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線圈匝間短路測試儀設(shè)計
2013-03-08
1、測量精度高 通過實驗證實：對于帶鐵芯30匝以上的線圈，只要其中任意兩匝間有短路情況，本測試儀即可測出此故障。
2、可以進(jìn)行聲、光同時報警。 3、簡單、實用、生產(chǎn)成本低。 二、工作原理 本設(shè)計是通過感知振蕩器來檢測線圈是否有匝間短路情況的。如圖1所示，當(dāng)被測線圈無匝間短路時，感知振蕩器起振，有正弦波輸出，再通過耦合電路將該正弦信號耦合輸出給正常指示電路，如果線圈中有兩匝或兩匝以上之間發(fā)生短路時，該短路線圈將構(gòu)成閉合回路，并在磁路中產(chǎn)生高阻尼，使振蕩器停振，報警電路立即進(jìn)行聲、光報警。
三、功能電路 1、蕩器 如圖2，此電路是利用感知振蕩器的起振和停振來檢測被測線圈的好壞。當(dāng)未接線圈時，該振蕩器是由運(yùn)放A及RW1、RW2、C3、C2、R3、 R4組成文氏橋振蕩電路，通過調(diào)節(jié)同軸電位器RW1=RW2=R，使當(dāng)前的振蕩頻率F=1/2πRC，約為5.5kHz；當(dāng)接入待測線圈且無故障時（同時電容C1介入），此電路變成LC振蕩器與文氏橋振蕩器的融合電路，其中以LC振蕩電路為主，當(dāng)前的振蕩頻率則由被測線圈的電感量和電容C2決定，因電容 C1取值較大,L電感量較小,其振蕩頻率經(jīng)推導(dǎo)結(jié)果為（OUT點輸出正弦信號）。當(dāng)被測線圈內(nèi)部匝間有短路時，由振蕩電路及磁路理論可知：線圈電感量將速降，Q值降低，線圈工作在低阻抗、高阻尼狀態(tài)，迫使感知振蕩電路停振（OUT點無正弦波輸出）。電路中的運(yùn)放C構(gòu)成了電壓跟隨器，以提高振蕩器的負(fù)載能力。運(yùn)放B及R3、R4、R5、RW3、C4、D1組成比例放大及整流濾波電路，使結(jié)型場效應(yīng)管Q工作在可變電阻區(qū)，從而實現(xiàn)對振蕩器輸出的正弦波穩(wěn)幅。
2、耦合指示電路 如圖3，電容C5與后續(xù)放大電路的輸入電阻構(gòu)成阻容耦合電路，該阻容耦合電路的特點是各級靜態(tài)工作點互相獨(dú)立，前后電路互不影響。在此電路中，如果被測線圈沒有故障，IN1（接圖2的OUT點）有正弦信號輸入，電容C5將此信號耦合給后面的整流放大電路，使三極管Q1、Q2導(dǎo)通，驅(qū)動綠色發(fā)光二極管L1發(fā)光，進(jìn)行線圈正常的指示；若被測線圈匝間有短路情況，振蕩器停振，IN1無信號輸入，Q1、Q2截止，從而使L1熄滅 如圖4，芯片555及R14、R15、RW4、C8構(gòu)成方波發(fā)生器。當(dāng)被測線圈不存在匝間短路時，IN2（接圖2的OUT點）有正弦信號輸入，該信號經(jīng)過D4，C7的整流濾波后，使Q3飽和導(dǎo)通，Q4截止，從而+12V電源不能為555供電，555不工作，即無報警信號輸出；若被測線圈有匝間短路時，IN2無正弦信號輸入，使Q3截止，Q4導(dǎo)通，從而+12V電源通過Q4為555供電，555工作，由555的3管腳輸出連續(xù)的方波信號，驅(qū)動紅色發(fā)光二極管L2發(fā)光，進(jìn)行光報警，同時驅(qū)動揚(yáng)聲器，進(jìn)行聲音報警。來源：電能質(zhì)量分析儀 http://www.kafenchem.com/
2、可以進(jìn)行聲、光同時報警。 3、簡單、實用、生產(chǎn)成本低。 二、工作原理 本設(shè)計是通過感知振蕩器來檢測線圈是否有匝間短路情況的。如圖1所示，當(dāng)被測線圈無匝間短路時，感知振蕩器起振，有正弦波輸出，再通過耦合電路將該正弦信號耦合輸出給正常指示電路，如果線圈中有兩匝或兩匝以上之間發(fā)生短路時，該短路線圈將構(gòu)成閉合回路，并在磁路中產(chǎn)生高阻尼，使振蕩器停振，報警電路立即進(jìn)行聲、光報警。
三、功能電路 1、蕩器 如圖2，此電路是利用感知振蕩器的起振和停振來檢測被測線圈的好壞。當(dāng)未接線圈時，該振蕩器是由運(yùn)放A及RW1、RW2、C3、C2、R3、 R4組成文氏橋振蕩電路，通過調(diào)節(jié)同軸電位器RW1=RW2=R，使當(dāng)前的振蕩頻率F=1/2πRC，約為5.5kHz；當(dāng)接入待測線圈且無故障時（同時電容C1介入），此電路變成LC振蕩器與文氏橋振蕩器的融合電路，其中以LC振蕩電路為主，當(dāng)前的振蕩頻率則由被測線圈的電感量和電容C2決定，因電容 C1取值較大,L電感量較小,其振蕩頻率經(jīng)推導(dǎo)結(jié)果為（OUT點輸出正弦信號）。當(dāng)被測線圈內(nèi)部匝間有短路時，由振蕩電路及磁路理論可知：線圈電感量將速降，Q值降低，線圈工作在低阻抗、高阻尼狀態(tài)，迫使感知振蕩電路停振（OUT點無正弦波輸出）。電路中的運(yùn)放C構(gòu)成了電壓跟隨器，以提高振蕩器的負(fù)載能力。運(yùn)放B及R3、R4、R5、RW3、C4、D1組成比例放大及整流濾波電路，使結(jié)型場效應(yīng)管Q工作在可變電阻區(qū)，從而實現(xiàn)對振蕩器輸出的正弦波穩(wěn)幅。
2、耦合指示電路 如圖3，電容C5與后續(xù)放大電路的輸入電阻構(gòu)成阻容耦合電路，該阻容耦合電路的特點是各級靜態(tài)工作點互相獨(dú)立，前后電路互不影響。在此電路中，如果被測線圈沒有故障，IN1（接圖2的OUT點）有正弦信號輸入，電容C5將此信號耦合給后面的整流放大電路，使三極管Q1、Q2導(dǎo)通，驅(qū)動綠色發(fā)光二極管L1發(fā)光，進(jìn)行線圈正常的指示；若被測線圈匝間有短路情況，振蕩器停振，IN1無信號輸入，Q1、Q2截止，從而使L1熄滅 如圖4，芯片555及R14、R15、RW4、C8構(gòu)成方波發(fā)生器。當(dāng)被測線圈不存在匝間短路時，IN2（接圖2的OUT點）有正弦信號輸入，該信號經(jīng)過D4，C7的整流濾波后，使Q3飽和導(dǎo)通，Q4截止，從而+12V電源不能為555供電，555不工作，即無報警信號輸出；若被測線圈有匝間短路時，IN2無正弦信號輸入，使Q3截止，Q4導(dǎo)通，從而+12V電源通過Q4為555供電，555工作，由555的3管腳輸出連續(xù)的方波信號，驅(qū)動紅色發(fā)光二極管L2發(fā)光，進(jìn)行光報警，同時驅(qū)動揚(yáng)聲器，進(jìn)行聲音報警。來源：電能質(zhì)量分析儀 http://www.kafenchem.com/
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