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線圈匝間短路測試儀設計

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、可以進行聲、光同時報警。      3、簡單、實用、生產成本低。      二、工作原理    本設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生短路時,該短路線圈將構成閉合回路,并在磁路中產生高阻尼,使振蕩器停振,報警電路立即進行聲、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。當未接線圈時,該振蕩器是由運放A及RW1、RW2、C3、C2、R3、 R4組成文氏橋振蕩電路,通過調節同軸電位器RW1=RW2=R,使當前的振蕩頻率F=1/2πRC,約為5.5kHz;當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,其振蕩頻率經推導結果為(OUT點輸出正弦信號)。當被測線圈內部匝間有短路時,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,迫使感知振蕩電路停振(OUT點無正弦波輸出)。電路中的運放C構成了電壓跟隨器,以提高振蕩器的負載能力。運放B及R3、R4、R5、RW3、C4、D1組成比例放大及整流濾波電路,使結型場效應管Q工作在可變電阻區,從而實現對振蕩器輸出的正弦波穩幅。               

 2、耦合指示電路     如圖3,電容C5與后續放大電路的輸入電阻構成阻容耦合電路,該阻容耦合電路的特點是各級靜態工作點互相獨立,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導通,驅動綠色發光二極管L1發光,進行線圈正常的指示;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構成方波發生器。當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,該信號經過D4,C7的整流濾波后,使Q3飽和導通,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管腳輸出連續的方波信號,驅動紅色發光二極管L2發光,進行光報警,同時驅動揚聲器,進行聲音報警。來源:電能質量分析儀 http://www.for815.cn/
 

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