弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其主要硬件包括CPU，光強(qiáng)采集電路，數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路，光源控制方向切換電路，內(nèi)部通訊電路、人機(jī)交互界面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述光強(qiáng)采集單元包括光強(qiáng)反饋探頭和模擬信號(hào)處理電路，可見光源、紫外光源位于弧光保護(hù)裝置的兩路光學(xué)探頭正前方，光強(qiáng)反饋探頭位于兩路光學(xué)探頭的一側(cè)且相互靠近，同時(shí)光強(qiáng)反饋探頭另一端通過光纖與所述模擬信號(hào)處理電路連接，所述數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路包括DA轉(zhuǎn)換器、分壓電阻對(duì)、運(yùn)算放大器、N溝道增強(qiáng)型MOS管、被控光源和功率電阻。本發(fā)明提供的光源精度高，工作穩(wěn)定可靠；可精確測(cè)量各種弧光保護(hù)裝置的光學(xué)性能，進(jìn)而檢驗(yàn)保護(hù)設(shè)備是否符合國(guó)家規(guī)范。
【專利說明】
弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，屬于分析及測(cè)量控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電流檢測(cè)方法在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較早，屬于傳統(tǒng)電力在線檢測(cè)技術(shù)。其主要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確可靠，誤觸發(fā)幾率較低。但近些年隨著我國(guó)高壓、特高壓電力技術(shù)的普及，這種傳統(tǒng)的電力繼電保護(hù)方式難以適應(yīng)發(fā)展需求，主要因?yàn)殡娏鳈z測(cè)法反應(yīng)過于遲緩，在高壓及特高壓電力設(shè)備中，往往沒來得及繼電動(dòng)作，被保護(hù)的電力設(shè)備(如開關(guān)柜等)已被電力擊傷或損毀。因而針對(duì)高壓電力設(shè)備，需要有一種更迅速可靠地檢測(cè)方式，這是弧光檢測(cè)法產(chǎn)生的背景前提。
[0003]當(dāng)前市面上流行的電弧光保護(hù)裝置(以下簡(jiǎn)稱保護(hù)裝置)大都采用雙判據(jù)監(jiān)測(cè)方法，即電流監(jiān)測(cè)和弧光監(jiān)測(cè)。電流監(jiān)測(cè)用以實(shí)時(shí)測(cè)量被保護(hù)對(duì)象的電流回路有無過流情況，而弧光監(jiān)測(cè)則用以捕捉故障弧光。大多數(shù)保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家采用雙判據(jù)與的方式，即兩者同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，才能使得保護(hù)裝置上對(duì)應(yīng)通道對(duì)外輸出繼電保護(hù)信號(hào)。
[0004]弧光檢測(cè)方案在國(guó)內(nèi)剛起步，雖然有電力設(shè)備制造商已經(jīng)設(shè)計(jì)出弧光保護(hù)裝置，但與之配套的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備卻是空白。這使得各個(gè)廠商之間生產(chǎn)的保護(hù)裝置在光學(xué)特性上相差很大，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。為適應(yīng)新國(guó)標(biāo)《弧光保護(hù)裝置技術(shù)要求》和《弧光保護(hù)裝置通用技術(shù)條件》的要求，使得保護(hù)裝置更可靠穩(wěn)定地工作，有必要研發(fā)弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀來對(duì)保護(hù)裝置光學(xué)層面進(jìn)行檢測(cè)。
[0005]光學(xué)檢測(cè)主要分為兩個(gè)方面:(I)保護(hù)裝置各通道動(dòng)作閾值光強(qiáng)；(2)各通道動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間。前者主要用以檢測(cè)保護(hù)裝置各通道實(shí)際動(dòng)作閾值光強(qiáng)，而后者則用以檢測(cè)各通道動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間。通過光學(xué)檢測(cè)可以判定該設(shè)備弧光檢測(cè)部分是否符合相關(guān)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于檢測(cè)弧光保護(hù)裝置的測(cè)試儀。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其包括CPU，光強(qiáng)采集單元，數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路，光源切換電路，內(nèi)部通訊電路，人機(jī)交互界面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述光強(qiáng)采集單元包括可見光源、紫外光源、光強(qiáng)反饋探頭和模擬信號(hào)處理電路，所述可見光源、紫外光源位于弧光保護(hù)裝置的兩路光學(xué)探頭正前方，光強(qiáng)反饋探頭位于兩路光學(xué)探頭的一側(cè)且相互靠近，同時(shí)光強(qiáng)反饋探頭另一端通過光纖與所述模擬信號(hào)處理電路連接，所述數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路包括DA轉(zhuǎn)換器、分壓電阻對(duì)、運(yùn)算放大器、N溝道增強(qiáng)型MOS管、被控光源和功率電阻，DA轉(zhuǎn)換器的輸入端連接CPU，輸出端連接分壓電阻對(duì)，所述分壓電阻對(duì)的中間分壓端連接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的輸出端連接N溝道增強(qiáng)型MOS管的柵極，N溝道增強(qiáng)型MOS管的漏極連接所述被控光源，被控光源為可見光源和紫外光源，N溝道增強(qiáng)型MOS管的源極分別連接功率電阻和運(yùn)算放大器的反相輸入端。
[0008]所述CPU上連接有光源控制方向切換電路、設(shè)備外部繼電信號(hào)采集單元，所述光源控制方向切換電路用以設(shè)定兩種光源的啟閉形式，該啟閉形式包括由內(nèi)部啟閉或是由外部觸發(fā)，所述設(shè)備外部信號(hào)采集單元用以檢測(cè)外部信號(hào)，該外部信號(hào)包括是否收到被檢保護(hù)裝置的繼電器信號(hào)。
[0009]所述光強(qiáng)反饋探頭用于捕捉內(nèi)部可見光源或紫外光源的光強(qiáng)信息并傳輸至模擬信號(hào)處理電路，而主控制板依據(jù)內(nèi)部算法及標(biāo)定數(shù)據(jù)表反算出當(dāng)前兩路光學(xué)探頭附近光強(qiáng)，主控制板上經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)大小隨光強(qiáng)的不同而不同，內(nèi)部標(biāo)定數(shù)據(jù)表為兩個(gè)一維數(shù)組，已預(yù)先存入存儲(chǔ)器內(nèi)部，其中一個(gè)數(shù)組是光學(xué)探頭附近實(shí)際光強(qiáng)值，另一個(gè)則是與之對(duì)應(yīng)的CPU光電轉(zhuǎn)換信號(hào)采樣值。
[0010]根據(jù)所述標(biāo)定結(jié)果采用分段線性插值算法來反算實(shí)際光強(qiáng)值;用戶通過設(shè)定人機(jī)交互界面給出光強(qiáng)設(shè)定值后，主控制板上的CPU會(huì)給光源一個(gè)初始光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)值，而后根據(jù)實(shí)測(cè)的光強(qiáng)值與設(shè)定值之間的差距做微調(diào)減小誤差。
[0011]所述CPU采用兩個(gè)外部中斷，第一個(gè)外部中斷對(duì)應(yīng)于光信號(hào)開啟，此時(shí)CPU內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，直至測(cè)試儀接收到另一個(gè)外部中斷，即收到保護(hù)裝置繼電保護(hù)信號(hào)，此時(shí)定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，并在人機(jī)交互界面上顯示指定通道動(dòng)作時(shí)間。
[0012]所述可見光源、紫外光源和兩路光學(xué)探頭之間設(shè)有一個(gè)快門，當(dāng)內(nèi)置光強(qiáng)反饋探頭檢測(cè)到當(dāng)前光信號(hào)已穩(wěn)定時(shí)，主控制板會(huì)觸發(fā)快門動(dòng)作，其反應(yīng)時(shí)間小于lms，此種方法可以保證光學(xué)探頭附近的標(biāo)準(zhǔn)光瞬時(shí)啟閉。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該測(cè)試儀提供的光源精度高，工作穩(wěn)定可靠。適應(yīng)我國(guó)電力行業(yè)弧光繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展需求，可精確測(cè)量各種弧光保護(hù)裝置的光學(xué)性能，進(jìn)而檢驗(yàn)保護(hù)設(shè)備是否符合國(guó)家規(guī)范，因此應(yīng)用前景廣闊。
[0014]本測(cè)試儀能夠測(cè)量保護(hù)裝置指定通道動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作閾值光強(qiáng)，并可以與外部繼電保護(hù)測(cè)試儀聯(lián)機(jī)調(diào)試。其作為弧光保護(hù)裝置配套的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，通過對(duì)保護(hù)裝置光學(xué)層面進(jìn)行檢測(cè)，使得保護(hù)裝置更可靠穩(wěn)定地工作。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2是數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路連接圖。
[0017]圖3是光強(qiáng)閉環(huán)控制策略圖。
[0018]圖中:1-兩路光學(xué)探頭，2-快門，3-光強(qiáng)反饋探頭，4-可見光源，5-紫外光源，6_安裝機(jī)架，7-運(yùn)算放大器，8-供電電源，9-N溝道增強(qiáng)型MOS管，10-功率電阻，11-分壓電阻對(duì)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]如圖1至圖3所示，一種弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其包括CPU控制單元，光強(qiáng)采集單元，數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路，光源切換電路，內(nèi)部通訊電路、人機(jī)交互界面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述光強(qiáng)采集單元包括可見光源4、紫外光源5、光強(qiáng)反饋探頭3和模擬信號(hào)處理電路，可見光源4、紫外光源5位于弧光保護(hù)裝置的兩路光學(xué)探頭I正前方，光強(qiáng)反饋探頭3位于兩路光學(xué)探頭I的一側(cè)且相互靠近，同時(shí)光強(qiáng)反饋探頭的另外一端通過光纖與所述模擬信號(hào)處理電路連接。所述數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路包括DA轉(zhuǎn)換器、分壓電阻對(duì)11、運(yùn)算放大器7、N溝道增強(qiáng)型MOS管9、被控光源和功率電阻10，DA轉(zhuǎn)換器的輸入端連接CPU，輸出端連接分壓電阻對(duì)11，所述分壓電阻對(duì)11的中間分壓端連接運(yùn)算放大器7的同相輸入端，運(yùn)算放大器7的輸出端連接N溝道增強(qiáng)型MOS管9的柵極，N溝道增強(qiáng)型MOS管9的漏極連接所述被控光源，被控光源為可見光源4和紫外光源5，N溝道增強(qiáng)型MOS管9的源極分別連接功率電阻10和運(yùn)算放大器7的反相輸入端。
[0021]本發(fā)明中，所述光源控制方向切換電路用以設(shè)定兩種光源的啟閉形式，該啟閉形式包括由內(nèi)部啟閉或是由外部觸發(fā)，所述設(shè)備外部信號(hào)采集單元用以檢測(cè)外部信號(hào)，該外部信號(hào)包括是否收到被檢保護(hù)裝置的繼電器信號(hào)。所述光強(qiáng)反饋探頭用于捕捉兩路光學(xué)探頭附近光強(qiáng)信息并傳輸至模擬信號(hào)處理電路，而主控制板據(jù)此反算出當(dāng)前光學(xué)探頭附近光強(qiáng)，主控制板上經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)大小隨光強(qiáng)的不同而不同，CPU可以通過標(biāo)定數(shù)據(jù)表找到當(dāng)前探頭附近光強(qiáng)與光電信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;光學(xué)標(biāo)定結(jié)果為兩個(gè)一維數(shù)組，其中一個(gè)數(shù)組是光學(xué)探頭附近實(shí)際光強(qiáng)值，另一個(gè)則是與之對(duì)應(yīng)的主控板光電轉(zhuǎn)換信號(hào)采樣值。根據(jù)所述標(biāo)定結(jié)果采用分段線性插值算法來反算實(shí)際光強(qiáng)值；用戶通過設(shè)定人機(jī)交互界面給出光強(qiáng)設(shè)定值后，主控制板上的CPU會(huì)給出一個(gè)初始光強(qiáng)設(shè)定值，而后根據(jù)實(shí)測(cè)的光強(qiáng)值與設(shè)定值之間的差距做微調(diào)減小誤差。
[0022]本發(fā)明的功能及特征如下:
光學(xué)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。該測(cè)試儀有可見光與紫外光兩種光源供用戶選擇使用，每個(gè)光源可同時(shí)給保護(hù)裝置兩路光學(xué)通道提供標(biāo)準(zhǔn)光源。如圖1所示，兩個(gè)光源與兩路光學(xué)探頭呈“十”字交叉裝安裝布置，這樣的結(jié)構(gòu)可以保證兩路光學(xué)探頭獲得的光源光強(qiáng)大小一致。
[0023]光學(xué)標(biāo)定方式。在測(cè)試儀內(nèi)部靠近兩路光學(xué)探頭附近有一根光強(qiáng)反饋探頭，其作用在于捕捉光學(xué)探頭附近光強(qiáng)信息并傳輸至主控制板，而主控制板上的CPU據(jù)此反算出當(dāng)前光學(xué)探頭附近光強(qiáng)。不同的實(shí)際光強(qiáng)，光強(qiáng)反饋探頭收集到的光信號(hào)不同，主控制板上經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)大小也不同。因而可以通過標(biāo)定找到光學(xué)探頭與光電信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。光學(xué)標(biāo)定結(jié)果為兩個(gè)一維數(shù)組，其中一個(gè)數(shù)組是光學(xué)探頭附近實(shí)際光強(qiáng)值，另一個(gè)則是與之對(duì)應(yīng)的CPU光電轉(zhuǎn)換信號(hào)采樣值。
[0024]數(shù)字化光源光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路。如圖2所示。該電路位于主控制板上，其結(jié)構(gòu)由CPU、DA轉(zhuǎn)換器、分壓電阻對(duì)、運(yùn)算放大器、N溝道增強(qiáng)型MOS管、被控光源以及功率電阻組成。通過該調(diào)節(jié)電路，光強(qiáng)全量程(可見光范圍5-20K1UX，紫外光范圍1-lOmw/cm2)被分為若干等分(如12位DA可將光量程分為4096等分)，不同的等分?jǐn)?shù)對(duì)應(yīng)不同的光強(qiáng)度。通過修改圖2中分壓電阻對(duì)5和功率電阻4，進(jìn)而調(diào)節(jié)最大等分?jǐn)?shù)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大光強(qiáng)值。數(shù)字化光源調(diào)節(jié)電路最大優(yōu)點(diǎn)在于光源光強(qiáng)可控制性強(qiáng)，可以利用其快速定位初始光強(qiáng)。
[0025]光強(qiáng)閉環(huán)控制算法。為保證計(jì)算精度，在前述標(biāo)定數(shù)據(jù)表結(jié)果基礎(chǔ)上(最終結(jié)果為兩個(gè)一維數(shù)組)，采用分段線性插值算法來反算實(shí)際光強(qiáng)值。用戶通過設(shè)定人機(jī)交互界面給出光強(qiáng)設(shè)定值后，主控制板上的CPU會(huì)給出一個(gè)初始DA值，而后根據(jù)實(shí)測(cè)的光強(qiáng)值與設(shè)定值之間的差距做微調(diào)，直至兩者誤差控制在很小的范圍內(nèi)。其閉環(huán)控制策略如圖3所示。
[0026]動(dòng)作閾值光強(qiáng)捕捉機(jī)制。測(cè)試儀其中一項(xiàng)重要功能為捕獲保護(hù)裝置指定通道動(dòng)作閾值光強(qiáng)。其基本方法為:采用逐步增強(qiáng)的光源連續(xù)或頻閃照射光學(xué)探頭，直至測(cè)試儀繼電開入接口收到被檢保護(hù)裝置跳閘信號(hào)，此時(shí)測(cè)試儀人機(jī)交互面上會(huì)反映出觸發(fā)該通道動(dòng)作的光強(qiáng)值。
[0027]保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間測(cè)量。測(cè)試儀另一項(xiàng)重要功能為計(jì)算保護(hù)裝置指定通道動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間，即從光信號(hào)發(fā)出開始，直至收到保護(hù)裝置輸出繼電信號(hào)所經(jīng)歷的時(shí)間。其基本方法為:CHJ采用兩個(gè)外部中斷。第一個(gè)外部中斷對(duì)應(yīng)于光信號(hào)開啟(測(cè)試儀檢測(cè)到有效光信號(hào))，此時(shí)CPU內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，直至測(cè)試儀接收到另一個(gè)外部中斷，即收到保護(hù)裝置繼電輸出信號(hào)，此時(shí)定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，并在人機(jī)交互界面上顯示指定通道動(dòng)作時(shí)間。
[0028]聯(lián)機(jī)調(diào)試功能。測(cè)試儀中的光源開啟與否可以由內(nèi)部控制電路決定，也可交由外部觸發(fā)信號(hào)控制。本測(cè)試儀外部觸發(fā)信號(hào)包括電壓觸發(fā)和繼電信號(hào)觸發(fā)。增加這一功能主要是為方便與繼保測(cè)試設(shè)備聯(lián)機(jī)調(diào)試(如昂立AD331等)。可以將測(cè)試儀光源外部觸發(fā)功能作為繼保測(cè)試設(shè)備狀態(tài)序列中的一種，結(jié)合發(fā)生設(shè)備電流輸出功能，對(duì)保護(hù)裝置指定通道做多狀態(tài)檢測(cè)。
[0029]光源快門設(shè)計(jì)。該標(biāo)定裝置內(nèi)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)光源均采用閉環(huán)控制法以保證光強(qiáng)精度，在點(diǎn)亮之初會(huì)有過渡過程，期間實(shí)際光強(qiáng)值會(huì)逐步向設(shè)定值靠攏，為保證被檢弧光探頭能在盡量短的時(shí)間內(nèi)收到高精確設(shè)定光，在探頭和光源之間設(shè)置一個(gè)快門(反應(yīng)時(shí)間〈lmS)，當(dāng)光源光強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)快門打開，此時(shí)被測(cè)探頭可接收到高精度光強(qiáng)。
[0030]本發(fā)明的實(shí)施方法如下:
首先，本測(cè)試儀硬件主要包括以下部分:CPU、光強(qiáng)采集電路、數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路、光源控制方向切換電路、設(shè)備外部信號(hào)采集單元、內(nèi)部通訊電路、人機(jī)交互界面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。MCU負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理以及其余功能部件之間的協(xié)調(diào)。光強(qiáng)采集電路用以檢測(cè)可見光與紫外光當(dāng)前實(shí)際光強(qiáng)。數(shù)字化光強(qiáng)控制電路用以調(diào)控兩種光源光強(qiáng)。光源控制方向切換電路用以設(shè)定兩種光源的啟閉形式(由內(nèi)部啟閉或是由外部觸發(fā))。設(shè)備外部信號(hào)采集單元用以檢測(cè)外部信號(hào)(如是否收到被檢保護(hù)裝置的繼電器信號(hào))。內(nèi)部通訊單元用以連接人機(jī)交互界面和CPU。人機(jī)交互界面用以設(shè)定參數(shù)以及反饋計(jì)算結(jié)果。
[0031]對(duì)于保護(hù)裝置指定通道動(dòng)作時(shí)間測(cè)量:將待測(cè)保護(hù)裝置指定通道探頭安裝到測(cè)試儀光學(xué)探頭附近。進(jìn)入光源設(shè)置界面內(nèi)，設(shè)置好LED光強(qiáng)后打開LED光源，檢測(cè)是否收到被檢保護(hù)裝置有效繼電信號(hào)。在收到信號(hào)后，測(cè)試儀會(huì)在人機(jī)交互界面上提示操作者，并在人機(jī)界面上顯示保護(hù)裝置指定通道反應(yīng)時(shí)間。
[0032]對(duì)于保護(hù)裝置指定通道動(dòng)作閾值光強(qiáng)測(cè)量:在步進(jìn)光測(cè)試界面，設(shè)置步進(jìn)光初始光強(qiáng)和結(jié)束光強(qiáng)，并設(shè)定好步進(jìn)步數(shù)以及步進(jìn)時(shí)間，之后便可開始檢測(cè)。若檢測(cè)器接受到保護(hù)裝置繼電器信號(hào)，則人機(jī)交互界面上會(huì)顯示引起動(dòng)作跳閘的光強(qiáng)值。
[0033]與外部繼保測(cè)試設(shè)備聯(lián)機(jī)調(diào)試:進(jìn)入光源外部觸發(fā)控制界面，設(shè)定好光源光強(qiáng)值后，點(diǎn)擊開始檢測(cè)，之后測(cè)試儀光源在等待外部觸發(fā)信號(hào)(如電壓、繼電信號(hào)等等)。若收到外部光源觸發(fā)信號(hào)，則內(nèi)部光源會(huì)開啟，在收到保護(hù)裝置繼電跳閘信號(hào)后，人機(jī)交互界面會(huì)顯示保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間。
[0034]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡采用等同替換等方式所獲得的技術(shù)方案，均落于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0035]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:包括CPU，光強(qiáng)采集單元，數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路，光源切換電路，內(nèi)部通訊電路，人機(jī)交互界面以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述光強(qiáng)采集單元包括可見光源、紫外光源、光強(qiáng)反饋探頭和模擬信號(hào)處理電路，所述可見光源、紫外光源位于弧光保護(hù)裝置的兩路光學(xué)探頭正前方，光強(qiáng)反饋探頭位于兩路光學(xué)探頭的一側(cè)且相互靠近，同時(shí)光強(qiáng)反饋探頭另一端通過光纖與所述模擬信號(hào)處理電路連接，所述數(shù)字化光強(qiáng)調(diào)節(jié)電路包括DA轉(zhuǎn)換器、分壓電阻對(duì)、運(yùn)算放大器、N溝道增強(qiáng)型MOS管、被控光源和功率電阻，DA轉(zhuǎn)換器的輸入端連接CPU，輸出端連接分壓電阻對(duì)，所述分壓電阻對(duì)的中間分壓端連接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的輸出端連接N溝道增強(qiáng)型MOS管的柵極，N溝道增強(qiáng)型MOS管的漏極連接所述被控光源，被控光源為可見光源和紫外光源，N溝道增強(qiáng)型MOS管的源極分別連接功率電阻和運(yùn)算放大器的反相輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:所述CHJ上連接有光源控制方向切換電路、設(shè)備外部繼電信號(hào)采集單元，所述光源控制方向切換電路用以設(shè)定兩種光源的啟閉形式，該啟閉形式包括由內(nèi)部啟閉或是由外部觸發(fā)，所述設(shè)備外部信號(hào)采集單元用以檢測(cè)外部信號(hào)，該外部信號(hào)包括是否收到被檢保護(hù)裝置的繼電器信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:所述光強(qiáng)反饋探頭用于捕捉內(nèi)部可見光源或紫外光源的光強(qiáng)信息并傳輸至模擬信號(hào)處理電路，而主控制板依據(jù)內(nèi)部算法及標(biāo)定數(shù)據(jù)表反算出當(dāng)前兩路光學(xué)探頭附近光強(qiáng)，主控制板上經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)大小隨光強(qiáng)的不同而不同，內(nèi)部標(biāo)定數(shù)據(jù)表為兩個(gè)一維數(shù)組，已預(yù)先存入存儲(chǔ)器內(nèi)部，其中一個(gè)數(shù)組是光學(xué)探頭附近實(shí)際光強(qiáng)值，另一個(gè)則是與之對(duì)應(yīng)的CPU光電轉(zhuǎn)換信號(hào)采樣值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:根據(jù)所述標(biāo)定結(jié)果采用分段線性插值算法來反算實(shí)際光強(qiáng)值；用戶通過設(shè)定人機(jī)交互界面給出光強(qiáng)設(shè)定值后，主控制板上的CPU會(huì)給光源一個(gè)初始光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)值，而后根據(jù)實(shí)測(cè)的光強(qiáng)值與設(shè)定值之間的差距做微調(diào)減小誤差。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:所述CHJ采用兩個(gè)外部中斷，第一個(gè)外部中斷對(duì)應(yīng)于光信號(hào)開啟，此時(shí)CPU內(nèi)部定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，直至測(cè)試儀接收到另一個(gè)外部中斷，即收到保護(hù)裝置繼電保護(hù)信號(hào)，此時(shí)定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，并在人機(jī)交互界面上顯示指定通道動(dòng)作時(shí)間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弧光保護(hù)裝置測(cè)試儀，其特征在于:所述可見光源、紫外光源和兩路光學(xué)探頭之間設(shè)有一個(gè)快門，當(dāng)內(nèi)置光強(qiáng)反饋探頭檢測(cè)到當(dāng)前光信號(hào)已穩(wěn)定時(shí)，主控制板會(huì)觸發(fā)快門動(dòng)作，其反應(yīng)時(shí)間小于lmS，此種方法可以保證光學(xué)探頭附近的標(biāo)準(zhǔn)光瞬時(shí)啟閉。
【文檔編號(hào)】G01J1/42GK106019135SQ201610506888
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】孫軍, 戚新星, 方城, 耿開勝
【申請(qǐng)人】南京五石金傳感技術(shù)有限公司