电阻测试仪范文

导语：如何才能写好一篇电阻测试仪，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：钳形电阻测试仪；接地装置；接地电阻；架空地线；多点接地系统

作者简介：王龙（1973-），男，宁夏固原人，固原供电局线路工区党支部书记兼副主任，工程师。（宁夏 固原 756000）

中图分类号：TM75  文献标识码：A  文章编号：1007-0079（2011）36-0152-02

近几年在架空输电线路上引进了进口或国产的钳形接地电阻测试仪，该测试仪测量方法简便，为广大线路工作者提高工作效率、减轻工作负荷提供了利器，深受欢迎。

一、接地装置与接地电阻的定义

1.接地装置

是指接地极和接地引下线的总称。接地极指埋入地中并直接与大地接触的金属导体，对杆塔接地极来说是指埋入地下的圆钢、角钢等金属构件。接地引下线是指使引雷设备（避雷线、避雷针等）与接地极相连的部分，对杆塔来说主要有独立接地引下线、钢筋混凝土杆的钢筋、铁塔钢材等。

2.接地电阻

DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》中将接地电阻定义为：“接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中电流的比值。按通过接地极流入地中工频交流电流求得的电阻，称为工频接地电阻；按通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻，称为冲击接地电阻”。传统的测量接地电阻（用ZC-8型电阻测量仪）测出的仅是接地极的接地电阻，而经分析可知雷电流是从杆塔顶部经过接地引下线泄入大地的，从导泄雷电流的角度讲应考虑整个泄流通道的电阻，而不仅是接地极的接地电阻，而且接地极和接地引下线及避雷线要依靠螺栓、连板和焊接等方法连接，他们之间又存在接触电阻，所以接地电阻应是接地极电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。

二、钳形电阻测试仪的测试原理

为了能正确使用钳形接地电阻测试仪（简称钳形表）去测量接地电阻，首先，必须了解其测量原理。钳形接地电阻测试仪是用来测量任何有回路系统之电阻，该仪器本身能产生一个电源电势，在任何有回路系统中就能产生电流，因此其测量原理简而言之是全电路欧姆定律，它测出的是这个回路系统的环路电阻值。如图1。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成，电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量，并通过公式R=E/I即可得到被测电阻R。

钳形表通过其前端卡环这一特殊的电磁变换器送入被测线缆的是1.7kHz的交流恒定电压，在电流检测电路中，经过滤波、放大、A/D转换，只有1.7kHz的电压所产生的电流被检测出来。正因这样，钳形表才排除了商用交流电和设备本身产生的高频噪声所带来的地线上的微小电流，以获得准确的测量结果，也正因为如此，钳形表才具有了在线测量这一优势。实际上，该表测出的是整个回路的阻抗，而不是电阻，不过在通常情况下他们相差极小。

三、钳形电阻测试仪在多点接地系统中的应用

带有架空非绝缘地线的输电线路杆塔是典型的对多点接地系统，它们通过杆塔自身的金属件、接地极与架空地线连接，组成了接地系统。图2为输电线路多点接地系统结构简图，图3为多点接地系统电路图。

当用钳形表测量如图2所示的多点接地系统的接地电阻时，其等效电路如图4。

根据欧姆定律，E/I＝Rx+1/（1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn），其中：Rx为欲测杆塔的接地电阻，R0＝1/（1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn）为所有其它杆塔的接地电阻并联后的等效电阻。在分布式多点接地系统中，通常有Rx＞＞1/（1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn）。

虽然从严格的接地理论来说，由于有所谓的“互电阻”的存在，R0并不是通常的电工学意义上的并联值（它会比电工学意义上的并联值稍大），但是，由于每一基杆塔的接地极比起杆塔之间的距离要小得多，而且毕竟一条输电线路的杆塔很多，接地点数量很大，R0要比Rx小得多。因此，可以从工程角度假设R0=0。这样，我们所测的电阻就只有是Rx了。

四、钳形电阻测试仪在输电线路接地电阻测量应用中的探讨

1.钳形电阻测试仪测量准确性的验证

大多使用者在使用钳形表测量杆塔接地电阻时，并不知道测试仪是否准确。为了保证接地电阻测量结果的准确性，首先要对测试仪本身进行验证，如何验证，需要有一个标称阻值的测试环进行测试验证。打开测试仪的开关，待仪器自检完成后，选择电阻测量功能，进行测试环的测量，将测量值与测试环标称阻值进行对比，便可知仪器的准确性了。假如测试环的标称阻值是10Ω，而测试仪测量的结果是10.2Ω或10.3Ω，这说明测试仪是准确的，可以放心使用。国产的接地电阻测试仪一般都随仪器附带一个测试环，如果没有测试环的，使用者为了验证仪器，可以自制测试环，如图5所示，随便找一个阻值不要过大的电阻，用几十厘米的软铜线焊接在电阻的两只脚上，便制成一个简易的测试环。

2.现场测试中的误区分析

输电线路杆塔的一般接地连接如图6所示，杆塔接地工程设计中为了保证杆塔与接地极可靠连接，采取自立角钢塔为4脚与接地极连接，门型砼杆为双腿与接地极连接的接地型式设计。在杆塔接地电阻测试应用中存在以下几方面比较典型的问题。

（1）不解引下线的测试。在带非绝缘架空地线的线路上，测量某基杆塔的接地电阻时直接将钳表钳住待测接地引下线进行测量，其他各侧接地引下线未解开，此时所测得的数据是杆塔与接地极回路的阻值，而不是所要测的杆塔的接地电阻，当接地连接良好时一般是小于1Ω的，当接地连接不良或接地引下线与断开时测量值比较大（如＞480Ω），超出报警上限值，仪器会发出报警蜂鸣声。测试者将阻值小的判为合格，阻值大的判为不合格。这种测试误区是对接地电阻的概念不清造成的，正确的测试方法是待测的一端引下线与塔身可靠连接，且卡钳位置以下不得再有与塔身金属部位的有效连接，其他各侧引下线必须解开进行测试，用上述方法依次可以测试其他各侧的接地电阻。

（2）在带绝缘架空地线杆塔的测试。在超高压输电线路上，为了减少电磁感应损耗，将架空地线通过绝缘子与杆塔连接，正常工况下架空地线为绝缘状态，当发生雷击时地线绝缘子的放电间隙被击穿形成泄流通道。带绝缘架空地线的杆塔是单点接地系统，根据钳形表的测试原理，单点接地系统没有形成回路，是测不出真实的接地电阻值的，而是测出一个比较大的阻值，一般都在几百欧姆。但大多数使用者往往忽略了这一点，将其视为非绝缘架空地线的杆塔直接用钳形表进行测量。

（3）接地引下线重复连接。在许多线路施工中制作塔脚保护帽时将塔脚的接地引下线与塔脚浇注在一起，造成接地引下线与塔身重复连接，接地引下与塔身形成一个小的金属环路，在测量时即使解开了其他各侧的接地引下线，但待侧端所测的是将接地极短路了的一个小金属环路的电阻，此测量值很小。对这种情况，不论是用钳形表还是传统的ZC-8型仪器都测不出真实的接地电阻的，只有破掉塔脚保护帽将接地引下线分离才能测试。

3.钳形电阻测试仪在单点接地系统中的应用

从测试原理来说，钳形电阻测试仪只能测量回路电阻，对单点接地系统是测量不出真实的接地电阻的，即使测出了数据，其值也与目标测试体的真实阻值相差很大。但是，我们可以利用一根测试线及辅助接地极人为地制造一个回路进行测试。下面介绍一下用钳形表测量单点接地的方法。制作一条长约40m导电性能好的测试线，将待测杆塔的接地引下线解开与测试线一端可靠连接，测试线的另一端与辅助接地极可靠连接，于是待测杆塔接地极与辅助接地极通过测试线形成一个两点接地的回路，便可以用钳形表测量了。 如图7所示，被测杆塔接地极为RA，辅助接地极为RB，测试线为RL，钳形表所测的值为RT，由于钳表所测的阻值是两个接地电阻和测试线阻值的串联值。

RT=RA+RB+RL

其中：RT为钳表所测的阻值，RL为测试线的阻值。

将测试线头尾相连即可用钳表测出其阻值RL。

所以，如果钳表的测量值小于接地电阻的允许值，那么这两个接地体的接地电阻都是合格的。

4.测量点的选择

在多点接地系统中，如图8所示，应选择一个正确的测量点进行测量，否则会得到不同的测量结果。

在A点测量时，所测的支路未形成回路，钳表显示“OLΩ”，应更换测量点；在B点测量时，所测的支路是金属导体形成的回路，钳表显示“L 0.01Ω”或金属回路的电阻值，应更换测量点；在C点测量时，所测的是该支路下的接地电阻值。

参考文献：

[1]ETCR2000钳型接地电阻测试仪使用说明书[Z].

[2]DL/T621-1997.交流电气装置的接地[Z].

篇2

【关键词】电阻测试仪；自动换挡；LCD显示；阻值变化曲线

随着科技的进步，电子元器件急剧增加，电阻的测量已经在测量技术和产品研发中应用十分广泛，利用万用表测量电阻已经不能满足人们的需求，因此，设计安全、可靠、方便的电阻测试仪具有极大的现实必要性。该测量仪还具备自动筛选电阻，自动测量和显示电位器阻值随旋转角度变化曲线，可直接从LCD显示屏上读出所测得的电阻值，测量精度高达±0.1%。不仅测量简便，读数直观，且测量精度、分辨率也高于一般电桥。

1.理论分析与计算

1.1 电阻测量原理

根据基尔霍负电压定律，两个串联的电阻和电源串接，两电阻两端的电压是恒等于电源电压的。改变其中的一个电阻阻值，其两端的电压是随着阻值的变化而线性变化的，即：

因此，只要测得R1两端的电压，便可以计算出R1的阻值。

1.2 自动量程转换

在自动量程转换功能中，首先对采集来的电压信号与该档位的电压范围进行比较，若该电压信号在此范围内，则对再次采集的电压信号进行计算，转换成电阻值进行输出显示；若该电压信号不在此范围内，则通过对继电器的控制，使测量档位跳转至下一个档位。如此循环，直至拔出电阻或跳出该测量模式。

1.3 筛选功能原理

当测量模式切换到电阻筛选模式时，可通过键盘输入筛选的电阻阻值和误差范围，实现对在误差范围内电阻的筛选。其实现方法为：当被测电阻在预设阻值范围内时，在液晶上显示“符合”；当被测电阻不在预设阻值范围内时，在液晶上显示“不符合”，从而实现对电阻的筛选。

1.4 电位器阻值变化曲线装置

该装置是通过单片机控制ULN2003驱动步进电机的旋转，从而带动电位器的转轴旋转，改变电位器的阻值。

2.硬件设计与实现

本自动电阻测量仪主要有控制器、电源、4*4键盘、显示信号采集电路和档位控制电路等组成。其框图如图1所示。

2.1 电源

采用输出为5V/3A的稳定性很强的开关电源为整个系统供电，保证了系统的稳定工作，提高了仪器的可靠性。

2.2 键盘

采用4*4的键盘，当按下模式切换键，输入模式被启动时，可以通过键盘输入相应的电阻数值，键盘口与最小系统的接口为P1口，其中C键为模式切换键，A，E，F键为模式设置键。

2.3 显示部分

采用12864A-1汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。接口与单片机的P0口和P2口相接，采用并行的数据传送方法控制液晶。明显提高了液晶的显示速度，在屏幕显示方面更加稳定，并且页面显示更加舒适美观。

2.4 AD采样部分

选用精度为VERF*255/256的AD0809模数转化芯片为采样主要设备，通过74LS74分频为AD0809提供时钟，采样速率为200KBPMS，配以合适的电阻测试通道，将被测电阻两端电压采样，转化后的数据传递给单片机，接口为P3，经过计算后控制继电器选通合适的档位再次进行测量，可以更加精确的测试出被测电阻的阻值。

3.软件设计（流程图如下）

4.测试方案与测试结果

4.1 测试方案

（1）测试方法

通过测试可调电阻的阻值与标准万用表的测量值进行比较测试。

（2）测试数据

4.2 测试结果分析

分析测试结果，10k和1k档可以较好的满足设计要求，100Ω档位误差较大。

由测试结果可以看出，当被测电阻阻值越大时，测量误差越小，由于测试仪本身的内阻和噪声干扰等原因，当测试电阻阻值较小时误差较大。

5.小结

该自动电阻测试仪具有100Ω，1kΩ，10kΩ，10MΩ四档自动转换量程、三位数字显示，可以实现根据键盘输入的要求，自动筛选电阻并能显示相应的参数；可在10秒范围内自动精确测量和显示电位器阻值随角度变化的曲线；还具有通过输入电阻的色环颜色，自动输出电阻值的智能功能。

参考文献

[1]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.

[2]龙威林等.单片机应用入门——AT89S51和AVR[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3]谢自美.电子线路设计·实验·测试（第二版）[M].武汉：华中理工出版社，2000.

[4]富昭.805l单片机典型模块设计与应用[M].北京：人民邮电出版社，2007.

[5]沙占友等.新型单片开关电源的设计与应用[M].北京：电子工业出版社，2001.

[6]徐梅.基于51单片机的自动电阻测试仪设计[J].安徽理工大学学报（自然科学版），2011，31（4）：18-21.

篇3

【关键词】单片机，555多谐振荡电路，LED动态显示模块，电容三点式振荡

【中图分类号】TM53【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0400-02

【基金项目】 本文为《大学生创新创业训练计划项目》 项目编号：0205-02010008，指导老师：赵波、郝武帮。

1、设计的背景及意义

目前，常见的高精度L、C、R电桥均采用阻抗―矢量电压测量L、C、R参数。通常这些仪器都设置了高精度差动放大器、精密鉴相电路、高性能的滤波器、比较器、积分器、高分辨率的双斜式A/D等一系列功能电路。因正弦信号源直接影响测量精度，所以在正弦电路中均采取了一系列稳频、稳幅和降低失真的措施[1]。虽然这类仪器的精度较高，但整个仪器结构复杂，对元器件要求高，选配和调试困难，生产成本高，体积较大，需220VAC供电等，使其推广受到限制。

本设计开发的这测试仪采取阻抗―相角法测量L、C、R参数。这测试仪以MCS―51单片机[2]为核心，采用过零鉴相填充计数法[3]进行测相，由程序控制定时实测正弦信号频率，从而大大降低了仪器对正弦信号电路的要求，故不必像阻抗―矢量电压法仪表那样对正弦发生电路采取专门的稳压、稳频措施。仪器采用自行设计的低成本、高精度测相电路和正弦发生电路，并由程序控制定时实测正弦信号频率，采用多次测量中值滤波等，既保证了仪器的精度，又降低了仪器的生产成本，适应了普通测量的需要。

新型R、L、C测试仪设计的创新点：成本低、体积小、便于携带、测试方便、双电源模式。

2、系统的原理框图

本设计中，考虑到单片机具有物美价廉、功能强、使用方便灵活、可靠性高等特点，拟采用MCS -51系列的单片机为核心来实现电阻、电容、电感测试仪的控制[4]。系统分四大部分：测量电路、控制电路、通道选择和显示电路。通过P1.3和P1.4向模拟开关送两位地址信号，取得相应的振荡频率，然后根据所测频率判断是否转换量程，或者是把数据进行处理后，得出相应的参数值。系统设计框图如图2-1如下所示。

框图各部分说明如下：

1）控制部分：本设计以单片机为核心，采用AT89C52单片机，利用其管脚的特殊功能以及所具备的中断系统，定时/计数器和LED显示功能等。LED灯：本设计中，设置了1盏电源指示灯，采用红色的LED以共阳极方式来连接，直观易懂，操作也简单。数码管显示：本设计中有1个74HC02、2个74LS573、1个2803驱动和6个数码管，采用共阳极方式连接构成动态显示部分，降低功耗。键盘：本设计中有Sr，Sc，SL三个按键，可灵活控制不同测量参数的切换，实现一键测量。

2）通道选择：本设计通过单片机控制CD4052模拟开关来控制被测频率的自动选择。

3）测量电路：RC震荡电路是利用555振荡电路实现被测电阻和被测电容频率化。电容三点式振荡电路是利用电容三点式振荡电路实现被测电感参数频率化。通过51单片机的I/O口自动识别量程切换，实现自动测量。

3、电阻、电容、电感测试仪的系统硬件设计

3.1 MCS―51单片机电路的设计

在本设计中，考虑到单片机构成的应用系统有较大的可靠性，容易构成各种规模的应用系统，且应用系统有较高的软、硬件利用系数。还具有可编程性，硬件的功能描述可完全在软件上实现。另外，本设计还需要利用单片机的定时计数器、中断系统、串行接口等等，所以，选择以单片机为核心进行设计具有极大的必要性。在硬件设计中，选用MCS-51系列单片机，其各个I/O口分别接有按键、LED灯、七位数码管等，通过软件进行控制[5]。

MCS-51单片机包含中央处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时/计数器、并行I/O口、串行口和中断系统等几大单元，以及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。

3.2 测量电阻电路的设计

由于555定时器是一种中规模集成电路，只需外接少量R、C元件，就可以构成多谐、单稳及施密特触发器[6]。电阻的测量采用“脉冲计数法”，由555电路构成的多谐振荡电路，通过计算振荡输出的频率来计算被测电阻的大小。

555接成多谐振荡器的形式，其振荡周期为：

参考文献

[1] 邱关源主编.电路[M].4版.高等教育出版社，2009

[2] 张毅刚.MCS―51单片机应用系统[M].哈尔滨工业大学出版社，1997

[3] 余孟尝主编，清华大学电子学教研组编.数字电子技术基础简明教程[M].3版.高等教育出版社，2010

篇4

关键词：MSP430单片机；DC-DC变换器；电阻测试

1 设计方案

采用恒流法测电阻，通过搭建恒流源，取样待测电阻两端电压的方法，通过欧姆定律，来求被测电阻的阻值，这种方法测量比较准确，但是电路搭建比较麻烦并且只能测小电阻和中值电阻。采用恒压法测量电阻，通过把精密电阻与待测电阻串联的分压形式，采集待测电阻两端的电压，即可求出待测电阻的阻值，这种方法也是比较准确的，同时电路搭建起来也非常方便，只需采用电路的标准电压来提供固定电压，通过相应的处理，即可快速精确的计算出待测电阻值。

2 总体设计

该系统主要由功能转换及变换电路、电源变换电路，单片机控制系统、显示部分和输入部分组成，电源变换部分主要完成低功耗系统电源设计。被测量对象首先经变换电路取得电阻两端的电压送给MSP430单片机控制系统。然后在输出设备上显示电阻的阻值。

3 详细设计

3.1 DC-DC电源处理电路的设计

常用的线性稳压芯片搭建的电源电路，设计方便简单，但是功耗比较大，不满足低功耗设计要求。采用DC-DC电源模块功耗小，效率高。其PWM开关控制方式，可极大地提高电源转换效率，可高达90%以上，并且输出电压可以很方便的调节，所以非常适合低功耗，电源要求高的产品。

DC-DC电源处理电路如图2所示。通过DC-DC电源芯片TPS54331产生3.3V电源，给CPU、运放等芯片供电。该电源具有功耗低、效率高、纹波小等特点。

3.2 电阻测量电路设计

电阻测量电路如图3所示。将被测电阻的测量转化为电压测量，对100Ω量程电阻的电压实行11倍放大，对1kΩ、10kΩ量程电阻的电压实行1倍放大。

3.3 显示部分

采用万用表常用的段式显示屏，其优点是功耗小，显示简单，缺点是这种显示屏需要特别定制，采购不方便，同时显示过于单调，不适合人机界面相对丰富的产品。采用无背光也可以清晰显示的128*64液晶屏显示，其功耗较普通万用表段式液晶屏大不了多少，这既解决了液晶屏功耗高的问题，同时在环境较暗的时候还可以手动开启背光，方便作业。同时它的显示功能相对强大，可以显示很丰富的界面，这是非常适合智能化，人性化的电子产品的。

3.4 软件设计

在硬件设计中选用了JFET型运放及精密电阻组成的模拟信号调理电路，然后使用MSP430内部的ADC对其进行采样，用软件算法实现电压、电阻计算、校准和自动量程切换功能；采用MSP430的定时器捕捉功能实现电容测量中脉冲周期的精确测量。此设计方案中，将大部分的功能实现工作放到了软件中来实现，有助于降低系统的硬件复杂性，从而提高整个系统的可靠性，同时又能提供极佳的灵活性。

软件包含了MSP430相关外设的配置驱动、核心算法的实现以及用户界面等，主要包含主调度模块、核心算法模块（包括过采样算法、有效值算法、脉冲捕捉变换算法、电桥采样还原算法等）、液晶显示模块、按键扫描模块等。主程序主要完成的功能是等待按键并执行相应的按键操作，根据具体的功能计算数据，通过动态方式不断的刷新显示。其他功能都在各自的中断服务程序中完成。

4 结束语

基于单片机的电阻测量仪既能代替传统的万用表，又具有扩展各种输入输出模块，让测量的过程和数据能满足用户的需求。另外常用的线性稳压芯片搭建的电源电路，设计方便简单，但是功耗比较大，不满足低功耗设计要求。在设计中采用了DC-DC电源模块，这一模块的特点是功耗小，效率高，可以提高生产自动化水平，具有显著的经济效益和社会效益，在现代工业中发挥着越来越重要的作用。

参考文献

[1]MSP430F149用户手册[Z].

篇5

关键词：电阻测量；设计性实验；物理

物理是以实验为基础的学科，不论是理科综合能力测试还是单学科的高考，都十分重视实验能力的考查。近年来高考物理中的实验题已从侧重于考查实验的原理、器材选择、步骤、数据处理、得出结论、误差的定性原因等即考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力，向着更侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力要求转变，从常见的学生分组实验、演示实验及课后小实验的考查向更高层次的设计性实验考查过渡。高考实验题的设计性实验常见于电学实验中，而电阻测量的设计性实验更是其重点、热点，对学生而言当然也是难点。本文拟就如何突破这一难点做些讨论．

一、千变万变，原理不变

纵观近几年高考中的电阻测量设计性实验题目，立意新颖、灵活多变。为了应对这种实验，总结了不少方法，如“伏伏法”、“安安法”，名目繁多，不一而足。其实不论题目多么新颖，不论怎么变化，须知万变不离其宗，这个“宗”就是实验原理。原理是实验的总纲、灵魂，设计性实验也概莫能外。高考理科综合能力测试《考试大纲》对设计性实验题目的考查有具体明确的要求：“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”。设计性实验考题都是根据现行教学大纲和考试大纲，立足于课本，在已学实验（包括学生分组实验、演示实验及课后小实验）的基础上演变而来的，是建立在对所学实验原理的深入理解的基础上的。具体到电阻的测量，其实验原理最主要的应是两个，一是部分电路欧姆定律（即所谓伏安法），二是闭合电路欧姆定律，兹分述于后：

⑴伏安法。设待测电阻阻值为Rx．若测得Rx两端的电压为U，通过Rx的电流为I，则由其定义可得Rx＝U/I。此处应注意“测”的含义，例如，电压U既可用电压表直接测得，也可由其他方式算出即间接测得。电流亦然。

⑵闭合电路欧姆定律。将待测电阻Rx做为某一电源的外电路或外电路的一部分，利用闭合电路欧姆定律测量，这当然也是间接测得的。

二、方案选择，应看条件

电阻测量设计性实验之所以难，对很多学生来说，不是不知道有哪些实验原理，而是不清楚对一个具体的实验应该用哪个原理。实际上，在一道具体的实验题目中实验原理的选择受实验器材、实验精度的要求等多种因素的制约。如考虑用伏安法测电阻时，一般而言应有电压表、电流表。若只有两个电流表，没有电压表，并不意味着无法用伏安法。只要满足一定条件，实验仍然能够完成。前面说过，只要能算出待测电阻两端的电压即可。在什么情况下可以“算出”？这就需要注意电压表、电流表的一些指标。一般来说，电压（流）表应看三个指标即满偏电压、满偏电流和内阻，由于电表此时满足部分电路欧姆定律，故三个指标中只有两个是独立的，利用任意两个指标可由欧姆定律求出第三个指标。这也说明电表可扮演三种角色，例如一个电压表，既是一个电压表（测内阻RV两端的电压），又是一个定值电阻（阻值为内阻RV），同时还能反串电流表（“测”通过RV的电流）．能否“测出”通过RV的电流，就取决于其内阻是否已知。故若题目明确说明其电表的内阻是多少，则可考虑让此电表反串另一种电表的角色（当然，可能还须考虑其偏转角度是否满足精确的要求或是否会超出其量程）。但若题目只是说此电表的内阻约为多少，则不能反串。题目给出这个条件通常是用来考虑用外接法还是内接法的，此时应另寻他法。若考虑用闭合电路欧姆定律测电阻时，则应注意电源的两个指标即电源的电动势E和内阻r。如果电动势E和内阻r未知，则应做待测量加以考虑。

三、体会例题，学会应变

例1：2004年高考理综（全国卷二）22题：用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。

(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注。

(2) 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。

(3) 若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=__________。

分析：首先考虑实验原理。若利用伏安法测电阻，则需测出Rx两端的电压和通过的电流。虽然器材中没有电流表，但给出的两只电压表，既知道它们的量程，又知道它们的内阻，因此，当接在电路中时，既可直接读出它们的电压值，又可算出通过它们的电流。由此可知，当用伏安法测电阻Rx的值时可有图1或图2所示的两种电路。当用图1所示电路时，Rx先与电压表串联，读出电表电压从而算出通过电表的电流也就是通过Rx的电流，然后再与另一只电表V并联直接读出电压，此电压减去的电压即是Rx两端的电压，这样就可用欧姆定律算出Rx的值；当用图2所示电路时，Rx先与电压表V并联，可直接读出Rx两端的电压，再与另一只表串联，由两只电表电流之差算出Rx中的电流，同样可用欧姆定律算出Rx的值。

接下来需要考虑的是，对于上述每种电路，由于有两只不同规格的电压表，则若在上述电路中将电压表互换位置，就会有四种可能。但要注意题目有“电压表的读数不小于其量程的1/3”的要求，因此，每只电压表接在何处应结合它们的量程和内阻做进一步的分析。采用图1电路时，

若为电压表V1，V为电压表V2，则当V1两端的电压达到满偏时，可估算出并联电路两端的电压即V2两端的电压可达3V左右，两只电压表的读数均可超过其量程的1/3，满足题目要求；采用图2电路时，可从两只电表通过的电流考虑，V测支路电流而测干路电流，量程应大些，故V用电压表V1而用电压表V2。

再次应考虑的是滑线变阻器的使用。由于电源电动势较大，变阻器的最大阻值比电压表的内阻小得多，故若把滑线变阻器串接在电路中即做限流使用，将会使电压表超过量程且操作不方便，因此应接成分压电路。

需要说明的是，上述电路不必考虑内、外接的问题。因为Rx是算出来的，没有因电压表分流或电流表分压带来的系统误差。

以上从原理出发讨论了电阻测量设计性实验的主要方法。电阻测量设计性实验还有一些特殊方法如替代法等等，由于篇幅原因，在此不再赘述。

四、小试牛刀，专题训练

⑴用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（约100Ω）：电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程为0~50mA，内电阻r1=20Ω；电流表A2，量程为0~300mA，内阻r2=4Ω；定值电阻R0，阻值R0=20Ω，滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；单刀单掷开关S，导线若干。

①测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3，试画出较准确地测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2．则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx=。（用相应英文字母表示）

⑵如果测量一个待测电阻R的阻值时，器材中没有给电压表，给出的器材是：电池（电动势的具体值未知，但内阻可忽略不计）、电流表（内阻可忽略不计）、滑动变阻器、定值电阻R0（R0的值与用多用电表粗测出的待测电阻R的阻值相等），调节范围在0.1Ω―9999.9Ω的电阻箱R′（电阻箱的最大值大于待测电阻R的阻值）、单刀单掷开关、单刀双掷开关、若干导线。测量前将待测电阻R和电流表串联后直接和电池相连，电流表的示数接近满量程。

要求：①选用所给的器材，设计两个不同的测量待测电阻R的阻值的电路，画出电路图；②简要说明实验步骤，写出最后的测量结果（如果需要计算，则必须写出计算公式）。

参考解答：

⑴解法Ⅰ：通过Rx的最大电流大于电流表A1的满偏电流且为电流表A2的满偏电流的1/5．测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3，故可用电流表A1测Rx的电流；将A2与R0串联后改装为电压表，此电压表测出的是Rx与A1的端电压，故。

解法Ⅱ：若将电流表A1与Rx串联后再与电流表A2并联即用A2测其端电压，则由于当A2中的电流较大时A1中的电流将不会达到其量程的1/3，故可用定值电阻R0来测电压。

②（a）（替代法）拨动S使R接通，记录电流表的示数；拨动S使R′接通，记录电流表的示数与R接通时的示数相同，记录此时R′的值R0′，则R＝R0′。

（b）设电源的电动势为E，S闭合后通过电流表的示数为I1，S断开时电流表的示数为I2，有E＝I1R，E＝I2（R＋R0），解得。

（c）设电源的电动势为E，S闭合前将R′调到最大值（或较大值），然后闭合S，调R′使电流表的示数尽量接近满量程，此时R′的值为R0′，电流表的示数为I1．断开S后电流表的示数为I2（也可采用在S断开后调节R′，使电流表的示数为1/2满量程的方法）

参考文献：

[1]教育部考试中心“高考内容、形式与能力考查”课题组.物理－历年高考试题精选解析[Z].北京：中国人民大学出版社，2004.

篇6

（国网河北省电力公司保定供电分公司，河北保定071000）

摘要：在电力系统运行过程中，变压器的分接开关有着十分重要的作用，当分接开关出现故障时，电力系统的运行就会受到比较严重的影响，因此，要十分重视分接开关故障的分析与处理。鉴于此，针对某具体实例阐述了分接开关故障情况，分析了故障产生的原因，提出了故障处理措施及防范措施，以便保证电力系统的正常运行，促进电力事业的繁荣发展。

关键词 ：变压器；直流电阻；分接开关

0引言

变压器绕组直流电阻的测量试验是变压器试验中一个重要项目，也被作为变压器例行试验和交接试验的基本项目之一。直流电阻测试试验不仅可以反映出变压器绕组内部的焊接质量、引线与绕组的焊接质量、绕组所用导线的规格是否符合设计要求、三相电阻是否平衡等问题［1］，还能有效地反映出变压器分接开关、引线与套管等载流部分的接触是否良好。可以说，直流电阻对于变压器性能是否良好起着至关重要的作用，关乎变压器稳定良好运行。本文介绍了一起在主变大修后高压试验中变压器直流电阻测试数据异常反映出分接开关故障的缺陷案例，通过分析缺陷原因，发现问题所在，制定消缺方案，给出防范措施。

1故障情况

本文中选取的案例为河北保定地区110kV某变电站，对其1#主变进行改造性大修，此项工作的主要内容包含两项，一是对现有有载分接开关进行更换，二是改造变压器风冷系统。由于工作内容比较多，因此，计划本次工作所需花费的时间为9天。

大修前油化、高压试验数据均无异常。大修中进行主变吊罩，当日按试验规程要求对有载分接开关切换部分进行试验检查无异常。检查有载分接开关出厂合格证及试验数据均无异常。

在进行大修后高压试验时发现主变高压侧直流电阻试验数据不合格，表现为：高压侧C相直流电阻在1～8分接头时显示电流开路，10分接头数据正常（9和11分接头是过渡分接，不单独测试），11～19分接头直流电阻测试数据无异常；A、B相数据无异常，具体数据如表1所示，表中除10分接头外未列出直阻测试正常数据。

2故障原因分析

C相在“+”极性转换开关接触的1～8分接头数据均异常，显示电流开路，而从11开始“-”极性转换开关接触后数据均正常，初步推断，有载分接开关C相“+”极性转换开关不能转换到位或接触不良，造成C相直流电阻测试不能正常进行［2］。

该主变大修为改造性大修，进行有载调压分接开关改造，由SYXZ保变产早期产品改为上海华明产M型开关，由于两种产品存在尺寸差异，有载选择开关上所有引线全部进行改造，加长或缩短，重新调整引线。施工人员既要考虑引线对主变油箱壁电气安全距离，又要考虑整体布线的合理性，造成B相9分接头引线接头影响到C相“+”极转换。而在吊开外罩后有载开关不能进行调节，导致不能在当时发现此问题，进而导致了故障的发生。

3故障处理

进行主变放油，将主变人孔、110kV套管及升高座打开，施工技术人员进入主变本体，发现B相9分接头引线接头安装角度存在偏差，影响极性选择器C相到位，导致“+”极C相接触不到位，致使高压侧C相直流电阻在1～8分接头时显示开路，现场进行引线角度调整，经观察及试验，缺陷消除。

缺陷处理完毕后，现场连夜进行主变抽真空及真空注油工作，按照规程要求保证变压器油静止时间后进行电气试验工作。

4防范措施

今后会同施工及生产厂家研发能够在不回装主变外罩的情况下进行有载分接开关切换的工具，以便在改造完成后实时验证有载分接开关的功能性，避免此类问题重复发生，提升分接开关的性能，保证其运行的安全性及稳定性［3］。

同时，在有载分接开关工作过程中，还需要采取相应的防范措施，以便保证其正常运行，避免故障的发生。具体说来，工作中的防范措施主要包含以下两种：

第一，加强对分接开关运行的管理。有载分接开关在运行过程中需要开展巡视工作，在进行巡视时，要严格执行相关规定，一般来说，巡视内容主要包含以下几种：外观的清洁度、是否存在渗漏油的现象、进行调压时声音是否正常，另外，对于油箱的温度也需要进行监视，以免出现过热的情况。分接开关需要进行定期检查，检查人员必须认真检查，不能敷衍了事，在进行分接开关试验时，要严格按照规定的试验程序进行，从而保证分接开关运行的正常性。对于直流电阻测试工作，需要十分重视，除此之外，过渡过程中切换波形图分析等试验也要同等重视，在测试过程中，如果发现数据异常，就需要及时查找出现异常的原因，进而进行有针对性的处理［4］。

第二，重视分接开关检修后的检查。在检修完成之后，分接开关的故障排除，为了保证分接开关的正常运行，还需要展开检查工作，检查包含许多内容，每项都需要仔细而又全面地检查。比如在对储油柜进行检查时，重点检查的内容为阀门，检修完成之后，阀门应处于开启状态，如果未开启，需要进行开启处理；在对密封性进行检查时，要确保无渗漏油现象出现；在对电动机构箱进行检查时，要处于水平位置，垂直转动轴的垂直度要保证，且具备较强的灵活性，当不满足检查要求时，就需要进行相应调整。这样一来，分接开关才能正常运行，降低故障发生的可能。

5结语

随着我国经济的进步，电力企业也得到了比较好的发展，在这个过程中，电网结构不断优化，从而显著提升了供电质量。在电力系统运行过程中，变压器有着十分重要的作用，其运行的状态直接决定了电力系统的运行状态。在变压器中，分接开关具有不可替代的重要作用，在进行直流电阻测试时，当某些数据异常时，就说明分接开关可能存在故障，由此，就需要及时对故障进行分析和处理，以便保证分接开关的正常运行，同时保证电力系统运行的稳定性。

［

参考文献］

［1］胡彪.电力变压器分接开关故障检测与调试［J］.通讯世界，2013（21）：167?168.

［2］赵敏，刘立，别长报，等.一起110kV变压器有载分接开关放电故障分析与处理［J］.变压器，2014（8）：64?66.

［3］刘磬.变压器分接开关故障检测与调试的探讨［J］.硅谷，2014（14）：97?98.

［4］王有元，周婧婧，李俊，等.电力变压器有载分接开关可靠性评估方法［J］.重庆大学学报，2010（7）：42?48.

篇7

关键词：有载分接开关；校准装置；过渡电阻；过渡时间；不确定度

中图分类号： TM410.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00

1引言

有载分接开关测试仪是供电网络系统中的设备之一，其工作的状态关系着整个供电网络的安全。长期以来，由于有载分接开关测试仪质量参差不齐，市面上没有专门的有载分接开关测试仪校准装置能够涵盖全部，故计量工作者在实际工作中很难对有载分接开关的过渡电阻、过渡时间等关键参数进行快速准确校验，使得校准结果存在很大差异，有载分接开关测试仪的可靠性得不到保障，直接影响电力系统运行的安全。

2 校准装置的特性及技术参数

2.1 校准装置的工作特性

校准装置主要对有载分接开关测试仪的过渡电阻和过渡时间进行校准。如图1所示，首先在被校准仪器未启动之前按图所示进行接线，图1是以单相二端法为例，三相或四端法除接线稍有不同外，校验流程与二端法相同。需要注意电流的流向。

2.2 校准装置的技术指标

校准装置采用的是YZ-15有载分接开关测试仪校准装置，有三组过渡过程模拟通道，可以在模拟过渡电阻的同时模拟电阻过渡时间，其中模拟过渡过程的两个主要参量（电阻和时间）均可溯源；A、B、C三相的过渡电阻范围≤40Ω，过渡时间≤999ms，过渡电阻的准确度≤0.2%±0.01Ω，过渡时间的准确度≤10us。

3、实验结果

以保定金迪科学仪器有限公司生产的有载分接开关测试仪为被检设备，得到的过渡电阻实验结果如表1所示：

过渡时间试验结果如表2所示：

4 过渡电阻和过渡时间不确定度评定

4.1 过渡电阻和过渡时间测量方法及模型建立

有载分接开关测试仪过渡电阻和过渡时间校准的测量不确定度来源主要有：被校准的有载分接开关测试仪过渡电阻和过渡时间的重复性误差引入的不确定度分量；校准装置中标准电阻器和标准信号发生器计量性能引入的不确定度；

4.2 标准不确定度评定

重复性引入的不确定度分析：在重复条件下，对有载分接开关测试仪过渡电阻10Ω点和过渡时间100ms点进行连续10次测试，所得数据如表所示。

校准装置标准电阻器最大允许误差引入的不确定度分析：标准电阻器最大允许误差0.2%，设定为均匀分布，置信因子为 ，则标准不确定度为

校准装置中标准信号发生器最大允许误差引入的不确定度分析：标准信号发生器最大允许误差0.2%，设定为均匀分布，置信因子为 ，则标准不确定度为

合成标准不确定度计算：由于各不确定度分量彼此不相关，各灵敏度系数均为1，所以合成标准不确定度为

过渡电阻： 0.01229Ω

过渡时间： 0.1251ms

扩展不确定度计算：取包含因子k=2，则

过渡电阻：U=k× =0.02Ω

过渡时间：U=k× =0.25ms

5 结束语

在长期实践使用经验基础上，本文介绍了使用YZ-15有载分接开关测试仪校准装置进行过渡电阻和时间进行校准，并给出了针对市面上有载分接开关测试仪的校准接线图，同时进行了过渡电阻和时间的测量不确定度的评定。经过验证，本校准装置操作简单、精度高，可以开展有载分接开关测试仪的校准工作。

参考文献

[1] 张军.基于功率型场效应管的有载分接开关测试仪校准装置的研制[J].电测与仪表，2009，（3）.

[2] 杨新华，许胜军，来师.变压器有载分接开关测试仪的设计[J].自动化仪表，2010，（4）

[3] 李建基.高压开关设备实用技术[M].北京：中国电力出版社，2005：201-211

篇8

【关键词】谐波干扰;电容器组危害;异常运行分析;控制措施

一、谐波对电容器组的负面影响

1、损害绝缘层功能：电容器的绝缘材料通常是有机的材料，其老化的规律通常与电压有直接关系，电压升高10%就会导致寿命缩短50%。谐波造成的电容器过电压和具备放电增加，都可以加速电容器绝缘材料的老化，从而造成电容器寿命缩短。同时引发的过电压形成的电晕会直接降低绝缘性能。

2、电容器发热：在电压恒定的情况下，对于有机介质的电容器，其温度的改变也会影响寿命，如果温度波动超过一定范围其寿命也会成倍缩减。当电容器在谐波影响下，因为谐波而产生的过电压、过电流、过负荷等会导致损耗功率波动增加。所以谐波对电容器的负面影响就是使其升温进而影响寿命。

3、电容器振动：在变电站电容器安装在支架上，外壳与接线在交流电压的作用下会产生振动，有时也会出现声音，而电容器内部的极板在谐波电压的影响下会引发极板弹性振动，谐波电压如果对电容器极板产生影响而出现谐振则会改变固有的振动频率，从而产生噪声的改变，也会影响其介质寿命。根据变电站运行管理的经验，如果周边存在冶炼企业时就容易产生噪声，这就是谐波影响所致。

二、变电站电容器组运行异常的检测与控制

1、异常情况

某变电所在日常管理中发现10KV的一侧段电容器组运行时噪音异常，且分为时段改变，夜间的运行噪音大于日间运行。10KV一二两段电容器组同时运行时，二段的正常此时的运行模式为一二段母线分列状态。

2、异常运行情况测试

针对变电站出现的电容组异常的情况，首先对该段的10KV电容器组进行电流波形测试，电流测试的信号来源是从10KV一段电容器间隔电流互感器二次侧，电压测试信号则来自与该段母线变压器的二次侧。通过对检测数据的分析，10KV一段的电容器组存在高次谐波电流经过。电容器单相的额定电流为94.5A，而在检测后发现通过电容器的单相电流高达120A，此电流已经超过了额定的电流近1.3倍，也超过了相关国家规定的标准规范，因此出现了电容器运行条件改变，从而导致了电容器的噪声加大。

在10KV二段电容器组正常的运行的情况下，对出现的异常情况进行排查，包括了各个出线的谐波测试，发现其谐波电压和电流都没有超标的迹象，说明其出线没有异常。然而在进线侧的检查中发现，在35KV进线段，测试出异常的谐波超标情况。在某企业侧进行数据监测时发现，非生产状况下，其谐波的畸变频率较低，符合国家标准，对进线侧没有干扰。而在生产状态下，其谐波测试的结果显示，随着负荷的增加其电压总谐波的畸变率比非生产状况下的1.2%要高，达到了3.6%，其已经超过了相关规范要求，谐波电流超过限值因此产生了谐波干扰。

经过进一步的检测和验证，技术人员对现场进行了勘测，发现该企业一家冶炼企业，其中频电炉开始进行生产时，负荷达到了7000KW的时候，就会对变电的10KV一段的电容组产生强烈的干扰，进行出现噪声异常，企业的调度人员对负荷进行降低，从7000KW降至2000KW时，变电站的电容器组的噪声也随之明显减弱。变电站10KV一段的电容器组的阻抗特征也随之改变。分析表明电容器组谐振点在10次谐波的频段内，即500Hz，9次与11次谐波的阻抗则很小。

3、谐波的治理

通过对变电站出现的电容器组异常的分析，综合电容器、出线段参数、以及冶金企业的谐波参数，进行对比和分析发现，得出以下结论：对变电站产出干扰的谐波来自与冶金企业的中频生产设备，其运行异常的谐波来自于9次谐波以上的高次谐波，电容器运行的电流超过了额定的电流，这就造成了变电站电容器组的运行条件改变。

在处理该问题的时候，因为企业生产产生的谐波影响了变单站电容器组的运行条件，在进行日常操作的时候，如电容器的投入就会导致谐波的作用被放大，而对电容器组产生负面影响，建议调度先将电容器退出运行。其次要求冶金企业采用控制谐波的负面影响，治理期间不能将电容器组投入使用，这样就可对整供电系统产生影响，尤其是110KV的供电网络都不能正常工作，也会影响到电容器的可投率。因此消除谐波干扰还要从企业开始，即要求企业对生产负荷进行控制，即降低其负荷达到1500KW以下。

4、其他措施

解决电容器组发生谐波放大和谐振问题的原则应该是:1)杜绝谐波谐振;2)限制电容器对谐波的放大程度;3)综合考虑电容器和电抗器对谐波的承受能力,当超出承受范围时,应考虑采用滤波器。

抑制谐波放大和谐振的方法是多种多样的,采用何种方法应视网络情况、负荷性质等因素确定。在公共电网应主要考虑对3次、5次谐波的抑制;在用户站则应针对不同负荷的特征谐波予以抑制,如三相桥式整流设备主要是抑制5、7次谐波。抑制谐波采取的措施可遵循以下原则:1)当谐波不是特别严重时,应考虑采用偏调谐电容器组,其主要目的是抑制谐振,部分滤除谐波和降低造价。2)当谐波较为严重时,应考虑采用调谐滤波器,其目的是滤除谐波,改善电网电压质量,滤波器应滤除80%～90%的谐波;3)当负荷是大功率波动性负荷时,除考虑滤波外,还应考虑无功功率的动态补偿,以改善电压的波动和闪变。

篇9

随着计算机的普及发展，计算机机房的建设也成为了各行各业业务建设的重要组成部分，为了及时发现和消除通讯大楼防雷防静电安全隐患，规范检测工作的量化操作，确保防雷防静电安全设施的性能有效，重点介绍了防直击雷、防静电的检测方法，提出了测量中常见问题及解决方法。

1通讯楼直击雷的检测

1．1检测项目1）接闪器的检测，这包括避雷针、避雷带、引下线、水塔等金属构件。2）防侧击雷的检测应按照防雷类别进行检测。

1．2检测方法直击雷检测设备主要是等电位测试仪和4102A接地电阻测试仪。4102A在各省防雷中心使用多年，它最大的优点就是轻小。但是在楼顶及防侧击雷检测时需要携带少量的水，测量时要将接地棒平放水泥地面并加水，同时因测试线长度的因素，不断更换接地棒的位置，很不方便，检测的数据存在一定误差。当被检测单位对这种检测方法提出质疑时，因无规范理论的支持，检测人员也只能解释为按照仪器使用说明进行操作。现在新《建筑物防雷设计规范》GB50057－2010的条文说明中，第4．3．5第二条对此已做出明确解释。即钢筋混凝土的导电性，在其干燥时，是不良导体，但当具有一定湿度时就成较好的导电物质。等电位测试仪主要是用于建筑物中金属构件间等电位连接质量的检测、接地质量检查、过渡电阻或微电阻的测量。如何提高工作效率减少误差呢？笔者认为，应将接地电阻测试仪和等电位测试仪器两种设备配合使用，先用接地电阻测试仪测出某一点的接地阻值，比如避雷带，再以该点为基准点，用等电位测试仪测试其他检测点。等电位测试仪最长的测试线为20m，其工作半径也在20m范围。这样扩大了检测面积，提高了工作效率也减少了误差。

2通讯机房设备的检测

检测人员须穿防静电工作服和防静电鞋进行作业。

2．1检测项目1）等电位连接测试，这包括电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、屏蔽电缆外层接地、信息设备的防静电接地、安全保护接地。2）电气和电子设备静电电压测试。3）静电地板导通率测试。

2．2检测方法及步骤检测人员首先要划定被检测机房雷电防护等级（表略），然后检查各级电源浪涌保护器标称放电电流是否符合要求。关于浪涌保护器的检测方法，杨仲江老师在《防雷工程检测审核与验收》一书中已有详尽的说明，这里就不再赘述。

2．2．1静电电压的测试检测人员进入机房要按照先检测通讯、电子设备的静电电压，再检测等电位的顺序进行操作。这样可以保证静电电压测试数据的准确性。测量电子、电气设备、静电地板时，将EST－101型静电电压表距被测设备1CM处读数。此时的测量范围为＋0．02kV～5kV。静电电压不应大于1kV。

2．2．2等电位的测试现代通讯机房等电位设计技术已经比较完善，有S型和M型或两种形式的组合，等电位连接导线不应小于16mm2铜线。机房的接地系统一般采用联合接地形式，即防雷接地与防静电接地、交流工作接地、安全保护接地公用一组接地装置。检测时，先用接地电阻测试仪找出一个基准点，再用等电位测试仪测试金属外壳、机柜、机架、屏蔽电缆外层接地、信息设备的防静电接地、安全保护接地。

2．2．3静电地板电阻率的测试机房活动地板的底面及侧面一般由导电材料制成，上表面贴有导静电材料面层，地板的系统电阻取决于导静电地面的电阻值。机房应保持温度为15～30℃、相对湿度30％～75％。测试时，将ESD－102型表面阻抗表平放与地板表面，并与地板紧密接触，然后读取数据。活动地板系统电阻值在1．0×107～1．0×1010之间。

篇10

一、系统方案

电阻测量的方法常用的有直流恒流源测量法、直流恒压源测量法、分压法等。多个方案比较后，学生最终选择分压法测量作为最终的方案，测量原理就是通过串联已知电阻，分压后，检测待测电阻电压来计算其阻值。基本原理如图1所示：本测量方法的优点是测量电路简单，抗干扰能力强，可靠性高，短时间内容易搭建，另一方面可以简化程序中的算法。本次设计要求测量量程为100Ω，1kΩ，10kΩ，10MΩ四档。即要求测量范围为：1～10MΩ，在全量程范围内测量准确度为±（1%读数+2字）。在A/D转换部分的设计中，采用PIC16F877单片机，该单片机内有10位A/D，A/D输入信号为0～5V时，转换字为D=0～1024，则分辨率为4.8mV/字。设计的量程分配和测量精度的详细情况如下表：本设计自动量程转换功能主要由单片机控制继电器的通断来调节，原理为单片机根据采样来的电压数据来判断是否要切换到更大或更小的量程，因为本次设计共四个档位，前三个档位为自动切换。采用继电器可以减小回路中的不必要电阻，这样在分析电路和程序中算法的设置可以减少很多麻烦。电位器阻值变化曲线的实现主要由单片机在显示装置如12864等液晶装置中不断的写入数据和液晶屏的移屏操作来实现。因为不同的电阻反映在电路中是不同的电压，将采集到的电压信号转为数字信号，反馈到液晶屏即可，这就要求AD有更高的处理速度。

二、硬件与程序设计

本系统包括硬件设计和软件设计两部分内容：

（一）硬件设计

根据上述思路，我们以PIC16F877单片机为核心，配以量程切换电路，测量电路，显示电路等构成简易的电阻测试仪。PIC16F877是由Microchip公司所生产开发的新产品，属于PICmicro系列单片微机，具有Flashprogram程序内存功能，可以重复烧录程序；而其内建ICD（InCircuitDebug）功能，可以让使用者直接在单片机电路或产品上进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等，快速地进行程序除错与开发。量程切换电路主要使用了ULN2003八路NPN达林顿连接晶体管，ULN2003特别适用于低逻辑电平数字电路（诸如TTL，CMOS或PMOS/NMOS）和较高的电流/电压要求之间的接口。液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，因此显示电路采用的是1602液晶显示屏而没有用数码管显示。报警电路采用一个普通三极极管加一个蜂鸣器实现，当出现故障时的报警提示功能。

（二）软件设计

程序流程图如下：