目录
一、方案论证与比较 (2
1.1 信号源选择部分方案论证 (2 1.2信号源调理部分方案论证 (3 1.
2.1 有源低通滤波 (3
1.2.2放大电路 (3
1.3I/V变换电路模块方案论证 (3 1.4阻抗模测量模块方案论证 (4 1.5阻抗角测量部分方案论证 (4
1.6综合控制部分方案论证 (5
二、分析计算 (5
2.1阻抗模 (5
2.2阻抗角 (6
2.3谐振点 (6
2.4被测网络结构的判断和计算 (6 2.4.1 元件类型判断 (6
2.4.2 元件串、并联判断 (6
2.4.3 元件参数的计算 (7
三、系统设计 (7
3.1总体设计框图 (7
3.2单元电路设计 (8
3.2.1 DDS产生信号源电路设计 (8 3.2.2 信号源滤波及放大电路设计 (9 3.2.3 I/V转化电路设计 (9
3.2.4峰值检波模块电路设计 (9
3.2.5比较器电路设计 (10
3.2.6电源电路设计 (10
3.2.7 MSP430和CPLD电路设计 (11
四、软件系统流程图 (12
五、系统测试 (13
5.1测试原理与方法 (15
5.2使用仪器 (16
5.3测试数据结果 (16
5.4数据误差分析 (17
5.5总结 (18
六、参考文献 (18
网络阻抗测试仪
摘要:本方案采用MSP430单片机作为主控。利用DDS芯片AD9851、运放电路、矩阵键盘,设计了一个输出幅度2V±0.1V(Vpp、频率1kHz~200kHz、可步进显示的正弦信号作为标准输入信号,设定固定频率或扫频信号输入到被测未知R、L、C网络,经过I-V转换电路后,通过有效值转换芯片AD637和24位高精度A/D 转换芯片测量输出电压值,换算阻抗。阻抗角的测量是将原输入信号和经由被测网络后输出的一组测量信号分别经过由TL3016构建成的具有迟滞特性的过零比较器整形为方波,通过可编程逻辑器件(CPLD对方波信号进行滤波、测算相位差,单片机读取CPLD相位差信息计算得到阻抗角。利用相位的大小判断元件的种类,分别利用DDS的低频和高频信号判断串并联网络结构,由阻抗和电路结构进一步计算元件具体数值。
关键字:阻抗测量;AD7799;TL3016;RLC网络;MSP430
一、方案论证与比较
1.1 信号源选择部分方案论证
阻抗参数测量在传感器、仪器仪表以及印刷电路分布参数分析等技术领域中占据非常重要的地位,目前阻抗测量技术已经从电桥法、谐振法等传统方法发展到矢量伏安法等现代数字测量技术。然而现有的数字化阻抗测量方法都要求激励信号是低失真度的正弦信号,而频率高的低失真度正弦信号很难获得,这限制了测量精度的提高和测量范围的扩大。可见,获得低失真度、高精度、稳定的标准信号源是这个系统的核心,它的成功与否,将直接影响到整个系统的性能。
方案一:利用模拟分立元件(如RC、LC网络产生振荡信号
利用成熟的三点式晶体管振荡电路,可以通过改变电阻,电感,电容元件的参数,来改变正弦振荡的频率。这种电路的特点是频率稳定性较好,并且很容易起振,电路简单。但是如果要实现题目中要求的1KHz至200KHz那么宽的频率范围,很难做到,或者实现起来系统体积太大,功耗很高,容易产生杂波,不易精确调节振荡频率。
方案二:利用压控振荡器VCO产生振荡信号
压控振荡器(又称为VCO或V/F转换电路产生的波形的振荡频率与它的控制电压成正比,因此,调节可变电阻或可变电容可以调节波形发生电路的振荡频率。利用集成运放可以构成具有一定精度、线性较好的压控振荡器。并且,可以用数字电位器实现对电压的程控。但是,开环VCO的频率稳定度和频率精度较低,题目中的频率范围对于压控振荡器来说太宽,很难实现,并且压控振荡器产生的信号频率稳定度也达不到题目的设计要求。
方案三:直接数字合成法(DDS
DDS或DDFS 是 Direct Digital Frequency Synthesis 的简称,通常将此视为第三代频率合成技术,它突破了前几种频率合成法的原理,从“相位”的概
念出发进行频率合成。这种方法不仅可以产生不同频率的正弦波,而且可以控制波形的初始相位,还可以用DDS方法产生任意波形(AWG。
AD9851是比较常用的功能强大的DDS芯片,它提供了并行和串行控制字输入,以改变其输出频率,易于控制,内部包含可编程DDS系统、集成高速的10bitDAC 及高速比较器,能够产生频率很高的正弦信号(0~70MHz,由于采用特定的集成工艺,内部数字信号抖动很小。而且,采用该DDS芯片外围电路相对简单,便于操作。
综上所述,我们从多个方面考虑采用了方案三作为信号源产生部分。
1.2 信号源调理部分方案论证
信号源调理主要可分为以下两个方面:一是对噪声干扰的有效控制;二是对输出信号幅度进行调理。
1.2.1 有源低通滤波
AD9851的内部没有有效的低通滤波器,因此经过DAC输出的扫描信号不可避免的含有高频噪声,该噪声可以分为两类:一类为DAC数模转换带来的阶梯波形分量及其高次谐波,另一类为AD9851内部系统时钟及其高次谐波。故信号输出端口需要加低通滤波抑制高频干扰。
有源滤波能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿,克服LC 滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点,获得比无源滤波器更好的补偿特性,控制精度高、治理效果好,是比较理想的滤波方式。有源滤波器是指由放大电路及RC网络构成的滤波器电路,它实际是一种具有特定频响的放大器,滤波器的阶数越高,频响特性衰减的速率越快,但RC网络阶数越多,元件参数计算越繁琐,电路的调试越困难,综合考虑,我们选用二阶有源低通滤波器。
1.2.2放大电路
题目要求输出信号幅度2V±0.1V(Vpp,而从DDS输出的波形幅度达不到题目要求,因此要对DDS输出的电压幅度进行放大。
方案一:用晶体管组成放大电路
用分立的晶体管元件构成的放大电路,优点是灵敏度高、能承受的较大的功率、动态范围广等,它们的通频带也较宽。但是,分立元件组成的电路调试起来很困难,特别是在高频段,而且容易引入噪声和失真。
方案二:用运算放大器构成放大电路
一个较好的解决方案是利用性能优良的集成的运算放大器构成差分放大电路。Ti公司的OPA2227PA是低噪声、高精度、高速的集成运放,带宽满足题目标准信号源的频率范围1kHz~200kHz的要求,用它构成基本运算放大电路可以比较理想地实现对信号源进行幅度放大。
综上所述,我们采用方案四作为本系统的放大部分。
1.3 I/V变换电路模块方案论证
本实验采用的方法是让标准正弦信号经过未知一端口网络,由外围电路测出未知网络的阻抗模和阻抗角,从而判断构成被测网络的阻抗形式,所以要将经由未知网络的电流转换为电压从而实现下面未知网络的阻抗的测量过程。
方案一:利用分压电路
将电流通入电阻,在电阻上采样出电压信号,其中,可以使用电位器调节输
出电压的大小。这种方法最简单,但需要考虑功率和放大倍数的选择问题,不采用。
方案二:积分电路方法
电压可以看作是电流的积分,即U=1idt
-?
C
为保证精度,选取运放时尽量找输入阻抗大的。该电路常用于PID调节,积分电路成熟且放大倍数和精度较好。但要注意这种电路输出电压和输入电流的相位是相反的,但对于电阻和电容的选择要求高,不采用。
方案三:运放直接搭接的方法(跨阻放大器
充分利用运放“虚短”和“虚断”的概念,将电流转换为电压信号,电流通过电阻,在电阻上产生压降,建立起电压和电流的关系为
Uo=R i
-?
这种方法避免了运放输入失调电压,输入偏置电流和失调电流带来的积分误差,也避免了电容的漏电流带来的误差,我们选用Ti公司的精度高、性能优良的
OPA2227PA作为跨阻放大器,实现I/V变换。
1.4阻抗模测量模块方案论证
方案一:直接信号采样法
通过高速A/D转换器对被测交流信号直接采样,再通过数据处理得到信号的电平值,但这种方法对A/D转换器的采样速率和系统数据处理的速度要求较高,在实际设计中,为了保证足够的精度,采样间隙应尽量短,对器件的速度要求较苛刻。
方案二:峰值检波法
采用真有效值/直流转换器将被测的交流信号电压转换为与其有效值相等的直流电压,然后通过A/D转换器对该电压进行采样,即可得到被测交流信号的电平值。对于正弦波,其峰值与有效值之间存在 2 倍的关系,因此,只要测得了信号的有效值,信号的峰峰值也就相应得到了。AD公司生产的AD637是专门的有效值检测集成芯片,因此采用AD637电路就能实现信号的有效值检测该方法降低了对A/D转换器采样速率的要求,并且降低了单片机对采样数据处理的难度,电路的性能优良、实现简单。此外,它还适用于任意波形信号的电平测量。
经比较,选用方案二作为阻抗模测量电路的实现方法。
1.5阻抗角测量部分方案论证
方案一:矢量法
设两个同频率等幅( E 的正弦信号相减后得到矢量差的模:
|V| = 2 E sin(φ/2
将矢量差的模通过滤波后, 其值与sin(φ/ 2 成正比
方案二:相乘法器法
将两个同频率的正弦信号通过乘法器后, 经过积分滤波电路得到一个直流电压: V= KcosUφ,其中,K 为传输系数。本方法可以滤除信号波形中的高次谐波, 抑制了谐波对测量准确度的影响。
方案一、方案二通用性和灵活性均较差,难以用外部电路实现,故不采用。
方案三:基于CPLD 的鉴相法
将标准输入信号和经由被测网络后输出的一组测量信号分别经过由TL3016构建成的具有迟滞特性的过零比较器整形为方波,通过可编程逻辑器件(CPLD 对方波信号进行相应的处理,最后由单片机MSP430计数得到阻抗角。CPLD 和这种方法速度快、精度高,外围电路简单易行,是比较理想的相位差测量方法。
1.6综合控制部分方案论证
方案一:采取FPGA 或者CPLD 控制
近年来,可编程器件发展很快,在很多方面都得到了广泛的应用。采用大规模的可编程器件来完成系统的控制是一种很不错的解决方案,它具有体积小、改动灵活的特点。用它们作为系统的“神经中枢”,可以采用VHDL 或者Verilog 语言来描述。但是一般来说,复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device集成的门数目不会很多。现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array 是新一代的可编程器件,但是需要外部的配置芯片,否则断电后,保存在RAM 中的程序会丢失。这个方案特别适用于大型、高速、复杂系统的控制,但是本系统中,考虑到成本和制作难易程度,没有采用这个方案。方案二:采取MSP430单片机作为控制中心
MSP430是Ti 公司生产的一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器,可以将多个不同功能的模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上。MSP430采用精简指令结构,具有丰富的寻址方式、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令,大量的寄存器和片内数据存储器都可以参加多种运算,保证了可编制出高效率的源程序;可以再25MHz 晶振的驱动下,实现40ns 的指令周期;该单片机功耗低、片内资源丰富,便于高效开发。
多方面考虑,我们选用MSP430作为控制中心,结合CPLD 实现对电路的综合控制。
二、分析计算
2.1阻抗模
在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z 表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。阻抗公式为
Z=R+jX
其中,|Z|=22R X ,|Z|称为阻抗模。
在本系统中,将输入信号的有效值用Ui 表示,经过被测网络后的输出信号有效值用Uo 表示,如图2.1。
图2.1 阻抗模分析
由图知,Uo=U i R Z
?,则|Z|=Ui Uo R ?,且Ui=2
2
Vp p ?-,其中Vp-p 为题目
要求的2V 。只要通过峰值检波部分测得Uo 便可计算出阻抗模|Z|。
2.2阻抗角
将输入与输出双T 网络的信号分别进行整形得到的A 、B 两个方波信号,送入CPLD 进行异运算,整理后得到矩形脉冲信号,将其送到单片机MSP430计算出该脉冲信号的占空比K,阻抗角|φ| =2K π?,阻抗角的正负取决于A 、B 两个信号上升沿到来的先后,若A 的上升沿到来超前于B ,φ为正;反之,φ为负。
2.3 谐振点
由电感L 和电容C 组成的,可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路,统称为谐振电路,谐振条件是整个谐振电路的核心,当X=0时,电路发生谐振。对于LC 串联电路,Z=1
(j L C
ωω?-
,由
X=0得,谐振条件为ω=1/LC ;对于
LC 并联电路,Z=2(1j L LC ωω-,当2LC ω=1时,形成谐振条件,即ω=1/LC ,其中,ω=2f π。在本系统中,通过MSP430扫描波形,根据阻抗模的变化,再结合程序便可得出谐振频率。
2.4被测网络结构的判断和计算
2.4.1 元件类型判断
由电路知识可知,电阻的阻抗Z=R,电容的阻抗Z=j w c -,电感的阻抗Z=j L ω。对于由RC 元件组成的被测网络,φ?0;对于由RL 元件组成的被测网络,φ?0;对于由LC 元件组成的被测网络,φ=+90°或-90°。根据系统测试出的φ值,便可判断被测网络的元件类型。 2.4.2 元件串、并联判断
被测网络
Ui
R
Uo
当输入低频信号时,对于由RC 元件组成的被测网络,串联时,阻抗模趋近于无穷大,而并联时,阻抗模接近于R 的值;对于由RL 元件组成的被测网络,串联时,阻抗模接近于R 的值,而并联时,阻抗模接近于无穷大;对于由LC 元件组成的被测网络,可以通过对谐振点的测量,来判断串、并联情况,对于串联电路,频率逐渐增大,阻抗模先减后增,即阻抗模有最小值,而并联时,频率逐渐增大,阻抗模先增后减,即阻抗模有最大值。
在元件类型判断好的情况下,设置DDS 芯片使其产生低频信号(如1Hz ,根据系统所测量的阻抗模便可判断出元件的串、并联情况。 2.4.3 元件参数的计算由阻抗Z 的公式知,R=
cos Z φ? (1 X=
sin Z φ
? (2
只要在一个固定频率的测试点,测得阻抗模|Z|和阻抗角φ,便可计算出元件的参数。
a RC 串联时,R =cos Z φ?,C =1(sin Z φω-??;
b RL 串联时,R =cos Z φ?,L =sin Z L φ?;
c LC 串联时,Z =1
(j L C ωω?-
,则|Z|=|1
L C
ωω-
|,用两个不同频率的测试点,
便可算出L 和C 的值;
d RC 并联时,R= |Z |
2
1(tan
φ+,C=tan (R φω-;
e RL 并联时,R = tan L ωφ??,L=2
1(tan
(tan Z
φωφ+?;
f LC 并联时, Z =2(1j L LC ωω+,则|Z|=2(1L LC ωω-,用两个不同频率的测
试点,便可算出L 和C 的值。
三、系统设计
3.1总体设计框图
整个系统的框图如图3.1所示,系统主要由DDS 正弦信号产生模块,滤波放大模块,I/V 转换模块,峰值检测模块,比较器模块组成。
MSP430F149单片机
DDS 运放
阻抗网络
I/V 转换
峰值检测24位ADC AD7799
计算|Z|
过零比较器
过零比较器
CPLD
计算?
图3.1 系统框图
3.2单元电路设计
3.2.1 DDS 产生信号源电路设计
本系统采用以AD9851为核心的DDS 模块作为信号源产生模块,通过系统的主控制器MSP430,采用并行模式,程控产生题目所需的正弦波。AD9851主要包括相位寄存器、相位全加器、D/ A 转换器,相位寄存器和相位全加器构成相位累加器。AD9851 内部的控制字寄存器首先寄存来自外部的频率、相位控制字,相位累加器接收来自控制字寄存器的数据后决定最终输出信号频率和相位的范围和精度,经过内部D/ A 转换器后,所得到的就是最终的数字合成信号。DDS 模块电路图如图3.2.1所示。
D31D22D13LSB D04PGND 5PVCC 6W_CLK 7PQ_UD 8REFCLOCK 9AGND 10AVDD 11
RSET 12VOUTN 13VOUTP 14
VINN
15
VINP 16DACBP 17AVDD 18AGND 19IOUTB 20IOUT 21RESET 22DVDD 23DGND 24D725D626D527D428U8AD9851
12345678910111213
14151617181920212223242526272829303132333435
36J1
C36CPRX
RRSET 8D 91D
2
2D 33D 44D 55D 66D 77D 88Q 127Q 136Q 145Q 154Q 163Q 172Q 181Q
19
C K
11
O E
1
U2
74HCT574FFQUD WWCLK CHECK STROBE
8D 91D
2
2D 33D 44D 55D 66D 77D 88Q 127Q 136Q 145Q 154Q 163Q 172Q 181Q
19
C K
11
O E
1
U3
74HCT574
RRESET WWCLK FFQUD RRESET
ST ROBE
ST ROBE
RESET WCLK FQUD CHECK
D0D1D2D3D4D5D6D7
D3D2D1D0GND +V WCLK FQUD CLKIN GND +V R?3.9K JB BNC
P?BNC
D4D5D6D7GND +V RESET
J6DAC OUT TO 50
R450
R5
25
GND +V NC JB BNC
JB
BNC
R51K
+V
R7RES2 GND
G N D
7
OUT
8
V C C 14 XTAL OSC
J5BNC 5V
R250
CLKIN
图3.2.1 DDS 模块电路
3.2.2 信号源滤波及放大电路设计由于DDS 产生模块有两个输出端口,两个输出端口均输出峰峰值为1V 的正弦波,但二者相位正好相反,且两者均含有一定的值相等的直流分量。采用差分放大电路,便可将直流分量消去,且峰峰值刚好达到题目要求的2V ,电路简单且易操作,电路如图图3.2.2所示。
R1
10K
R2
10K R3100K
-5V
5V
OUT A 1-INA 2+INA 3V-4+INB
5
-INB 6OUT B 7V+8U1
OPA2134PA
Ui1
U o
Ui2
R310k
图3.2.2 放大电路
3.2.3 I/V 转化电路设计
由于系统中的被测模块只有一端输出,输出的只能是电流,但之后的峰值检测需要的是电压,所以需要使用I/V 转化电路,将电流转换为电压。本系统使用简单的I/V 转化电路,便可实现系统要求,电路图如图3.2.3所示。
图3.2.3 I/V 转化电路
3.2.4峰值检波模块电路设计
峰值检波电路的作用是对输入信号的峰值进行提取,产生输出Uo 。峰值检测电路在很多电路中有着很重要的作用。本系统中,我们使用集成芯片AD637作为峰值检波模块的核心。AD637是一款完整的高精度、单芯片均方根直流转换器,可计算任何复杂波形的真均方根值。它提供集成电路均方根直流转换器前所未有的性能,精度、带宽和动态范围与分立和模块式设计相当。AD637提供波峰因数补偿方案,允许以最高为10的波峰因数测量信号,额外误差小于1%。宽带宽允许测量200 mV 均方根、频率最高达600 kHz 的输入信号以及1 V 均方根以上、频率最高达8 MHz 的输入信号,满足题目中的要求。通过集成芯片的应用,大大地减少了外围电路,并且测量出的数据更加精确,电路图如图3.2.4。
OUT A 1-INA 2+INA 3V-4+INB 5
-INB 6
OUT B
7V+8U2
OPA2227PA R4100-5V
5V
Ui U o
BUFIN 1NC 2COM 3OFFSET 4CS 5DN 6DB 7NC
8
NC
9
CAV 10VOUT 11-Vs 12+Vs 13NC 14VIN 15BUFOUT 16U4AD637
R9
147
R81M
R10
100K R111K
C21.0uF
5V 5V
-5V
-5V
VIN
VOUT
图3.2.4 峰值检波电路
3.2.5比较器电路设计
比较器是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路。比较器的两路输入为模拟信号,输出则为二进制信号,当输入电压的差值增大或减小时,其输出保持恒定。本系统中,我们使用的是过零比较器,即一端输入接地,输入的正弦波转换成了方波。由于形成的方波底端值是负值,而CPLD 要求的方波输入不能有负值,所以在输出端加了二极管用来消去底端负值,以满足实验要求,电路如图3.2.5。 V+1IN+2IN-3V-4
LATCH ENABLE
5
GND
6Q OUT 7Q OUT 8U7
TL3016
R18
100
R19
100K
R211K
D1
DIODE
实验八 交流参数的测定——三表法、三电流表法 一、实验目的 ⒈ 学习用交流电压表、交流电流表和功率表组成的三表法测量元件的交流等效参 数的方法。 ⒉ 学习用三电流表法测量元件的交流等效参数的方法。 ⒊ 学习使用功率表。 二、原理与说明 ⒈ 三表法 ⑴ 用三表法测量交流电路的参数 在交流电路中，元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测出元件（或网络）两端的电压U 、流过的电流I 和它所消耗的有功功率P 之后，再通过计算得出，其关系式为： 阻抗的模 U Z I = 功率因数 cos P UI λ?== 等效电阻 cos P UI λ?== 等效电抗 sin X Z ?= 或 2L X X fL π== ， 1 2c X X fC π== 这种测量方法简称为三表法，它是测定交流阻抗的基本方法。 ⑵ 判断阻抗性质的方法 元件的阻抗性质有容性或感性，用三表法测得的U 、I 、P 的数值还不能判别被测阻抗属于容性还是感性，一般可以用以下方法加以确定。 ① 在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器，若电流表的读数增大，则被测元件为容性；若电流表的读数减小，则为感性。 试验电容的电容量C '可根据下列不等式选定： 2B B '<
式中B ￠为试验电容的容纳，B 为被测元件的等效电纳。 ② 利用示波器观察阻抗元件的电流及端电压之间的相位关系，电流超前电压为容性，电流滞后电压为感性。 ③ 电路中接入功率因数表或数字式相位仪，从表上直接读出被测阻抗的cos ?值或阻抗角，读数超前为容性，读数滞后为感性。 ⑶ 三表法的接线方式 前述交流参数的计算公式是在忽略仪表内阻的情况下得出的，和伏安表法类似。三表法有两种接线方式，如图8-1所示。若考虑到仪表的内阻，测量结果中显然存在方法误差，必要时需加以校正。对于图8-1（a ）的电路，校正后的参数为 2 I I P R R R R I '=-= - I I X X X X '=-= 式中，R 、X 为校正前根据测量计算得出的电阻值和电抗值；I R 、I X 为电流表线圈 及功率表电流线圈的等效电阻值和等效电抗值。 图8-1 (a) (b) 对于图8-1（b ）电路，校正后的参数为 2U U P G G G G U '=-= - 一般情况下，电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略，因此 B B '==式中G 、B 为校正前根据测量计算得出的电导值和电纳值；U G 为电压表线圈及功率表电压线圈支路并联的等效电导。 ⒉ 三电流表法 实验电路如图8-2所示，以电压为参考正弦量，该电路的相量图如图8-3所示。
发电机转子交流阻抗试验方法 一、发电机转子交流阻抗试验的目的 如果转子绕组出现匝间短路，则转子绕组有效匝数就会减小，其交流阻抗就会减小，损耗会有所增大，因此，通过测量转子绕组交流阻抗和功率损耗，与历次试验数据相比，就可以有效地判断转子绕组是否有匝间短路。 二、试验方法及注意事项 1. 试验方法 向转子绕组施加交流电压，读取电压、电流及功率损耗值。 施加电压的大小通过调压器调节。 2. 试验用仪器 (1)转子交流阻抗测试仪、调压器。 (2)在现场没有转子交流阻抗测试仪时，可使用调压器、标准CT、交流电压表、交 流电流表、有功功率表。 3. 用交流阻抗测试仪测量 发电机转子交流阻抗测试仪为新型的测试仪器，装置内部自动计算电流、电压、功率、阻抗及曲线等相关数据，试验时只需调压即可，仪器会自动读取数据，并带过流过压保护报警功能。 4. 无功补偿装置的作用 无功补偿装置是通过感性电流和容性电流之间的关系，可补偿试验电流30A到100A，对于大型发电机组，本试验使用的调压器如果有条件并接无功补偿装置，则调压器容量可以大大减小，可使用6KV A、250V的调压器。如果没有无功补偿箱，调压器容量将达到10KVA，比较笨重。 5. 注意事项 (1) 阻抗和功率损耗值自行规定。在相同试验条件下与历年数值比较，不应有显著变化。 (2) 隐极式转子在膛外或膛内以及不同转速下测量。 (3)每次试验应在相同条件、相同电压下进行，试验电压峰值不超过额定励磁电压。 (4)转子到现场后，未穿入发电机前，应做膛外转子交流阻抗试验，穿入发电机后， 可做膛内测试。此项目属于单体试验，应由安装单位进行。 (5)机组整套启动前，提前准备试验仪器及接线。测试工作负责单位由调试单位和安 装单位协商进行。 (6)在机组升速过程中，选取不同的转速点测试，直到机组定速3000转。 (7)机组超速试验后，应再次进行本试验。 (8)试验时，应注意与励磁回路断开。以避免对励磁回路造成损害；受励磁设备的影 响，不能加压。 (9)试验时，应选取足够容量的外接临时电源，并不使用带漏电保护的电源开关。 (10)试验前，应确认碳刷研磨符合工艺要求，以避免影响试验数据的准确性。 6. 碳刷研磨的必要性 碳刷的弧度应研磨至和滑环的弧度一样,不然升速时转子打火很厉害,况且电弧产生熄灭间会有过电压,另外也直接影响到试验接线各环节接触的良好性，从而影响试验数据的准确性。 另外，所有的测量线最好用粗短线,因为有功功率损耗大部分消耗在转子线圈上,还有一部分会消耗在测量导线上,应尽量减少测量导线的有功损耗.
pcb阻抗测试仪测试方法 随着数字电路工作速度得提高，PCB板上信号的传输速率也越来越高，如PCI-Express的信号速率已经达到2.5Gb/s，SATA的信号速率已经达到3Gb/s，新的标准如PCI-Express II、XAUI、10G以太网的工作速率更高。 随着数据速率的提高，信号的上升时间会更快。当快上升沿的信号在电路板上遇到一个阻抗不连续点时就会产生更大的反射，这些信号的反射会改变信号的形状，因此线路阻抗是影响信号完整性的一个关键因素。对于高速电路板来说，很重要的一点就是要保证在信号传输路径上阻抗的连续性，从而避免信号产生大的反射。相应的，对于测试来说也需要测试高速电路板的信号传输路径上阻抗的变化情况并分析问题原因，从而更好地定位问题，例如PCI-Express和SATA等标准都需要测量传输线路的阻抗。 要进行阻抗测试，一个快捷有效地方法就是TDR(时域反射计)方法。TDR 的工作原理是基于传输线理论，工作方式有点象雷达。如下图所示，当有一个阶跃脉冲加到被测线路上，在阻抗不连续点就会产生反射，已知源阻抗Z0，则根据反射系数ρ就可以计算出被测点阻抗ZL的大小。
最简单的TDR测量配置是在宽带示波器的模块中增加一个阶跃脉冲发生器。阶跃脉冲发生器发出一个快上升沿的阶跃脉冲，同时接收模块采集反射信号的时域波形。如果被测件的阻抗是连续的，则信号没有反射，如果有阻抗的变化，就会有信号反射回来。根据反射回波的时间可以判断阻抗不连续点距接收端的距离，根据反射回来的幅度可以判断相应点的阻抗变化。 H系列TDR阻抗测试仪是基于时域反射原理设计而成的高带宽特性阻抗测试分析专用仪器。仪器采用真差分宽带取样技术，能够自动、快速、批量、准确测试线路板及电线电缆的特性阻抗，具备波形显示与分析功能，适用于PCB 硬板、FPC软板及电线电缆的阻抗测试。 2、产品特点 1) H系列包括H045/H085/H150三种不同带宽的产品可供选择，应用领域全面覆盖阻抗条测试、软板/硬板板内测试。
接地阻抗测试仪，接地电阻测试仪 接地阻抗测试仪系列产品可分为： DF9000大型地网变频大电流接地特性测量系统， DF910K大型地网变频大电流接地阻抗测量系统， DF902K变频抗干扰接地阻抗测量仪。 1、DF9000大型地网变频大电流接地特性测量系统：系统输出功率大（2-20KW），电压高（0-1000V），输出电流大（0-50A）。精确测量接地阻抗，接地电抗，接地电阻，接触电压，跨步电位差，场区地表电位梯度，接触电压，接触电位差，跨步电压，转移电位，导通电阻，土壤电阻率等参数，可全面测量大型地网的各项特性参数，完全满足新版DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》的要求。 2、DF910K大型地网变频大电流接地阻抗测量系统：系统输出功率大（5-20KW），输出电压（0-1000V），输出电流（0-50A）。精确测量接地阻抗，接地电阻，接触电位差，接地电抗，导通电阻，土壤电阻率等参数。 3、DF902K变频抗干扰接地阻抗测量仪：系统输出功率2kW，输出电压（0-200-400V）.测试输出电流（0-10A）。精确测量接地阻抗，接地电阻，接地电抗，导通电阻，土壤电阻率等参数。可满常规接地网的测量。 变频抗干扰接地阻抗测试主要用于 1.精确测量大型接地网接地阻抗、接地电阻、接地电抗； 2.精确测量大型接地网场区地表电位梯度；
3.精确测量大型接地网接触电位差、接触电压、跨步电位差、跨步电压； 4.精确测量大型接地网转移电位； 5.测量接地引下线导通电阻； 6.测量土壤电阻率 变频抗干扰接地阻抗测试： 也称大地网接地电阻测试仪，变频大电流接地阻抗测试仪，大型接地网接地阻抗测试系统、接地装置特性参数测试系统、大地网接地阻抗测试仪，接地阻抗测试仪等 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统 一、概述 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统是上海大帆电气有限公司和上海交通大学联合研制的最新成果，主要用于精确测量大型接地网特性参数的软硬件系统，系统主要功能：精确测量接地阻抗，接地电阻、接地电抗，场区地表电位梯度，接触电压，跨步电压，土壤电阻率，地网电流分布情况等参数。 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统通过对接地网注入一个异于工频的电流，有效地避免了50Hz及其它干扰信号引起的测量误差，可精确、经济、安全的测量接地网接地阻抗，接触电压，跨步电压，场区地表电位梯度等参数，同时使得测量过程变得方便而安全。 DF9000变频大电流多功能地网接地特性测量系统主要包括：大功率
#2发电机转子交流阻抗试验 技术方案 批准人： 审定人： 审核人： 编写人： 贵州黔东电力有限公司 2011年07月07日
#2发电机转子交流阻抗试验技术方案 1、试验目的: 针对#2发电机运行中震动较大等原因，对#2发电机进行:转子绕组直流电阻试验、发电机堂内转子交流阻抗试验、发电机转子两极分担电压试验。来判断发电机转子绕组是否存在匝间短路，为查找发电机震动较大提供技术数据和分析判断依据。 2、引用标准 DLT1051-2007 《电力技术监督导则》 DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 3、使用仪器仪表 FULK 兆欧表 HDBZ-5 直流电阻测试仪 HDJZ 型发电机转子交流阻抗测试仪 5 测试内容及工作程序 5.1试验内容 5.1.1 试验方法
用铜电刷通过滑环向转子绕组施加交流电压，同时读取电流、电压和功率损耗值。 5.1.2试验接线见图1。 图1试验接线 本图较一般接线图增加了隔离变压器，因为现在大多检修电源开关都装了漏电保安器，由于转子绕组对地有电容，当交流电源接上后对地会有电容电流，就会导致漏电保安器动作跳开电源开关，因此建议前极加上一隔离变压器。如果没有隔离变压器，可直接将调压器接220V 交流电源，但接的开关不能有漏电保安器。开关容量需要60A 。 5. 2试验操作程序（步骤）： （1）试验前先确认转子绕组的励磁回路已全部断开并验电； （2）现场封闭：对试验现场进行封闭，用围栏或绳子将试验现场围起，并悬挂标示牌。 （3）按图1接好试验接线，带电空试以检查试验设备和各仪器仪表是否正常； （4）试验电压的确定 对于额定励磁电压在400V 及以下的绕组，施加的电压一般考虑为其电压峰值等于额定励磁电压。额定励磁电压大于400V 时，电压可适当降低。本机转子绕组交流阻抗较小，外施电压到100V 电流已超过40A ，故历次试验都只加到100V 电压，本次试验也可加到100V ，以便与以往数据比较。 （5）用铜电刷通过滑环向转子绕组施加交流电压，同时读取电流、电压和功率损耗值。 （6)应在静止状态下的定子膛内、膛外和在超速试验前后的额定转速下分别测量，每种工况都应在几个不同的电压下进行测量。 （7）试验完毕后，断开电源，然后需检查试验仪表是否正常。 （8）记录温度和湿度。 5. 3试验时注意事项：合电源开关向转子施加电压前必须大声通知。 转子绕组 铜刷
HTDW-5A大型地网接地电阻测试仪使用方法 目前在电力系统中，大地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30A。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。 华天电力生产的HTDW-3A大地网接地电阻测试仪，采用了新型变频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。 本仪器适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型。 本仪器采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。测试电流最大5A，不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量。 1.测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差为5Hz，使用45Hz 和55Hz 两种频率进行测量。 2.抗干扰能力强。本仪器采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得仪器具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠。 3.精度高。基本误差仅0.005Ω，可用来测量接地阻抗很小的大地网。 4.功能强大。可测量电流桩，电压桩，接地电阻，跨步电压，接触电压。 5.操作简单。全中文菜单式操作，直接显示出测量结果。 6.布线劳动量小，无需大电流线。 三、技术指标 1.测量范围：0～150Ω（含电流桩阻抗）
E5071C网分仪关于TDR与阻抗测试的使用说明 设备清单: 1、E5071C 网分阻抗机 2、双阴头3个 3、负载(50Ω) 1个 一、正常网分阻抗机测试界面 如开机后没有进入正常的网分阻抗机测试界面, 则此时网分阻抗机处于频域测试模式,点击屏幕右边的软按钮“Analysis”。
在“Analysis”菜单中,将“TDR“功能打开－On 将提示就是否重启以改变改变网分阻抗机的状态,选择“Yes”随后将进入正常的阻抗测试界面/设置向导界面
随后将进入正常的阻抗测试界面/设置向导界面 双击红色窗口区域,则可进入TDR主测试界面进行测试
二、测试/调整曲线 进入TDR主测试界面后,阻抗曲线如图所示,我们按住鼠标左键拖拉图示画出方框,有“Zoom”菜单显示,点击该Zoom菜单。 点击Zoom按钮后可以瞧到阻抗曲线如下图: 点击Zoom按钮后可以瞧到放大后的阻抗曲线 :
可以点击“TDR/TDT”进入波形的调整 点击圆形按钮上的左右三角形进行校准面的左右移动 点击圆形按钮上的上下三角形进行阻抗曲线的上下移动 点击圆形按钮上的缩放图标进行阻抗曲线的水平方向(Horizontal)的缩小放大 (可以将阻抗曲线调整,使其合适显示窗口) 点击圆形按钮上的缩放图标进行阻抗曲线的垂直方向(Vertical )的缩小/放大 (可以将阻抗曲线更平滑/崎岖地显示,但并不改变真实的阻抗值) 三、显示测试结果 1、显示平均值 2、显示最大/最小值 3、显示每点阻抗值
4、显示平均值 先点击Setup ,再点击Basic Mode按钮 先点击Setup ,再点击Basic Mode按钮 弹出对话框,选Yes
CHB-2000(A)型电爆网络全电阻测试仪 一概述和适用范围 2001年10月开始实施的新煤矿安全手册第三百三十六条规定，每次爆破作业前，爆破工必须作电爆网络全电阻检查。严禁用发爆器打火发电检查电爆网络是否导通。根据上述要求，按GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》的要求，设计成本质安全型专用电雷管网格电阻测试仪。该仪器采用微处理器及新型电子元器件设计的一种读数精确，性能稳定可靠，外壳结构上采用圆弧流线型设计，3位半数字显示，操作简便，功耗小，重量轻的便携式智能仪器。 本仪器广泛适用于煤矿井下可燃气体爆炸性环境和其它工作情况下，检测单只电雷管及网络电雷管的电阻值，也适用于电雷管生产和库存单位作检验仪表。 二技术要求 1.防爆形式：矿用本质安全型， 2.防爆标志：ExibI 3. 环境条件：环境温度：0℃～40℃ ; 相对湿度：≤95％（25℃）；大气压力：（80～106）kPa；具有甲烷、煤尘等爆炸气体的煤矿井下。 4、仪表电源： 选用通用普通9V叠层干电池一节，允许电压下降至7V，仪表尚可保证测量精度。 5、测试仪具有电池欠压显示、欠压自动关机及延时关机功能：电池电压小于7.5V时，液晶显示器出现“LOBAT”符号，电池电压小于7V或开机10分钟后，测试仪自动关机。 6、测试仪具有背光功能：背光打开10秒钟后自动关闭。 7、量程：分二档，读数单位为Ω。 1) 0～199.9Ω档用于检测单只或25只以内串联电雷管阻值，分辨率为0.1Ω。准确度：±（1.0%读数+5个字）。 2） 0～1999Ω档用于检测整个电雷管串联网络阻值，分辨率为1Ω，准确度：±（1.0%读数+3个字）。 8、小数点、极性、单位自动定位，超量程最高位显示“1”，其余消隐。 19、外形尺寸：118×72×46mm。 10、重量：280g。 11、外壳材质：ABS防静电工程塑料。 重庆山兰机电设备有限公司版权所有
Agilent LCR表、阻抗分析仪和测试夹具选购指南 元器件和材料测试解决方案
适应您各种应用的具有成本效益的测试解决方案 无论您的应用是在研究开发、生产制造、质量保 证、还是来料检验方面，Agilent科技都可以向您提供正 确的阻抗测试解决方案。Agilent科技备有完整的系列 阻抗测试设备和测试附件来帮助您高效率地完成测试任 务，当您决定从Agilent购买一台阻抗测试仪表时，您 将得到的不仅仅是精确和可靠的测试结果，我们还向您 提供: 完整的解决方案: Agilent的阻抗分析仪产品系列的 频率覆盖范围从20 Hz到3 GHz，从而为您的应用提供 最为广泛的选择范围。此外，还有一些第三方合作伙伴 可以向您提供专门和Agilent仪器配合使用满足特殊测 试要求的辅助产品。这份资料将对您可以选择的各种阻 抗测试产品和附件做一个概括性的描述。 广泛而深刻的知识: Agilent在提供阻抗测试解决方 案方面有几十年的经验，多年的经验和持续不断的技术 创新已经融合到每种LCR表和阻抗测试仪的设计和生 产制造过程当中。Agilent还有一系列的技术出版物，对 您各种不同的测试应用提供技术协助 (在第15页我们列 出了所有这些出版物的清单)。 快捷方便的服务: 任何时候，只要您有阻抗测试的 需求，您都可以方便地从Agilent公司获得快捷的帮 助。Agilent可以向您提供三种类型的阻抗测试解决方案，如表1所示，您只要联系到Agilent训练有素的技术支持工程师，便可以在他们的帮助下找出正确的解决方案。图1. 阻抗测试技术比较 应用范围广泛的先进测试技术 图1是Agilent的LCR表和阻抗分析仪所使用的不同测试技术的比较，正如您所看到的那样，每一种技术都有其特别的测试优: 自动平衡桥法的阻抗测试范围最宽，典型的测试频率在20 Hz到110 MHz之间，这项技术比较适用于低频和通用的测试。 阻 抗 测 量 范 围 ( 欧 姆 ) 测量频率范围(Hz) 在10%的精度范围内, Agilent阻抗测试技术的比较 自动平衡桥法 I-V方法 射频 I-V方法 网络分析方法 表1. 阻抗测试产品类型 2
目录 一、方案论证与比较 (2 1.1 信号源选择部分方案论证 (2 1.2信号源调理部分方案论证 (3 1. 2.1 有源低通滤波 (3 1.2.2放大电路 (3 1.3I/V变换电路模块方案论证 (3 1.4阻抗模测量模块方案论证 (4 1.5阻抗角测量部分方案论证 (4 1.6综合控制部分方案论证 (5 二、分析计算 (5 2.1阻抗模 (5 2.2阻抗角 (6 2.3谐振点 (6 2.4被测网络结构的判断和计算 (6 2.4.1 元件类型判断 (6 2.4.2 元件串、并联判断 (6 2.4.3 元件参数的计算 (7 三、系统设计 (7
3.1总体设计框图 (7 3.2单元电路设计 (8 3.2.1 DDS产生信号源电路设计 (8 3.2.2 信号源滤波及放大电路设计 (9 3.2.3 I/V转化电路设计 (9 3.2.4峰值检波模块电路设计 (9 3.2.5比较器电路设计 (10 3.2.6电源电路设计 (10 3.2.7 MSP430和CPLD电路设计 (11 四、软件系统流程图 (12 五、系统测试 (13 5.1测试原理与方法 (15 5.2使用仪器 (16 5.3测试数据结果 (16 5.4数据误差分析 (17 5.5总结 (18 六、参考文献 (18 网络阻抗测试仪
摘要:本方案采用MSP430单片机作为主控。利用DDS芯片AD9851、运放电路、矩阵键盘,设计了一个输出幅度2V±0.1V(Vpp、频率1kHz~200kHz、可步进显示的正弦信号作为标准输入信号,设定固定频率或扫频信号输入到被测未知R、L、C网络,经过I-V转换电路后,通过有效值转换芯片AD637和24位高精度A/D 转换芯片测量输出电压值,换算阻抗。阻抗角的测量是将原输入信号和经由被测网络后输出的一组测量信号分别经过由TL3016构建成的具有迟滞特性的过零比较器整形为方波,通过可编程逻辑器件(CPLD对方波信号进行滤波、测算相位差,单片机读取CPLD相位差信息计算得到阻抗角。利用相位的大小判断元件的种类,分别利用DDS的低频和高频信号判断串并联网络结构,由阻抗和电路结构进一步计算元件具体数值。 关键字:阻抗测量;AD7799;TL3016;RLC网络;MSP430 一、方案论证与比较 1.1 信号源选择部分方案论证 阻抗参数测量在传感器、仪器仪表以及印刷电路分布参数分析等技术领域中占据非常重要的地位,目前阻抗测量技术已经从电桥法、谐振法等传统方法发展到矢量伏安法等现代数字测量技术。然而现有的数字化阻抗测量方法都要求激励信号是低失真度的正弦信号,而频率高的低失真度正弦信号很难获得,这限制了测量精度的提高和测量范围的扩大。可见,获得低失真度、高精度、稳定的标准信号源是这个系统的核心,它的成功与否,将直接影响到整个系统的性能。 方案一:利用模拟分立元件(如RC、LC网络产生振荡信号 利用成熟的三点式晶体管振荡电路,可以通过改变电阻,电感,电容元件的参数,来改变正弦振荡的频率。这种电路的特点是频率稳定性较好,并且很容易起振,电路简单。但是如果要实现题目中要求的1KHz至200KHz那么宽的频率范围,很难做到,或者实现起来系统体积太大,功耗很高,容易产生杂波,不易精确调节振荡频率。 方案二:利用压控振荡器VCO产生振荡信号
FS30ZK发电机转子交流阻抗测试仪 ◆概述 华胜FS30ZK发电机转子交流阻抗测试仪采用高速微处理器技术，安全可靠，性能优越，操作简便、测试准确、外形美观、小巧轻便等特点，特别适用大中型发电机组电气试验，是转子试验的最新产品，产品符合GB/T 1029-2005《三相同步电机试验方法》国家标准和JB/T 8446-2005《隐极式同步发电机转子匝间短路测定方法》机械标准。 ◆ FS30ZK发电机转子交流阻抗测试仪主要功能和特点 ☆全自动采集、测量、显示、存储、打印所有测量参数和阻抗特性曲线（电压、电流、阻抗、功率、频率、设备编号、时间等）。 ☆超大量程，能全自动和手动测量所有发电机转子交流阻抗及其特性曲线。 ☆内置超大容量存储器，可存储测试数据，并可经标准工业通讯接口（RS232）上传至PC 机，运用本公司开发的随机软件实现数据下载、自动生成和编辑典型的测试报告，便于技术管理和存档。 ☆具有完善的过压、过流保护功能，其中过流过压保护值是根据试验参数的设置情况自动调整，既简便又能确保被试设备的安全。 ☆可兼做单相变压器的空载、短路试验和电压（流）互感器、消弧线圈的伏安特性试验。☆自带大屏幕图形LCD，全中文菜单界面，光标提示操作，简单、方便；实时显示测试数据和曲线，曲线坐标自动缩放，读图更加清晰。 ☆自带微型打印机，可实时打印交流阻抗测试报告和交流阻抗特性曲线。 ◆ FS30ZK发电机转子交流阻抗测试仪技术参数 1、环境条件
温度：－5?C～40?C 相对湿度：<95%（25?C） 海拔高度：<2500m 外界干扰：无特强震动、无特强电磁场 供电电源：160V AC~280V AC，45Hz~55Hz 2、性能指标 1)交流阻抗 0－99.999Ω 0.2级 2)交流电压 0－600V 0.2级 3)交流电流 0----120A 0.2级 4)有功功率 0-----72KW 0.5级 5)频率 40---75HZ 0.2级 6)工作电源 220V±10％ 50HZ 7)体积 415×225×200mm 8)重量 5kg 3、绝缘强度 1)电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻≥100M?。 2)工作电源输入端对外壳之间承受工频2KV（有效值），历时1分钟实验。 ◆产品别称 发电机转子阻抗测试仪发电机交流转子阻抗测试仪。
AGILENT TECHNOLOGIES, INC. 4294A 精密阻抗分析仪 操作手册 简明中文版
目录 4294A精密阻抗分析仪简介 (1) 4294A 前面板介绍 (2) 4294A 操作示例 (4) 其他测试夹具简介 (22) 将PC上的.bas程序上传至4294A主机 (23)
4294A 精密阻抗分析仪简介及操作指南 Agilent4294A精密阻抗分析仪是一种可以对元件和电路进行高效率阻抗测量和分析的综合测试仪器，凭借自动平衡电桥技术，在其所覆盖的测试频率范围内（40Hz~110MHz）基本阻抗精度可达到±0.08%。它拥有出色的高Q/低D精度，适于对低损耗元件进行分析，较宽的信号电平范围也能在实际工作条件下对器件作出准确评估。 在具体应用中，可选取不同的等效电路模型对待测器件进行全面分析，其丰富的测试性能可以满足用户的各种需求，以下是该测试仪表的几项重要参数：
4294A 前面板介绍 1. 2. 3. 4. 可选择激活当前操作曲线（曲线A/B）[Meas]-激活软键进行测试参数选择[Format]-可调整曲线的显示方式（线性/对数）[Display]-可进入选择电路的等效模型等[Scale Ref]-可调整曲线的刻度 [Bw/Avg]-可调整带宽和平均 [Cal]-进行校准相关操作 [Sweep]-对测试信号进行配置 [Source]-调整信号电平，DC偏置等 [Trigger]-触发设置 [Start]-设置起始扫描参数 [Stop]-设置终止扫描参数 [Center]-设置中心频率 [Span]-设置频率范围 旋钮-可连续调节数值 [↓] 和[↑]-可步进调节数值 [Entry Off]-关闭输入 [Back Space]-删除键 [0] - [9] [.] [-]-可设置具体数值及命名文件名 [G/n][M/μ][k/m][x1]-设置变量单位
目录 一、仪器概述 (1) 二、性能特点 (1) 三、技术指标 (1) 四、仪器测试的操作过程及功能说明 (2) 1、测量原理框图及测试接线图 (2) 2、测试操作步骤 (4) 4、测试菜单详细解释 (6) 5、测试过程中仪器自诊说明 (6) 五、注意事项 (7) 六、随机配件 (7)
大型地网接地电阻测试仪 一、仪器概述 目前在电力系统中，大型地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30安培。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。 大型地网接地电阻测试仪，可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型，采用了新型变频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。 本仪器适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率。本仪器采用异频抗干扰技术，能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。测试电流最大5A，不会引起测试时接地装置的电位过高，同时它还具有极强的抗干扰能力，故可以在不停电的情况下进行测量。 二、性能特点 1、测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差为5Hz，使用45Hz 和55Hz 两种频率进行测量。 2、抗干扰能力强。本仪器采用异频法测量，配合现代软硬件滤波技术，使得仪器具有很高的抗干扰性能，测试数据稳定可靠。 3、精度高。基本误差仅0.005Ω，可用来测量接地阻抗很小的大型地网。 4、功能强大。可测量电流桩，电压桩，接地电阻，跨步电压，接触电压。 5、操作简单。全中文菜单式操作，直接显示出测量结果。 6、布线劳动量小，无需大电流线。 三、技术指标 1、阻抗测量范围：0～5000Ω 2、分辨率：0.001Ω 3、测量误差：±（读数×2％+0.005Ω）
成品阻抗测试方法： 1、仪器设置： 网络分析仪：CENTER：200MHz SPAN：2MHz（视被测电缆的长度进行设定）MEAS：S12 或S21 FORMA T：Phase 直通校准 注意：校准完毕为一条数值为零的直线，SPAN更改不同的数值需要重新校准。 2、电容测量仪测试电容值。（数值现实稳定可以读取数值）。 3、相位差的测量： 网络分析仪连接被测电缆，显示相位值，按照以下方式进行读取数值： 打开菜单MARKER SERACH，target value设置为0，打开multi target search , 记录两个标记点的频率值（注意：选择红圈内数值最接近的标记点）。 如上图所示：应选择标记点1、2。 δf=(f m -f n )/m-n 4、按照特性阻抗的公式： 平均特性阻抗=1000/(δf*c) δf单位为MHz, C为测量的电容值：单位nf。 注意事项：1、测试频率差时被测电缆的接头状态必须和测试电容的接头状态保持一致。 2、target value设置为0，以避免产生误差。 3、保证校准状态有效。
相对传播速度的测量方法： 1：相对传播速度的定义：信号在介质中的传播速度与自由空间的传播速度之比。 2、仪器的设置： 网络分析仪进行测试： CENTER：200MHz SPAN：1MHz MEAS：S12 或S21 FORMA T：Group delay 直通校准 校准后为一条数值为零的直线。 3、连接被测电缆，打开Marker Factions ，将统计功能打开。读取平均值即为延迟时间t。 4、按照下列公式计算相对传播速度： V =L/(t?c) ?100% V：相对传播速度。L：电缆的实际长度（米）c=3.0?108米/秒 t ：延迟时间（秒）。 电缆相位及电长度测试及计算方法： 1、仪器的设置： 网络分析仪设置： CENTER：要求测试频点SPAN：10MHz（或者按照通知单要求设置起始终止频率）MEAS：S12 或S21 FORMA T：Extend Phase 直通校准 校准后为一条数值为零的直线。 2、连接被测电缆，读取要求频率点的数值。
FD100Z200Z网路电阻测试数显发爆器使用 说明书 一、网络电阻测试使用说明说 A、用途 新实施的煤矿安全规程第三百三十六条规定，每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查，严禁用发爆器打火发电检查电爆网路是否导通，根据上述要求，FD100Z/200Z按GB3836-2000CC爆炸性环境用防爆电器设备的要求设计生产该仪器采用3位半高精高亮度LED数码显示，在井下显示清楚（红色），测试准确，性能稳定，抗震动，功耗小，操作简单等优点。 该网路电阻测试部分或国家专利，专利证号ZL200420085071.8 B、技术要求 1、防爆形式：矿用隔爆兼本质安全型EXD[ib]1 2、使用环境：温度-20℃～40℃相对湿度≤98％RH大气压力80～106KPA 3、电源：RS201.5V高性能碱性电池4节。开路电压≤6.2V。允许电压降至4.5V 4、测试回路：短路电流≤10MA 5、量程：0～1999欧姆 C、操作说明
1、新仪器使用前，应把仪器后盖打开，把第四节高性能碱性电池接至电板位置正确装好，盖上盖后，拧紧螺丝，显示窗数码管“左边”显示“1”，让显示窗两侧两接线端子短路，数码管显示“222”说明电池已装好，电路正常。以上工作必须在井上完成。禁止在井下打开盖子换电池。 2、现场使用时，把仪器有显示窗的一面，水平朝上放好，若测单支雷管电阻值时，可直接把雷管的两根脚线接到测试端子的连接线上，待显示窗数字显示稳定时，读书即为被测电雷管的电阻值。 3、测电爆网路全电阻值时，先测出放炮母线的电阻值，再把连接好的电爆网络接到放炮母线上，把放炮母线的另两个接头接到测试端子上，显示窗立刻显示被测电爆网路的全电阻值，待显示数字稳定后读数即为被测电爆网路的全电阻值。 D、注意事项 1、本测试功能专业与测量网路电阻切勿测量电压、电流等其它电量，以免电量受损。 2、仪器后盖未完全盖好固定好时，严禁使用。 3、仪器电池电压降到4.5V已下时，应及时更换电池一保证测量的准确性。 4、检修时不得更改电路元件规格、型号参数。 5、若作为放炮器使用时请详细参阅放炮器使用说明说。
便携式压电超声换能器阻抗测试仪 一、仪表简介 压电式超声波换能器最主要的参数是串联谐振频率(机械谐振频率)fs，并联谐振频率(反谐振频率)fp，串联谐振阻抗(机械谐振阻抗) Ro，并联谐振阻抗(反谐振阻抗)Rp，自由电容Co等。常规测试方法有两种。一种是恒压源传输线法，此种方法设备要求低，测试原理简单，但测试速度慢，精度差，还要依靠体积较大的信号源，示波器，毫伏表等通用仪器，手动操作为主；另一种是采用阻抗分析仪，此种方法可实现自动测试，速度较快，但设备庞大，价格昂贵，有的还需依赖电脑，携带移动不方便。根据以上现况，我公司研制了便携式超声波换能器测试仪，并申请了国家专利。该设备采用导纳圆分析原理，插补式算法提取数据，自动测试，速度较快，精度高，体积小，重量轻，携带移动方便，实用强，主用于常规生产指导和设备现场维修、调试。如图示： 二、工作原理 本仪器核心部件采用ADI公司生产的阻抗专用测量芯片AD5933，AD5933是一款高精度的阻抗测量芯片，内部集成了带有12位，采样率高达1MSPS的AD转换器的频率发生器。这个频率发生器可以产生特定的频率来激励被测换能器，被测换能器上得到的响应信号被ADC采样，并通过片上的DSP进行离散的傅立叶变换。傅立叶变换后返回在这个输出频率下得到的被测换能器实部值R和虚部值I，连续测量一个频段的实部值R和虚部值I，便可绘制出被测换能器阻抗变换导纳圆，通过分析导纳圆便可精确的获得被测换能器基本参数。 三、设备参数 1、 电源：AC160V~250V，或DC9V电池。 2、 功耗：小于0.5W 3、 体积：高80mm＊宽205mm＊长230mm 4、 重量：800克
防雷检测专用大地网测试仪使用方法 英文名称：Geodetic Network Tester 又名异频地网接地阻抗测试仪简称大地网测 试仪；仪器适用于测试各类接地装置的工频接 地阻抗、接触电压、跨步电压等工频特性参数 以及土壤电阻率。可测变电站地网（4Ω）、 水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω等 各种现场；应用于对接地电阻及相关参数测试 的高精度测试仪器。该仪器具有体积小、重量 轻、携带方便、抗干扰性能强、准确度高等特 点。 一、仪器特点 全触摸超大液晶显示器：操作简单，仪器配备了高端的全触摸液晶显示屏，超大全图形操作界面，每过程都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用。轻轻触摸一下就能完成整个过程的测量，是目前非常理想的智能型测量设备。 变频技术、精准测量：抗干扰能力强，由仪器内部自带变频电源模块提供仪器测量输出电源，频率可变为45Hz 或55Hz，并采用数字滤波技术，有效地避开了现场各种工频干扰信号，使仪器实现高精度、准确可靠的测量。 DSP 高速处理器：精准快速，仪器内部采用专业的DSP 快速数字信号处理器作为处理核心，在保证测量数据精准的前提下，大大的提升了仪器本身的运算处理能力。 全过程智能测控：仪器在内部高性能处理核心的强力支持下，对整个测量过程当中的电流输出、 电压采集以及频率变换等一系列复杂的运算步骤，快速自动的完成。仪器可以自动判断电流回路的阻抗，并据此自动调节异频电源的输出电流值（额定输出电流为5A），无须人为干预，即可自动完成测试任务。仪器的测量内容包括地网的接地阻抗Z、纯电阻分量R 和纯感抗分量X。 海量存储数据：仪器内部配备有日历芯片和大容量存储器，能将检测结果按时间顺序保
实验 交流阻抗技术测量聚合物电解质离子电导率 一、实验目的 1、了解交流阻抗技术原理及应用 2、应用交流阻抗技术测定聚合物电解质离子电导率 二、实验原理 交流阻抗法是一种以小振幅的正弦波电位（或电流）为扰动信号，叠加在外加直流电压上，并作用于电解池。通过测量系统在较宽频率范围的阻抗谱，获得研究体系相关动力学信息及电极界面结构信息的电化学测量方法。例如，可从阻抗谱中含有时间常数个数及其大小推测影响电极过程的状态变化情况，可以从阻抗谱观察电极过程中有无传质过程的影响等。 本实验采用交流交流阻抗技术测量聚合物电解质离子电导率。基本测试电池回路的等效电路示于图1。其中Ｃｄｌ是双电层电容，由电极／电解质界面的相反 电荷形成，Ｃｇ是两个平行电极构成的几何电容，它的数值较双电层电容Ｃｄｌ小。Ｒｂ为电解质的本体电阻。 图1 测试电池的等效电路 由图1等效电路计算得相应的阻抗值： 222222222223222()()g g dl dl b dl b g g g g dl dl b dl dl b C C C C R C R C C C C R C C C C R Z j ωωωω++++++=- （1） 其中，实部： Z 1=222222()dl b g g dl dl b C R C C C C R ω++ （2） 虚部： -Z ＂=222223222()g g dl dl b g g dl dl b C C C C R C C C C R ωωω++++ （3） 在低频区ω→0，式（2）简化为 Z 1=22()dl b g dl C R C C +
当Ｃｄｌ>>Ｃｇ时，则Ｃｇ/Ｃｄｌ→0得到： Z 1=Ｒｂ （4） 此时图1简化成纯电阻Ｒｂ，在复平面图上是一条垂直于实轴并与实轴交于 Ｒｂ的直线。 在高频区ω→∞，当Ｃｄｌ>>Ｃｇ时式（2）简化为 Z 1=2221b g b R C R ω+ （5） 而式（3）简化为 -Z ＂=221g b g b C R C R ωω+ （6） 将式（5）与式（6）中的ω削去可得 222('/2)(")/4b b Z R Z R -+-= （7） 式（7）表示的是一个以（Ｒｂ/2，0）为圆心，Ｒｂ/2为半径的圆方程。在复 平面图上表现为一个半圆。 综合式（4）和（7），与图1对应的阻抗图谱如图2所示。该阻抗图是一个标准的半圆（高频部分），外加一条垂直于实轴Z 1的直线（低频部分）。 图2 与图1 等效电路对应的阻抗图谱 由图2中直线与实轴的交点，可求出本体电解质的电阻值R b 。通过测定测试 电池的电极面积A 与聚合物电解质膜的厚度d ，即可求的该导电聚合物的电导率：b d R A σ?=（s.cm -1） 在实际聚合物电解质电导率测量中，通常得到的是由压扁的半圆和倾斜的尾线组成，如图3所示。因此仅用电阻和电容组成的等效电路 ，不能很好的解释电极/电解质界面双电层。近年来，人们采用固定相元cpe 作为等效元件来解释阻抗数据。 所谓固定相元cpe ，可想象为一个漏电容，其性质介于电阻与电容之间，其阻抗表达式为： Zcpe=K （j ω）-p = K ω-p [cos （p π/2）-j （sin （p π/2）） 其中，0≤p ≤1，K 为常数 将固定相元cpe 引入聚合物电解质测定的等效电路中能较好地解释图2与图
FS9100交流阻抗测试仪 一、产品概述 FS9100交流阻抗测试仪是判断发电机转子绕组有无匝间短路的专用仪器，可以全自动、手动（单向或双向）测量转子绕组的电压、电流、阻抗、功率、相位角等参数。 FS9100交流阻抗测试仪采用先进的高速微处理器技术，功能更强大，性能更优越，使用更方便。具有工作可靠性高、操作简便、测试精度高、小巧轻便等特点。目前在国内处于领先水平。 二、性能特点 1、全自动采集、测量、显示、存储、打印所有测量参数和阻抗特性曲线（电压、电流、阻抗、功率、频率、设备编号、时间等）。 2、自动采集发电机的实时转速（需要转速传感器的支持），根据转速出具转速阻抗特性曲线，全面反应变压器的阻抗状态。 3、超大量程，能全自动和手动测量所有发电机转子交流阻抗及其特性曲线。 4、内置超大容量存储器，可存储测试数据，并可经标准工业通讯接口（RS232）上传至PC 机，运用本公司开发的随机软件实现数据下载、自动生成和编辑典型的测试报告，便于技术管理和存档。 5、具有完善的过压、过流保护功能，其中过流过压保护值是根据试验参数的设置情况自动调整，既简便又能确保被试设备的安全。 6、可兼做单相变压器的空载、短路试验和电压（流）互感器、消弧线圈的伏安特性试验。 7、自带大屏幕图形LCD，全中文菜单界面，光标提示操作，简单、方便；实时显示测试数据和曲线，曲线坐标自动缩放，读图更加清晰。 8、自带微型打印机，可实时打印交流阻抗测试报告和交流阻抗特性曲线。 三、产品技术参数
1、测量精度：电压，电流：0.2级 2、功率：COSφ>0.1: 0．5级；COSφ≤0.1:1．0级 3、阻抗：COSφ>0.1: 0．5级；COSφ≤0.1:1．0级 4、电压测量范围：AC 10V～600V 5、电流测量范围：AC 0.5A～50A 6、工作温度：-10℃～50℃ 7、工作湿度：0～80% 8、工作电源：AC220V±10﹪ 50Hz±1Hz 9、外形尺寸：360mm×220mm×150mm 10、仪器重量：5Kg