自制_三相供电电缆的漏电电阻测量与显示毕业论文

三相电路实验报告三相电路实验报告引言：电力是现代社会不可或缺的能源之一，而三相电路作为电力传输和供应的重要方式，具有高效、稳定的特点，被广泛应用于工业和家庭用电。

本实验旨在通过搭建三相电路并进行相关测量，深入了解三相电路的原理和特性。

一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，掌握三相电路的搭建方法，熟悉三相电路的测量方法，理解三相电路的特性以及相电压和线电压之间的关系。

二、实验仪器与材料1. 三相交流电源2. 电压表3. 电流表4. 电阻箱5. 实验导线三、实验步骤1. 搭建三相电路首先，将三相交流电源与电压表、电流表以及电阻箱连接起来。

确保连接正确无误后，打开电源，使电流通过电路。

2. 测量相电压和线电压使用电压表分别测量三相电路中的相电压和线电压。

记录下每个相电压和线电压的数值。

3. 测量电流使用电流表测量三相电路中的电流。

记录下电流的数值。

4. 计算功率和功率因数根据测得的电压和电流数值，计算三相电路中的功率和功率因数。

功率可以通过电压和电流的乘积得出，功率因数可以通过功率除以视在功率得出。

五、实验结果与分析根据实验测量所得的数据，我们可以得出以下结论：1. 相电压和线电压之间的关系在三相电路中，相电压和线电压之间的关系是根号3。

也就是说，线电压是相电压的根号3倍。

2. 三相电路的功率和功率因数三相电路的功率可以通过电压和电流的乘积得出，而功率因数可以通过功率除以视在功率得出。

功率因数是衡量电路效率的重要指标，它的数值越接近1，表示电路的效率越高。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了三相电路的原理和特性。

我们学会了搭建三相电路的方法，并掌握了测量相电压、线电压和电流的技巧。

同时，我们还了解到了相电压和线电压之间的关系以及功率和功率因数的计算方法。

三相电路作为一种高效、稳定的电力传输和供应方式，在工业和家庭用电中有着广泛的应用。

通过深入学习和实践，我们可以更好地理解和应用三相电路，为电力传输和供应提供更可靠、高效的解决方案。

毕业设计题目：电力系统接地电阻的智能测量的系统设计院：电气信息学院专业：电气工程及其自动化班级：0708 学号：01 学生姓名：导师姓名：完成日期： 2011年 6 月 4日毕业设计（论文）任务书题目：电力系统接地电阻的智能测量的系统设计姓名院电气信息学院专业电气工程及其自动化班级0708 学号01一、指导老师职称副教授教研室主任1、研究国内外电力网接地电阻测试线装。

2、完成电力系统接地电阻智能测试系统的总体构思。

3、研究测量原理与技术。

4、完成硬件系统设计。

5、完成软件系统设计。

6、撰写毕业设计说明书。

二、进度安排及完成时间：1：第一周至第二周：查阅资料，撰写文献综述和开题报告。

2：第三周至第四周：毕业实习。

3：第五周至第六周：完成智能测试系统的总体框图。

4：第七周至第八周：完成各单元电路设计。

5：第九周至第十周：完成总体硬件电路设计。

6：第十一周至第十二周：完成系统软件设置。

7：第十三周至第十四周：撰写毕业设计说明书。

8：第十五周至第十六周：6-15至6-18，毕业答辩。

目录第1章绪论 (3)1.1 课题背景介绍及研究意义 (3)1.2 接地电阻测试方法的发展现状 (4)1.2.1 接地电阻测量的基本原理 (4)1.2.2 伏安法(电压—电流表法) (4)1.2.3 E型摇表法 (4)1.2.4 数字式接地电阻测试仪 (5)1.2.5 主要研究内容和关键技术 (5)1.3 应用前景分析 (6)第2章设计总体构思及干扰分析 (7)2.1 设计总体构思 (7)2.1.1测试原理 (7)2.1.2 硬件原理框图 (8)2.1.2 软件程序框图 (8)2.2系统干扰信号分析 (9)2.2.1 使用三重屏蔽，减少电磁干扰 (10)2.2.2 使用带通滤波器，限制采样信号带宽 (11)2.2.3 特定频率信号的DFT检波 (12)2.2.4 同频干扰信号分离 (19)第3章测量系统的硬件设计 (21)3.1单片机硬件系统的配置 (21)3.1.1 单片机选型 (21)3.1.2 C8051F005单片机系统说明 (22)3.2 单片机外围电路模块设计 (23)3.2.1 电压偏移电路 (23)3.2.2 JTAG接口电路 (24)3.3 微弱电流信号前置放大电路设计 (25)3.3.1 微电流测试基本原理 (26)3.3.2 微电流放大电路元器件的选择 (26)3.3.3 放大电路结构的改进 (27)3.4 程控滤波器电路模块设计 (28)3.4.1 硬件连接电路图 (30)3.5 液晶显示电路设计 (30)3.5.1 液晶管脚接口说明表 (31)3.5.2 液晶显示电路硬件连接图 (32)第4章测量系统的软件设计 (33)4.1 液晶显示 (33)4.2 干扰信号频率检测 (33)4.3 正弦电压激励信号发生 (35)4.4 可编程滤波器软件设计 (36)4.5 电压电流数据采集 (38)4.6 数字信号处理 (40)4.6.1 DFT选频检波及同频信号矢量分解 (40)4.6.2 接地电阻计算 (42)参考文献 (43)附录：总电路图 (44)第1章绪论1.1 课题背景介绍及研究意义为了维护电力系统安全可靠运行，保障电气设备与运行工作人员安全，发配电设备的质量和各种保护系统的质量指标固然十分重要，而一个安全可靠的接地系统，对电力系统的安全运行和防止事故的发生同样具有十分重要的意义，接地系统的好坏直接关系到电气设备正常工作和人身的安全。

XXXXXXX毕业论文摘要本设计是基于51系列的单片机的低压压敏电阻实时在线检测系统设计，可以显示出压敏电阻漏电流，采用仪表放大器放大微弱信号，精度高，具有显示压敏电阻漏电流及显示漏电流是否在合格范围内的功能。

在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。

基于微弱信号检测技术的低压压敏电阻实时在线检测系统的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。

硬件部分主要由STC15F204EA增强型51单片机，LED显示电路，以及按键报警，继电器驱动电路等组成，系统通过LED显示数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。

软件方面主要包括键盘程序，显示程序，计算方法，控制程序等。

本系统以单片机的C语言进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现压敏电阻漏电流检测功能。

所有程序编写完成后，在Keil4软件中进行调试，确定没有问题后，在开发板上进行验证。

关键词：STC15F204EA；数码管；LED；微电流检测AbstractThis design is the low voltage varistor real-time online detection system is designed based on the 51 series microcontroller, can show the varistor leakage current, the instrumentation amplifier amplification of weak signal, high precision, can display the varistor leakage currentand display whether the leakage current in an acceptable range function. In the design of the single chip microcomputer and the theory foundation and peripheral expansion compared to comprehensive knowledge.The design process of low voltage varistor real-time online detection system of weak signal detection technology of synchronization in the hardware and software design based on. The hardware part consists of STC15F204EA enhanced 51 MCU, LED display circuit, and the alarm button, the relay drive circuit, the system through the LED display data, so the humanizedoperation and intuitive display effect. The software includes keyboard program, display program,calculation method, control program etc.. The system software is designed with MCU C language, in order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of program design more concise, in order to more simply realize the varistor function of leakage current detection. All programming is complete,the Keil4 software debugging, make sure there is no problem, verify the development board.Key Words：STC15F204EA; digital control; LED; micro current detection目录1概述 (5)2设计方案论证 (6)2.1功能要求 (6)2.2方案确定 (7)2.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (7)2.2.2显示模块选择方案和论证 (7)2.2.3电流采集放大的选择方案和论证 (8)2.2.4电路设计最终方案确定 (8)3主控制器和外围器件 (8)3.1 STC15F204EA单片机 (8)3.2数码管 (10)4硬件设计 (11)4.1电路设计框图 (11)4.2系统概述 (11)4.3电源设计 (11)4.4电流采集部分 (13)4.5放大部分 (14)4.5 cpu电路 (16)4.6显示电路 (16)4.7按键电路 (17)4.8报警电路 (17)5软件设计 (18)5.1初始化外设 (20)5.2按键识别 (20)5.3获取漏电流 (21)5.4报警程序 (22)5.5数码管显示程序 (23)5.6闪烁时控程序 (24)5.7相关的参数定义 (25)6硬件调试 (25)6.1调试步骤 (26)7软件调试 (28)7结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)附录Ⅰ硬件电路图 (33)附录Ⅱ主程序源代码 (34)1概述“压敏电阻"是中国大陆的名词，意思是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变，或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。

漏缆制作总结报告范文一、引言漏缆是一种在电子设备中常见的连接器件，其作用是将电子设备与外界的其他设备或电源连接起来。

漏缆的质量直接影响到电子设备的使用稳定性和性能。

为了提高漏缆的制作质量，本文进行了一系列的漏缆制作实验和总结。

二、实验内容本次实验主要包括漏缆的制作过程、焊接技术、接线规范以及质量检测。

在制作过程中，我们主要使用了电缆、焊锡、焊接工具和绝缘带等材料。

焊接技术方面，我们掌握了正确的焊锡温度和时间控制，以及焊接时需要注意的焊点形状、位置和尺寸等要素。

接线规范方面，我们遵循了国际电工委员会的标准，确保了漏缆的连接正确性和安全性。

质量检测方面，我们使用了漏缆测试仪对漏缆的连通性和电阻进行了测试。

三、实验结果经过一系列的实验操作，我们成功制作了多根漏缆，并经过测试确保质量符合要求。

漏缆的焊接工艺掌握得较为熟练，焊点均匀饱满，没有焊锡球、干燥剂等杂质。

漏缆的接线规范也严格遵循，连接紧固，无松动现象。

漏缆的质量检测结果显示，连通性良好，并且电阻值稳定可靠。

四、实验总结通过本次实验，我们对漏缆制作有了更深入的了解，并提高了相关的技术水平。

同时，我们也发现了一些问题和不足之处。

首先，漏缆制作过程中需要严格控制焊接温度和时间，尤其是对于细小的焊点。

如果温度和时间控制不当，可能会导致焊点过热或过冷，从而影响焊接质量。

其次，漏缆的接线规范是保证连接正常和安全的重要条件，我们需要进一步熟悉和掌握相关的国际标准，确保漏缆的连接正确性。

最后，漏缆制作过程中需要严格按照制作流程和要求操作，避免出现疏漏和马虎现象，确保漏缆的质量可靠。

五、改进措施为了进一步提高漏缆的制作质量，我们将采取以下改进措施：1. 加强对焊接技术的培训和学习，提高焊接温度和时间的控制水平，确保焊接质量。

2. 深入研究和掌握国际电工委员会的接线规范，确保漏缆的连接正确性和安全性。

3. 制定详细的制作流程和标准操作规范，并严格贯彻执行，避免疏漏和马虎现象。

设计性物理实验论文------微小电阻及电阻率的测量一、摘要：电阻是基本的电参数之一，其测量的方法很多，为了能够准确实用的测量电阻值，对于不同电阻采用的测量方法和使用的仪表是不同的。

本文主要阐述通过使用直流双臂电桥准确的测量低值电阻。

电阻按照阻值的大小分为低值电阻（10-5Ω-1Ω）、中值电阻（1Ω-1MΩ）、高值电阻（大于1MΩ）。

电阻按照阻值的大小分为低值电阻（10-5Ω-1Ω）、中值电阻（1Ω-1MΩ）、高值电阻（大于1MΩ）。

其测量的方法可分为低值电阻的阻值测量使用双臂电桥，中值电阻的阻值测量使用万用表欧姆档、伏安法和单臂电桥，高值电阻的阻值测量使用兆欧表。

二、关键词：接触电阻、导线电阻、低电阻、四端钮接法、双电桥。

三、实验目的：用开尔文电桥测量金属的电阻与电阻率，以及掌握双臂电桥测量电阻的原理与方法。

（1）实验仪器：QJ44型直流双臂电桥、电源、细铁棒、细铝棒、细铜棒。

（2)关于QJ44型直流双臂电桥：直流双臂电桥又称凯尔文电桥是从单臂电桥演变成的一种专门测量低值电阻的比较仪器。

（3双臂电桥测量低值电阻的原理：用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。

附加电阻约10－2Ω量级，在测低电阻时就不能忽略了。

三、实验原理：双臂电桥测量低值电阻，如图1所示。

在R X的A 点处分别接电流接头A1和电压接头A2；在R b的D点处分别接电流接头D1和电压接头D2。

则A点对R X和D点对R b的影响都已消除。

关于C点邻近的接线电阻和接触电阻同R1、R2、R g相比可以略去不计。

但B1、B3的接触电阻和其间的接线电阻对R X、R b的影响还无法消除。

为了消除这些电阻的影响，我们把检流计同低值电阻的接头也接成电压接头B2、B4。

为了使B2、B4的接触电阻等不受影响，也象R1、R2支路一样，分别接上电阻R3、R4譬如10Ω，则这两支路的接触电阻等同R3、R4相比较可略去。

三相电路实验报告摘要：本实验通过搭建三相电路并进行实验测量，验证了三相电路中电流和电压之间的关系。

实验结果表明，在三相电路中，电流之间的相位差为120度，电压之间的相位差也为120度。

此外，实验中还研究了三相电路的平衡性和不平衡性，并观察了电压和电流的波形。

引言：三相电路是现代电力系统中常见的电路配置。

三相电路中，电流和电压之间的关系是实验研究的重点，也是电力系统工程师需要掌握的基本知识。

本实验旨在通过实验测量，验证三相电路中电流和电压之间的关系，并进一步研究三相电路的平衡性和不平衡性。

实验步骤：1. 搭建三相电路，包括三个电阻、三个电感和三个电容。

2. 使用电压表和电流表分别测量三相电路中电压和电流的数值。

3. 记录实验测量数据，并绘制电流和电压的波形图。

4. 根据测量数据，计算电流和电压之间的相位差。

5. 分析实验结果，验证三相电路中电流和电压之间的关系。

实验结果与讨论：通过实验测量，我们得到了三相电路中电压和电流的测量数据。

根据这些数据，我们计算得到了电流和电压之间的相位差为120度，验证了三相电路中电流和电压之间的关系。

此外，我们还观察到了电流和电压的波形图。

在三相电路中，电流和电压的波形呈现出120度的相位差，这与我们的理论预期一致。

我们还研究了三相电路的平衡性和不平衡性。

当三相电路中的电阻、电感和电容值相等时，电路是平衡的。

在平衡电路中，三相电流和电压相等，电流之间的相位差为120度，电压之间的相位差也为120度。

而当电路不平衡时，电流和电压的相位差将会发生变化。

结论：本实验通过实验测量验证了三相电路中电流和电压之间的关系。

实验结果表明，在三相电路中，电流之间的相位差为120度，电压之间的相位差也为120度。

此外，实验中还研究了三相电路的平衡性和不平衡性，并观察了电压和电流的波形。

通过这个实验，我们对三相电路有了更深入的理解，这对我们理解电力系统中的电路配置和电力传输具有重要意义。

基于三相电缆仿真模型的低压电缆绝缘监测方法发布时间：2021-06-01T05:34:27.129Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：简志超[导读] 实验证明：低压电缆RLC参数影响着绝缘性能，调整RLC参数的数值，可提高低压电缆的使用寿命和安全性。

广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞摘要：针对三相低压电缆应用环境的特殊性，本文建立了三相电缆仿真模型，并基于三相相位差分析法和调节电缆的RLC参数，对三相电缆模型进行了仿真实验。

通过改变电缆绝缘电阻和线路电阻的RLC数值大小，获取电缆的电流波形图，测量电源端、电缆的三相相位差值和电流大小。

实验证明：低压电缆RLC参数影响着绝缘性能，调整RLC参数的数值，可提高低压电缆的使用寿命和安全性。

关键词：三相电缆模型；相位差分析法；RLC参数；绝缘性能0引言低压电缆常被用于特定环境中，如煤矿井下等复杂环境，是低压电网传输电力、保证电能供应的重要设备[1-3]。

但是，由于高温、潮湿、烟尘等环境因素，进一步加剧了电缆绝缘性能的下降, 导致漏电事故的发生，故需要维护人员定期对低压电缆的绝缘情况进行诊断[4-7]。

传统的人工检测电缆方法需要在区域性停电状态下进行，具有主观性强、误差大、效果不佳的缺点，不仅浪费了劳动力资源，停电效应还带来了巨大的经济损失[8-10]。

因此，非常有必要利用新颖的技术对低压电缆绝缘性能开展研究。

为了提高维护人员对电缆绝缘性能的监测效率、保证低压电网的安全可靠运行，本文提出了基于三相电缆仿真模型的低压电缆绝缘监测方法。

实验通过MATLAB软件搭建三相电缆模型，改变模型中低压电缆的RLC参数数值，测量电缆前后端三相电流的大小和相位差值，分析对地绝缘阻值大小、电流三相相位差和电流大小与绝缘性能的关系，以达到对低压电缆绝缘性能的监测目的。

1三相电缆模型在低压电网的正常工作状态下，电缆的绝缘水平与其对地绝缘电阻的RLC参数数值变化有着密切关系。

关于电力电缆绝缘电阻测量及故障的实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是掌握电力电缆绝缘电阻测量的方法，并能够正确地诊断电缆绝缘的故障类型和位置。

二、实验原理电力电缆的绝缘材料通常有橡胶、聚乙烯、交联聚乙烯等。

在正常情况下，电缆绝缘的电阻值应该非常大，几乎是无穷大。

但当电缆绝缘出现故障时，其电阻值会显著下降，从而导致电缆的安全性能下降，轻则引起泄漏、短路等事故，重则引起火灾、爆炸等严重后果。

电力电缆绝缘电阻的测量方法通常采用直流电桥法。

具体地说，我们在电缆两端之间加上一定的电压，然后测量电缆两端的电压和电流大小，根据欧姆定律，就可以计算出电缆的电阻值。

电缆绝缘故障的诊断方法主要有交流绝缘电阻法、直流谐波法、局放测量法、接地测量法等。

其中，交流绝缘电阻法是最常用的方法之一，其基本原理是利用交流信号对电缆绝缘进行诊断，通过测量绝缘电阻的大小来判断绝缘材料的质量，从而确定电缆绝缘是否存在故障，以及故障的类型和位置。

三、实验步骤1. 准备工作(1) 将电缆连接到测试设备上，并确保连接稳定可靠。

(2) 将测试设备的电源插头插入电源插座，并开启电源开关。

(3) 调节测试设备的测试参数，包括电压、电流、频率等，并根据需要调节测试时间。

2. 绝缘电阻测量(1) 在测试设备上选择“绝缘电阻测量”功能。

(2) 设置测试参数，并启动测试程序。

(3) 测量结束后，观察测试结果并记录下测量值。

3. 绝缘故障诊断(1) 在测试设备上选择“绝缘故障诊断”功能。

(2) 设置测试参数，并启动测试程序。

(3) 根据测试结果及其变化，判断电缆绝缘是否存在故障以及故障的类型和位置。

四、实验结果分析在本次实验中，我们采用了直流电桥法和交流绝缘电阻法对电力电缆的绝缘电阻进行了测量，并通过测试结果对电缆的绝缘状态进行了诊断。

实验数据表明，我们所使用的测试设备能够精确地测量电缆的绝缘电阻，并能够准确地判断电缆绝缘的故障类型和位置。

五、实验结论本次实验对于加深我们对电力电缆绝缘电阻测量和故障诊断的理解具有重要的意义。

摘要随着电力系统配电网络规模的扩大，网络的监测愈显重要。

为了能够更加精确、简便的监测配电网络，提高电网的可靠性，利用单片机信号处理能力强的特点，在一种新的采样原理的基础上，设计了一种三相电压电流测试仪。

本测试仪用电压和电流互感器构建信号转换电路，将大电压电流信号转换为便于处理的小电压电流信号，以80C196KC作为主控芯片，采用专用电能计量芯片对信号进行数据采集与处理，并通过SPI口与MCU进行数据通信。

本测试仪可以同时对电压、电流、频率等电参数进行测量，参数显示采用液晶显示技术，并配有RS485通信接口，可以将测量的数据传送到监控中心，多台测试仪表还可以形成控制网络，便于管理。

在抗干扰方面，本测试仪采用软硬件相结合的方式，从硬件电路到软件编程，都提供了相对应的抗干扰措施，大大的提高了测试仪的抗干扰能力，增强了稳定性。

另外，本测试仪集测量、控制、显示等功能于一体，具有测量信号多、精度高、显示直观、高性价比等特点，还形成了多系列产品，并能灵活进行倍率调整，可以满足不同用户的不同需要，具有良好的应用前景。

关键词：单片机；测试仪；液晶显示ABSTRACTWith the development of the electric power system.the supervision of network states is becoming more and more important.Inorder to supervise states of electric power system precisely and simply improveits reliability,we design a kind of three-phase voltage and current tester.The EPMI uses voltage and current mutual inductors to construct signal transition circuit.The voltage and current mutual inductors can transform strong signal to weak signal which can be processed conveniently. 80C196KC is the main-control chip of the EPMI.The EPMI uses the special chip to measure electrical energy to acquire and process data.The communication depends on SPI interface.The EPMI can measure voltage,current,frequency and other electrical parameters synchronously, and display the measured parameters on LCD.Furthermore, the EPMI can transmite the measured data to the surveillance room through RS485 bus interface.If there are many EPMIs,they can be formed as a controlling network and managed easily.In the anti-jamming aspect,the EPMI adopt the way which combinated software and hardware methods.Both hardware circuit designing and software programming have provided relevant anti-jamming methods,so the antijamming ability and stability of EPMI has improved observably.Moreover,the EPMI which includes measuring,controlling,displaying and other function has the characteristics of multi-function,well-precision,display intuitionisticly,good performa nce and low cost.The EPMI has formed many series of production and can adjust the coefficient so flexibly that it can fulfil different clients demand and it will have a good future.Keywords：MCU；intelligent instrument；LCD．目录1 引言 (4)2 系统概述 (5)3 硬件电路 (7)3.1 硬件总体设计 (7)3.2 单片机应用系统 (8)3.3 前向模拟输入通道 (8)3.4采样电路设计 (8)3.5信号调理电路 (9)3.6 计量原理 (11)3.7 脉冲输出 (11)3.8 电源电路及信号转换电路设计 (11)3.9 键盘及显示单元 (13)3.9.1 键盘接口设计 (13)3.9.2 液晶显示器接口设计 (13)3.10 单片机与上位机的通信 (14)4 软件设计 (15)4．1 程序设计 (15)4．2 软件抗干扰 (17)4.2.1 防脉冲干扰平均值数字滤波法求瞬时值 (18)4.2.2 采用滑动平均值数字滤波法求平均值 (18)5精度分析 (19)5.1 u(n)、i(n)的精度 (19)5.2 计算误差 (19)5.3 计算方法引起的误差 (19)5.4 测试结果 (19)6结束语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)注释表ADC(Analog to Digital Converter)模数转换器EPROM(Erasable Programmable ROM)可擦除可编程ROM LCD(Liquid Crystal Display)液晶显示屏MCU(Micro-Control Unit)微控制器MSSP(Master Synchronous Serial Port)主控同步串行端口OTP(One Time Programming)一次可编程PSP(Parallel Slave Port)并行从动端口SPI(Serial Peripheral Interface)串行外围接口SSP(Synchronous Serial Port)同步串行端口U---------电压有效值P----------功率I----------电流有效值F----------频率N----------仪表常数Un--------额定电压Ib---------额定电流Imax-----最大电流Istart------启动电流VCC-----工作电压1 引言目前的三相测试仪大多数都采用平均值法测量交流电压和电流的有效值。