换芯片，可选的，设计人员在设计电流电压转换模块时，可选用三个输入量程不同，输出量程相同的转换芯片，以便实现对各个量程范围的接地电阻测试仪的校验。例如，三个转换芯片可接受的最大电流分别为10A、1A及100mA，每个转换芯片的电流电压转换系数为固定比例，三个转换芯片分别对应不同的电阻转换系数。本实用新型另一实施例中，电流电压转换模块还可以为一电流互感器，将电流转换为电压，通常情况下，在电流互感器后电连接有一运放电路，用于确保电流互感器的输出电压的幅值精度足够。本实用新型对实现电流电压转换的具体元件并不限制，可根据需要灵活选取，凡是将电流转换为电压，对电压进行等分，输出设定值份的电压的技术方案都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型一实施例中，接地电阻测试仪还包括译码单元，电连接设定模块，用于将设定值转换为二进制码。

详细的，设定模块为一拨号键盘，或是带有数字的普通键盘，用于输入设定值。电压变换模块可对输入的第一电压U₁进行等分，输出设定值份的第一电压得到一第二电压U₂。一实施例中，电压变换模块为DA转换单元，进一步的，译码单元电连接设定模块，用于将设定值转换为二进制码，DA转换单元的输入端电连接译码单元，接收二进制码，DA转换单元的参考端电连接电流电压转换模块，接收第一电压U₁，DA转换单元的输出端输出第二电压。根据DA转换单元的数字输入改变第二电压，实现相同输入电流情况下，根据设定值的不同输出不同大小的第二电压。DA转换单元的等分系数可表示为N＝2ⁿ，其中，N为等分系数，n为二进制码的位数。

具体的，译码单元为复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，DA转换单元为一十位的DA转换芯片，则DA转换芯片的等分系数可记为N＝2¹⁰。CPLD电连接设定模块，将设定模块输入的设定值(十进制数)转换为十位二进制码输入至DA转换芯片的数字输入端，DA转换芯片的参考电压输入端电连接电流电压转换模块，接收第一电压U₁，利用DA转换芯片的性质，对第一电压U₁进行N等分，输出设定值份的第一电压(即得到第二电压)，实现输入电流I下的设定值X与DA转换芯片输出的第二电压U₂的一一对应关系，从而实现了对标准电阻的等效。

需要说明的是，DA转换芯片的位数可根据实际校验测量的精度需要选取，相应的设定模块输入值及译码单元的译码值也做适应性调整。

本实用新型另一实施例中，电压变换模块为电阻网络，电阻网络的输出控制端电连接译码单元，接收二进制码，电阻网络的输入端电连接电流电压转换模块，接收第一电压，输出设定值份的第一电压。本实用新型对电阻网络的具体结构并不做限制，可根据实际设计需要而定。

可选的，本实用新型一实施例中，接地电阻测试仪校验装置还包括一跟随器，电连接DA转换单元的输出端，以便增强输出信号的带载能力。本实用新型一实施例中，还包括一干扰模块，通过模拟现场的工频干扰信号，测试被测接地电阻测试仪的抗干扰能力。

如图2所示，图2为本实用新型一实施例的一种接地电阻测试仪校验***，该***包括接地电阻测试仪1、接地电阻测试仪校验装置3及处理器2。

接地电阻测试仪1输出一电流信号，根据接地电阻测试仪校验装置输出的第二电压及电流信号得到测量电阻值。接地电阻测试仪校验装置3电连接接地电阻测试仪1，输出设定电阻至处理器2。处理器2电连接接地电阻测试仪1及接地电阻测试仪校验装置3，接收测量电阻值及设定电阻值，输出校验结果。

具体的，当测量电阻值与设定电阻值的差值在一预定范围内时，处理器输出接地电阻测试仪能准确测量的信号；当测量电阻值与设定电阻值的差值不在预定范围内时，则处理器输出接地电阻测试仪不能准确测量的信号。优选的，预定范围为2％～5％，校验结果可通过显示屏显示的方式表现出来，具体显示的内容可包括测量电阻值与设定电阻值及测量偏差等。校验结果还可通过一LED显示灯表现出来，当LED显示红色时，表示接地电阻测试仪测量结果不准确，当LED显示绿色时，表示接地电阻测试仪测量结果准确。

当然，接地电阻测试仪校验装置对接地电阻测试仪的校验结果还可以通过操作人员判断的方式获知。

本实用新型通过电流电压转换模块将电流转换为第一电压，通过设定值、第一电压的转换系数及等分系数得到等效电阻值，电压变换模块根据等分系数对第一电压进行等分，输出设定值份的第一电压，接地电阻测试仪根据设定值份的第一电压及电流信号求得测量的电阻值，将等效电阻值与测量的电阻值比较，从而实现接地电阻测试仪的校验。本实用新型提供的接地电阻测试仪校验装置及***能够通过等效电阻的方式对各种测量设备进行精密校验，实现大功率接地电阻测试仪的精确校验。

以上所述仅用于说明本实用新型的技术方案，任何本领域普通技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的保护范围应视权利要求范围为准。

Claims (8)

1.一种接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，包括：电流电压转换模块、设定模块、电压变换模块；

所述电流电压转换模块接收接地电阻测试仪发送的电流信号，用于将电流转换为第一电压；

所述设定模块电连接所述电压变换模块，输入设定值并将其发送至所述电压变换模块，所述设定值与设定电阻值一一对应；

所述电压变换模块电连接所述电流电压转换模块，接收所述第一电压及所述设定值，对第一电压等分，根据设定值输出部分第一电压。

2.如权利要求1所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述接地电阻测试仪校验装置还包括译码单元，所述译码单元电连接所述设定模块，用于将设定值转换为二进制码。

3.如权利要求2所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述电压变换模块为DA转换单元，所述DA转换单元的输入端电连接所述译码单元，接收所述二进制码，所述DA转换单元的参考电压端电连接所述电流电压转换模块，接收所述第一电压，根据设定值输出部分第一电压。

4.如权利要求2所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述电压变换模块为电阻网络，所述电阻网络的输出控制端电连接所述译码单元，接收所述二进制码，所述电阻网络的输入端电连接所述电流电压转换模块，接收所述第一电压，根据设定值输出部分第一电压。

5.如权利要求1所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述电流电压转换模块为一电流互感器。

6.如权利要求5所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述校验装置还包括一运放电路，电连接于所述电流互感器与所述电压变换模块之间，用于调整所述电流互感器的输出电压。

7.如权利要求1所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述接地电阻测试仪校验装置还包括一跟随器，所述跟随器电连接所述电压变换模块。

8.如权利要求1所述的接地电阻测试仪校验装置，其特征在于，所述设定模块 为一数字键盘或一拨号键盘。