基本信息
- 项目名称：
- 微欧回路电阻测试仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该测试仪是一个精度高、读数稳定、可靠性好、操作简便的微欧级电阻测量仪器。 主要用于测量一些特殊电子电气元件的接触电阻，特别是微欧级的小电阻 。这些小电阻广泛存在于电气电子设备互连器件的电气连接中，其电阻的大小是判断互连器件质量可靠性的关键参数 它由不低于100A的电流源，采样计量芯片ADE7758，单片机89c58，液晶显示模块及键盘，各串行或并行通讯电路或端口等四大模块组成。
- 详细介绍：
- 该测试仪是一个精度高、读数稳定、可靠性好、操作简便的微欧级电阻测量仪器。 主要用于测量一些特殊电子电气元件的接触电阻，特别是微欧级的小电阻 。这些小电阻广泛存在于电气电子设备互连器件的电气连接中，其电阻的大小是判断互连器件质量可靠性的关键参数。 测试仪的组成 ： • 不低于100A的交流源 • 采样计量芯片ADE7758 • 单片机89c58 • 液晶显示模块及键盘 • 各串行或并行通讯电路或端口 创新点： 1、与市场现有成熟的100A直流源供电给电阻进行测试相比，本次设计为交流情况下测微欧电阻。 2、采用了技术成熟功能强大的计量芯片ADE7758，该芯片采集微欧电阻的电压电流信号。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：制作出精度高、读数稳定、可靠性好、操作简便的微欧级电阻测量仪，测量一些特殊电子电气元件的接触电阻，特别是测量微欧级的小电阻。 设计思路 1.电流源给小电阻供给较大电流产生电压信号直接送给计量芯片7758，通过小电阻的电流信号经电流互感器和有关电阻的分配变换，再经差分电路将电流转换成对应的差分电压信号送给采样计量芯片7758。 2.计量芯片将电压信号放大，再经模数转换器变换成对应的电压电流信号，此时单片机对计量芯片进行控制以完成幅值增益及相位修正，得到精确数值。 3.最后单片机定时读取所采电压电流，进行有关运算得到所测电阻值在显示器中显示。 4.过程中可通过键盘与单片机对话，以完成要求。 本设计以单片机为核心，采用了数据采集系统，A/D转换，人机接口电路，从而完成回路电阻的测试。本设计有如下创新点： （1）不同以往加直流电测量电阻，直接加在被测电阻两端100A以上的交流电，使测量值更接近实际。 （2）该测试仪最大的亮点在于采用了功能强大的计量芯片ADE7758，该芯片采集微欧电阻的电压电流信号，进行模数转换后，能连续不断地对所采信号进行相位、幅值修正，使得测量结果更加精确。 （3）单片机为主体，通过智能化的数据处理，设计出一种是用微欧级电阻测试仪。代替传统仪表的常规电子线路，成为一代智能仪表。 （4）用液晶显示模块，使界面直观易于操作。 （5）数据采集采用I/O接口和A/D转换，计算机可直接完成数据的采集、分析、处理。
科学性、先进性
- 在技术保障及维修工作中常需要测量线路的电阻，对继电器、接触器、按钮、开关等触点的接触电阻以及故障率较高的设备进行定期阻值检测，使触点接触电阻阻值控制在一定的范围内，以便操作人员掌握设备的量变情况，将故障消灭在萌芽状态。而这类电阻的阻值通常是微欧级，用万用表无法测量。本次研制的便携式数字微阻测量仪测量具有精度高、读数稳定、可靠性好、操作简便的优点，有较强的实用性。 另一方面：用微阻测量仪找到影响接触电阻的因素，减小接触电阻；从而节能减排，提高电力系统的经济效益，符合未来智能电网的要求。
获奖情况及鉴定结果
- 在2010年度《郑州航空工业管理学院大学生科技创新项目》申报中，获得立项。
作品所处阶段
- 该作品现处于实验室阶段
技术转让方式
- 以协商同意的任何方式
作品可展示的形式
- 实物，产品或样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- (1) 采用最新电源技术，能长时间连续输出大电流，克服了脉冲式电源只能瞬间输出电流的弊端，可以有效地击穿开关氧化膜，得到准确的测试结果。 (2) 在严重的干扰环境下，数据稳定性高，并且数据重复性好，并能根据被试品大小自动切换量程，特别适合微电阻的高精度测试。 (3) 电流输出大小和时间可用软件选择自动输出，无需调压器或电位器调节，不会因调整部件机械磨损导致设备故障。 (4) 大电流与便携性的完美结合，设备重量轻。 (5)软硬件设计独特，能有效消除测试导线电阻和测试钳接触电阻对测试结果的影响 。改变测试导线长度亦无影响。 该型回路电阻测试仪具有体积小、功率大、温升低、可靠性高的特点，尤其在测试过程中，输入的测试电流保持时间长，可有效地将被测高压开关触点间的氧化层消除，保证检测结果更为精确，同时也保证数据的正确性，属一款高性能的自动化数字仪表能满足很多工程实践和科学研究的需求，系统实现简单，功能全，成本较低，具有良好的推广应用前景。
同类课题研究水平概述
- 在国外，日本学者Isao Minowa提出用超导量子器件测量接触电阻。H．Aichi提出利用电解槽法测量接触电阻，波兰学者JerzyKaczmarek提出用三次谐波法测量接触电阻。这些方法一般是在实验室条件下进行电接触理论研究所采用的方法。 在实际工程应用中一般采用以下几种方法： 以前，比较传统的方法是采用直流双臂电桥来测量断路器的接触电阻。但是，当使用双臂电桥进行断路器导电回路电阻的测量时，由于双臂电桥测量回路通过的是只有几个安培的微弱电流，难以消除电阻较大的氧化膜，测出的电阻示值偏大。对此GB763．90、DL405．91等标准规定：测试采用直流电压降法时，通入的电流应不得小于100A。 目前国内普遍采用大电流直流源供给微电阻以获得较大的压降，再运用欧姆定律计算获得微电阻值。国内已有许多家公司开发出的回路电阻微欧仪，具有较大的电流恒流源，电流一般为100A、200A。采用高频开关电源和大电流变压器实现大电流的恒流效果。但这些测试仪测试电流较大，测试时间长，因此对被测电阻有温升的影响，降低了测量的精度。 河北工业大学的李奎等人提出了脉冲电流测量接触电阻的原理，采用了较大脉冲电流测量接触电阻，提高了测量精度。河北工业大学电器研究所的刘帼巾等人也提出采用脉冲大电流测量触点的接触电阻，使用的也是方波脉冲，并且同时指出该方法只是针对测体为无感性和无容性的纯电阻性元件。而现在常用断路器开关的触头一般为感性触头。
