手持式回路电阻测试仪的研究

李洋 李雨佳 魏志海

摘  要：手持式操作仪器摆脱了使用交流电的依赖，满足现场使用。该文简要介绍了回路电阻测试仪的现状及现场遇到的问题，以及为何研究手持式回路电阻测试仪，同时对手持式回路电阻测试仪的研究意义、基本原理、结构介绍、功能特点进行了简单介绍，同时对该测试仪的实现方案进行了详细的论述，最后简要说明了该测试仪的实际应用意义，以及经济效益、社会效益和应用前景。

關键词：手持式  开关断路器  回路电阻  基本原理  结构介绍  功能特点

中图分类号：TM54           文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）07（b）-0064-03

Research on Handheld Loop Resistance Tester

LI Yang   LI Yujia   WEI Zhihai

（State Grid Henan Electric Power Company Shangqiu Power Supply Company， Shangqiu， Henan Province， 476000 China）

Abstract： Hand-held operating instruments get rid of the dependence on the use of alternating current and meet the needs of on-site use. This article briefly introduces the current status of the loop resistance tester and the problems encountered in the field， and why it is a handheld loop resistance tester. At the same time， the research significance， basic principles， structural introduction， and functional characteristics of the handheld loop resistance tester are briefly described. At the same time， the implementation plan of the tester is discussed in detail. Finally， the practical application significance， economic benefits， social benefits and application prospects of the tester are briefly explained.

Key Words： Handheld; Switch circuit breaker; Loop resistance; Basic principle; Structure introduction; Functional characteristics

开关触点的接触电阻测量和其他微欧电阻的测量都需要大电流测试，目前的测试技术都是采用回路电阻测试仪，这种仪器体积大、重量大，对于使用很不方便，尤其对于户内开关测量更是如此，所以对于现场应用来讲，希望仪器小巧轻便，便于携带和使用。目前电子技术飞速发展，AI智能化应用也越来越来，我们结合现代电子技术，并加强对电池技术的研究，研发出一种可手持式操作的仪器，该仪器可以使用电池供电，摆脱使用交流电的依赖，并且能提供100A恒流大电流输出，满足现场使用。

1  基本原理

仪器具有回路电阻等微欧电阻测试功能，输出电流100A、50A可调。它核心部分是恒流源发生模块、电池管理模块和直流采样模块。恒流源发生模块采用了先进的PWM调制技术和动态反馈技术，将输入直流电压9～12V转换为100A的恒流源输出，它可以根据负载动态调整输出，保证输出电流的稳定，这样对于测量微欧试品打下了基础;直流采样模块包括差分信号输入电路，电压、电流信号切换电路、端口保护电路、AD芯片采集电路，该模块实现了对于mV信号的精确采集，保证了仪器测试的精度;电池管理单元包括电池保护电路、智能充电管理电路、智能放电管理电路、电池温度监测电路，它针对大电流电池放电及充电进行合理控制，保证电池使用寿命和使用时长。

2  方案设计

2.1 供电电源

仪器采用电池供电，为保证电池寿命和仪器性能，对电源管理系统进行了合理的设计，对输入电路进行了完善的滤波设计，对输出电路进行了完善的滤波设计和保护设计，并使用了TI先进了电源管理芯片TPS54331，提高了电池使用效率，延长了仪器使用时间。

2.2 大电流恒流源发生模块

回路电阻测试需要稳定的大电流恒流源，我们采用了先进的PWM调制技术和动态反馈技术，将输入直流电压9～12V转换为100A的恒流源输出，它可以根据负载动态调整输出，从而保证了微欧电阻的测试精度和稳定性。该恒流电源输出电流可数字调节，由CPU控制输出恒流电流，可输出100A、50A、30A档，并具有完善的过压保证和过流保护电路。

2.3 采样系统的设计

流采样模块包括差分信号输入电路，电压、电流信号切换电路、端口保护电路、AD芯片采集电路。

其中AD采样芯片使用了业界先进的16位ADC芯片AD7705，它能针对毫伏信号进行精确采集，保证了仪器测试的精度。

3  仪器特点

（1）创新性地开发出采用锂电池供电的手持式回路电阻测试仪，产品体积小巧，采用手持式操作，更加轻便、便于携带。

（2）锂电池供电或者220V交流供电自适应，一次充电，可连续测量1000次，因此现场测试时无需交流电，测试过程简单、方便。

（3）100A/50A多档电流输出，满足不同测试要求。

（4）仪器具有过压保护、开路保护、过热保护等多种保护功能。

4  研究意义

手持式回路电阻测试仪的研制成功将大大减轻现场测试人员的劳动强度，测试仪器由传统的20kg减轻为5kg;仪器由于使用电池供电，现场不必再依赖交流电源，使得对于测试环境的要求大大降低，从而提高了仪器的使用效率;由于仪器手持操作、体积小巧、便于携带，对于一些狭小空间的故障查找成为可能，从而提高了电网的供电可靠性，缩短了电网的停电时间，给社会带来极大的经济收益。

5  结语

通过对手持式回路电阻测试仪基本原理、方案设计、仪器特点、研究意义的分析，理论和实践证明手持式回路电阻测试仪的研制具有极大的现实意义和社会价值，不仅能提高工作效率，还能降低劳动强度，并且仪器使用智能化操作，简单方便，因此此研究成果具有极大的推广价值，定能为电网的供电可靠性与安全性保驾护航。

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