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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 微歐回路電阻測(cè)試儀
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該測(cè)試儀是一個(gè)精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、可靠性好、操作簡便的微歐級(jí)電阻測(cè)量儀器。 主要用于測(cè)量一些特殊電子電氣元件的接觸電阻，特別是微歐級(jí)的小電阻 。這些小電阻廣泛存在于電氣電子設(shè)備互連器件的電氣連接中，其電阻的大小是判斷互連器件質(zhì)量可靠性的關(guān)鍵參數(shù) 它由不低于100A的電流源，采樣計(jì)量芯片ADE7758，單片機(jī)89c58，液晶顯示模塊及鍵盤，各串行或并行通訊電路或端口等四大模塊組成。
- 詳細(xì)介紹：
- 該測(cè)試儀是一個(gè)精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、可靠性好、操作簡便的微歐級(jí)電阻測(cè)量儀器。 主要用于測(cè)量一些特殊電子電氣元件的接觸電阻，特別是微歐級(jí)的小電阻 。這些小電阻廣泛存在于電氣電子設(shè)備互連器件的電氣連接中，其電阻的大小是判斷互連器件質(zhì)量可靠性的關(guān)鍵參數(shù)。 測(cè)試儀的組成 ： ? 不低于100A的交流源 ? 采樣計(jì)量芯片ADE7758 ? 單片機(jī)89c58 ? 液晶顯示模塊及鍵盤 ? 各串行或并行通訊電路或端口 創(chuàng)新點(diǎn)： 1、與市場(chǎng)現(xiàn)有成熟的100A直流源供電給電阻進(jìn)行測(cè)試相比，本次設(shè)計(jì)為交流情況下測(cè)微歐電阻。 2、采用了技術(shù)成熟功能強(qiáng)大的計(jì)量芯片ADE7758，該芯片采集微歐電阻的電壓電流信號(hào)。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：制作出精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、可靠性好、操作簡便的微歐級(jí)電阻測(cè)量儀，測(cè)量一些特殊電子電氣元件的接觸電阻，特別是測(cè)量微歐級(jí)的小電阻。 設(shè)計(jì)思路 1.電流源給小電阻供給較大電流產(chǎn)生電壓信號(hào)直接送給計(jì)量芯片7758，通過小電阻的電流信號(hào)經(jīng)電流互感器和有關(guān)電阻的分配變換，再經(jīng)差分電路將電流轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的差分電壓信號(hào)送給采樣計(jì)量芯片7758。 2.計(jì)量芯片將電壓信號(hào)放大，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器變換成對(duì)應(yīng)的電壓電流信號(hào)，此時(shí)單片機(jī)對(duì)計(jì)量芯片進(jìn)行控制以完成幅值增益及相位修正，得到精確數(shù)值。 3.最后單片機(jī)定時(shí)讀取所采電壓電流，進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算得到所測(cè)電阻值在顯示器中顯示。 4.過程中可通過鍵盤與單片機(jī)對(duì)話，以完成要求。 本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，采用了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，A/D轉(zhuǎn)換，人機(jī)接口電路，從而完成回路電阻的測(cè)試。本設(shè)計(jì)有如下創(chuàng)新點(diǎn)： （1）不同以往加直流電測(cè)量電阻，直接加在被測(cè)電阻兩端100A以上的交流電，使測(cè)量值更接近實(shí)際。 （2）該測(cè)試儀最大的亮點(diǎn)在于采用了功能強(qiáng)大的計(jì)量芯片ADE7758，該芯片采集微歐電阻的電壓電流信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，能連續(xù)不斷地對(duì)所采信號(hào)進(jìn)行相位、幅值修正，使得測(cè)量結(jié)果更加精確。 （3）單片機(jī)為主體，通過智能化的數(shù)據(jù)處理，設(shè)計(jì)出一種是用微歐級(jí)電阻測(cè)試儀。代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表的常規(guī)電子線路，成為一代智能儀表。 （4）用液晶顯示模塊，使界面直觀易于操作。 （5）數(shù)據(jù)采集采用I/O接口和A/D轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)可直接完成數(shù)據(jù)的采集、分析、處理。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在技術(shù)保障及維修工作中常需要測(cè)量線路的電阻，對(duì)繼電器、接觸器、按鈕、開關(guān)等觸點(diǎn)的接觸電阻以及故障率較高的設(shè)備進(jìn)行定期阻值檢測(cè)，使觸點(diǎn)接觸電阻阻值控制在一定的范圍內(nèi)，以便操作人員掌握設(shè)備的量變情況，將故障消滅在萌芽狀態(tài)。而這類電阻的阻值通常是微歐級(jí)，用萬用表無法測(cè)量。本次研制的便攜式數(shù)字微阻測(cè)量儀測(cè)量具有精度高、讀數(shù)穩(wěn)定、可靠性好、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，有較強(qiáng)的實(shí)用性。 另一方面：用微阻測(cè)量儀找到影響接觸電阻的因素，減小接觸電阻；從而節(jié)能減排，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，符合未來智能電網(wǎng)的要求。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在2010年度《鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目》申報(bào)中，獲得立項(xiàng)。
作品所處階段
- 該作品現(xiàn)處于實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 以協(xié)商同意的任何方式
作品可展示的形式
- 實(shí)物，產(chǎn)品或樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- (1) 采用最新電源技術(shù)，能長時(shí)間連續(xù)輸出大電流，克服了脈沖式電源只能瞬間輸出電流的弊端，可以有效地?fù)舸╅_關(guān)氧化膜，得到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。 (2) 在嚴(yán)重的干擾環(huán)境下，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高，并且數(shù)據(jù)重復(fù)性好，并能根據(jù)被試品大小自動(dòng)切換量程，特別適合微電阻的高精度測(cè)試。 (3) 電流輸出大小和時(shí)間可用軟件選擇自動(dòng)輸出，無需調(diào)壓器或電位器調(diào)節(jié)，不會(huì)因調(diào)整部件機(jī)械磨損導(dǎo)致設(shè)備故障。 (4) 大電流與便攜性的完美結(jié)合，設(shè)備重量輕。 (5)軟硬件設(shè)計(jì)獨(dú)特，能有效消除測(cè)試導(dǎo)線電阻和測(cè)試鉗接觸電阻對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響 。改變測(cè)試導(dǎo)線長度亦無影響。 該型回路電阻測(cè)試儀具有體積小、功率大、溫升低、可靠性高的特點(diǎn)，尤其在測(cè)試過程中，輸入的測(cè)試電流保持時(shí)間長，可有效地將被測(cè)高壓開關(guān)觸點(diǎn)間的氧化層消除，保證檢測(cè)結(jié)果更為精確，同時(shí)也保證數(shù)據(jù)的正確性，屬一款高性能的自動(dòng)化數(shù)字儀表能滿足很多工程實(shí)踐和科學(xué)研究的需求，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡單，功能全，成本較低，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- 在國外，日本學(xué)者Isao Minowa提出用超導(dǎo)量子器件測(cè)量接觸電阻。H．Aichi提出利用電解槽法測(cè)量接觸電阻，波蘭學(xué)者JerzyKaczmarek提出用三次諧波法測(cè)量接觸電阻。這些方法一般是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行電接觸理論研究所采用的方法。 在實(shí)際工程應(yīng)用中一般采用以下幾種方法： 以前，比較傳統(tǒng)的方法是采用直流雙臂電橋來測(cè)量斷路器的接觸電阻。但是，當(dāng)使用雙臂電橋進(jìn)行斷路器導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量時(shí)，由于雙臂電橋測(cè)量回路通過的是只有幾個(gè)安培的微弱電流，難以消除電阻較大的氧化膜，測(cè)出的電阻示值偏大。對(duì)此GB763．90、DL405．91等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：測(cè)試采用直流電壓降法時(shí)，通入的電流應(yīng)不得小于100A。 目前國內(nèi)普遍采用大電流直流源供給微電阻以獲得較大的壓降，再運(yùn)用歐姆定律計(jì)算獲得微電阻值。國內(nèi)已有許多家公司開發(fā)出的回路電阻微歐儀，具有較大的電流恒流源，電流一般為100A、200A。采用高頻開關(guān)電源和大電流變壓器實(shí)現(xiàn)大電流的恒流效果。但這些測(cè)試儀測(cè)試電流較大，測(cè)試時(shí)間長，因此對(duì)被測(cè)電阻有溫升的影響，降低了測(cè)量的精度。 河北工業(yè)大學(xué)的李奎等人提出了脈沖電流測(cè)量接觸電阻的原理，采用了較大脈沖電流測(cè)量接觸電阻，提高了測(cè)量精度。河北工業(yè)大學(xué)電器研究所的劉幗巾等人也提出采用脈沖大電流測(cè)量觸點(diǎn)的接觸電阻，使用的也是方波脈沖，并且同時(shí)指出該方法只是針對(duì)測(cè)體為無感性和無容性的純電阻性元件。而現(xiàn)在常用斷路器開關(guān)的觸頭一般為感性觸頭。
