一种高压开关的机械特性测试装置的制作方法

专利2022-06-29  64


本实用新型涉及高压开关测试技术领域,尤其涉及一种高压开关的机械特性测试装置。



背景技术:

高压开关是电力系统中的重要设备,在供电线路出现故障时,需要高压开关及时做出相应动作,否则将会造成严重故障。

为了保证高压开关的安全运行,需要对高压开关的机械特性进行测试,以了解高压开关的各种参数是否正常,从而便于高压开关的维护和检修。高压开关的机械特性参数主要是指机械操动装置带动的动、静触头的分合闸过程中的性能指标,包括行程、接触行程、分合闸速度、分合闸平均速度、分合闸时间、三相分闸同期性、合闸触头平均速度、分闸时间、合闸触头弹跳时间、动静触头累计允许磨损厚度等。

高压开关机械特性装置主要是对以上参数进行测量,并能计算和显示任意时间的动触头运动速度和行程,以及任意行程动触头运动的速度和时间,从而精确地描述。但是,现有的高压开关的机械特性测试装置多采用基于单片机的控制技术,但是由于单片机芯片主频低,接口匮乏且容易击穿,供电范围窄,数据处理速度慢等缺点,已经不能满足电子及芯片技术日益发展的需求。



技术实现要素:

本实用新型的目的时提供一种高压开关的机械特性测试装置,其结构简单且数据处理速度快。

为实现本实用新型的目的,本实用新型所采用的技术方案内容具体如下:

一种高压开关的机械特性测试装置,包括信号检测模块、模数转换模块、控制模块和电源模块,所述信号检测模块的输入端与高压开关电连接,所述信号检测模块的输出端与所述模数转换模块的输入端相连接,所述模数转换模块的输出端与所述控制模块相连接,所述电源模块用于向所述控制模块供电,所述控制模块用于根据接收的信号对所述高压开关的机械特性进行分析。

作为上述方案的优选,所述信号检测模块包括光电传感器、直线传感器以及角位移传感器,所述光电传感器用于测试高压开关的速度参数以及合闸触头平均速度;所述直线传感器和所述角位移传感器用于测试所述高压开关的行程参数。

作为上述方案的优选,所述机械特性测试装置还包括信号调理模块,所述信号调理模块的输入端与所述光电传感器、所述直线传感器以及所述角位移传感器相连接,所述信号调理模块的输出端与所述模数转换模块相连接。

作为上述方案的优选,所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的显示模块,所述显示模块用于显示所述控制模块的分析结果。

作为上述方案的优选,所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的usb模块,所述机械特性测试装置通过所述usb模块将所述控制模块的分析结果存储至移动终端。

作为上述方案的优选,所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的通信模块,上位机通过所述通信模块对所述控制模块进行调试。

作为上述方案的优选,所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的键盘模块,所述键盘模块用于输入所述高压开关的机械特性测试参数。

作为上述方案的优选,所述控制模块为lpc1768fbd100芯片。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

本实用新型公开了一种高压开关的机械特性测试装置,包括信号检测模块、模数转换模块、控制模块和电源模块等,其采用模块化设计方便了所述机械特性测试装置的零部件的更换与更新;而且,所述控制模块为lpc1768fbd100芯片,明限提高了所述机械特性测试装置的数据处理速度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型所述的高压开关的机械特性测试装置的结构示意图;

其中,图1中的附图标记为:

1、信号检测模块;2、信号放大驱动模块;3、控制模块;4、电源模块;5、高压开关;6、显示模块;7、usb模块;8、通信模块;9、键盘模块;10、外扩存模块;11、上位机。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下:

如图1所示,本实用新型公开了一种高压开关的机械特性测试装置,包括信号检测模块1、模数转换模块、控制模块3和电源模块4,所述信号检测模块1的输入端与高压开关5电连接,所述信号检测模块1的输出端与所述模数转换模块的输入端相连接,所述模数转换模块的输出端与所述控制模块3相连接,所述电源模块4用于向所述控制模块3供电,所述控制模块3用于根据接收的信号对所述高压开关5的机械特性进行分析,其采用模块化设计方便了所述机械特性测试装置的零部件的更换与更新。

所述信号检测模块1包括光电传感器、直线传感器以及角位移传感器,所述光电传感器用于测试高压开关5的速度参数以及合闸触头平均速度;所述直线传感器和所述角位移传感器用于测试所述高压开关5的行程参数,具体地,所述光电传感器可以用于测量所述高压开关5的动、静触头在机械操作过程中的分合闸速度、分合闸平均速度、分合闸时间、三相分闸同期性、合闸触头平均速度、分闸时间、合闸触头弹跳时间等速度参数;所述直线传感器和所述角位移传感器用于测量所述高压开关5的动、静触头在机械操作过程中的行程、接触行程以及动静触头累计允许磨损厚度等行程参数。

所述机械特性测试装置还包括信号调理模块,所述信号调理模块的输入端与所述光电传感器、所述直线传感器以及所述角位移传感器相连接,所述信号调理模块的输出端与所述模数转换模块相连接,从而通过所述信号调理模块对所述光电传感器、所述直线传感器以及所述角位移传感器采集的信号进行分压、滤波处理,以将所述光电传感器、所述直线传感器以及所述角位移传感器传输的电压信号转换为所述模数转换模块能够接受的电压水平。

具体地,所述模数转换模块为adc转换模块,且所述adc转换模块的输入端通过屏蔽线连接所述光电传感器、所述直线传感器以及所述角位移传感器。而且,所述adc转换模块的转换速度为200ksps,功耗为100mw。ad976a的继承性好,内部包含了2.52v参考电压源、高速并行接口和时钟。芯片的所有线性误差都得到了补偿,并且诸如信噪比和总谐波失真等交流参数既失调、增益和线性度都得到了全面测试。其精度高,具有16位分别率,其最大积分非线性误差仅为2lsb,并可做到16位不失调。量程为±10v,d796a的基准源由高精度基准ad780提供,ad780是ad公司2.5v/3.0v高精度基准源,由引脚输出2.5v或者3.0v。

所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块3相连接的显示模块6,所述显示模块6用于显示所述控制模块3的分析结果,从而通过所述显示模块6可以显示所述高压开关5的动、静触头在机械操作过程中的接触行程、分合闸速度、分合闸平均速度、分合闸时间、三相分闸同期性、合闸触头平均速度、分闸时间、合闸触头弹跳时间、动静触头累计允许磨损厚度等分析结果。

具体地,所述显示模块6的液晶显示屏采用6.4寸电阻式触摸屏,驱动芯片采用ili9341,分辨率为320*480(rgb),65k色,接口采用16位8080/6800并口,用于显示控制过程和测量结果,显示测量的各种参数以及动触头的行程曲线和各相电流曲线。

所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块3相连接的外扩存模块10,所述外扩存模块10用于存储所述控制模块3的分析结果,从而通过所述外扩存模块10可以将所述控制模块的分析结果进行存储。

所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块3相连接的usb模块7,所述机械特性测试装置通过所述usb模块7将所述控制模块3的分析结果存储至移动终端,从而通过所述usb模块7将所述控制模块3的分析结果传输至u盘等移动终端。

具体地,所述usb模块7自带usbhost接口模块,可以利用这个模块扩展usbhost接口,可以把高压开关柜机械特性测量装置的数据存到u盘或者其他移动存储设备,以便于利用其他设备对所述控制模块3的分析结果进行进一步分析。

所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块3相连接的通信模块8,上位机11通过所述通信模块8对所述控制模块3进行调试,具体设置时,所述通信模块8包括网路变压器和物理层芯片,上位机11通过所述网络变压器和所述物理层芯片对所述控制模块3进行调试。

所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块3相连接的键盘模块9,所述键盘模块9用于输入所述高压开关5的机械特性测试参数,从而使得测试人员可以根据实际测试需求对高压开关5的机械性能进行测试。

所述控制模块3为lpc1768fbd100芯片,lpc1768fbd100芯片为高性能低功耗cortex-m3内核构架芯片,该款arm芯片工作主频为120mhz,具有极高的运算能力和中断响应能力,内置向量中断控制器,集成了新的dsp和fpu指令,120mhz的高速性能使得数字信号处理器应用和快速的产品开发达到新的水平,提升控制算法的执行速度和代码效率;同时其采用90纳米的nvm工艺和自适应实时存储器加速器,是的程序零等待执行,提升了程序执行的效率;8通道的dma控制器;集成带rii接口的以太网mac;具有192kbx16bit片内sram,拥有丰富的外围接口:480mbit/s的usbotg接口,符合ieee1588的10/100m以太网mac接口,pwm定时器,可达10.5mbit/s的高速uart接口,可达37.5mbit/s的高速spi接口。

为了能够将所述lpc1768fbd100芯片产生的小电流低功率信号放大为大电流高功率信号,以产生驱动高压开关5的故障信号,所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块3相连接的信号放大驱动模块2。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。


技术特征:

1.一种高压开关的机械特性测试装置,其特征在于:包括信号检测模块、模数转换模块、控制模块和电源模块,所述信号检测模块的输入端与高压开关电连接,所述信号检测模块的输出端与所述模数转换模块的输入端相连接,所述模数转换模块的输出端与所述控制模块相连接,所述电源模块用于向所述控制模块供电,所述控制模块用于根据接收的信号对所述高压开关的机械特性进行分析。

2.根据权利要求1所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述信号检测模块包括光电传感器、直线传感器以及角位移传感器,所述光电传感器用于测试高压开关的速度参数以及合闸触头平均速度;所述直线传感器和所述角位移传感器用于测试所述高压开关的行程参数。

3.根据权利要求2所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述机械特性测试装置还包括信号调理模块,所述信号调理模块的输入端与所述光电传感器、所述直线传感器以及所述角位移传感器相连接,所述信号调理模块的输出端与所述模数转换模块相连接。

4.根据权利要求3所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的显示模块,所述显示模块用于显示所述控制模块的分析结果。

5.根据权利要求3所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的外扩存模块,所述外扩存模块用于存储所述控制模块的分析结果。

6.根据权利要求3所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的usb模块,所述机械特性测试装置通过所述usb模块将所述控制模块的分析结果存储至移动终端。

7.根据权利要求3所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的通信模块,上位机通过所述通信模块对所述控制模块进行调试。

8.根据权利要求3所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述机械特性测试装置还包括与所述控制模块相连接的键盘模块,所述键盘模块用于输入所述高压开关的机械特性测试参数。

9.根据权利要求1-8任何一项所述的机械特性测试装置,其特征在于:所述控制模块为lpc1768fbd100芯片。

技术总结
本实用新型公开了一种高压开关的机械特性测试装置,包括信号检测模块、模数转换模块、控制模块和电源模块等,所述信号检测模块的输入端与高压开关电连接,所述信号检测模块的输出端与所述模数转换模块的输入端相连接,所述模数转换模块的输出端与所述控制模块相连接,所述电源模块用于向所述控制模块供电,所述控制模块用于根据接收的信号对所述高压开关的机械特性进行分析,其采用模块化设计方便了所述机械特性测试装置的零部件的更换与更新;而且,所述控制模块为LPC1768FBD100芯片,明限提高了所述机械特性测试装置的数据处理速度。

技术研发人员:敬照亮;陈红伟;朱仲平;陈锋;叶福安
受保护的技术使用者:武汉广能电力工程有限公司
技术研发日:2019.10.29
技术公布日:2020.06.09

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