本發明涉及避雷器技術領域，尤其是一種避雷器校驗測試用信號發生裝置。

背景技術：

由于氧化鋅避雷器長期承受工頻電壓、沖擊電壓及內部受潮等因素的作用而趨于老化，使其絕緣特性遭到破壞，表現為阻性泄漏電流增加引起熱崩潰，嚴重時將導致氧化鋅避雷器發生損壞或爆炸，進而引發大面積停電。因此，必須對氧化鋅避雷器的阻性泄漏電流進行周期檢測，保證其安全運行。氧化鋅避雷器試驗采用氧化鋅避雷器阻性電流測試儀進行阻性電流、全電流、容性電流、參比電壓等的測量誤差試驗的檢測，它的測量結果準確與否直接關系到氧化鋅避雷器的安全運行。由于目前氧化鋅避雷器阻性電流測試儀生產廠家眾多，產品良莠不齊，為確保各種測試儀的測量結果準確可靠，保證電網安全穩定運行，迫切需要有一套考核氧化鋅避雷器阻性電流測試儀的校驗裝置。

技術實現要素：

本發明提供一種避雷器校驗測試用信號發生裝置，設計了一款單相交流電壓電流校驗信號源。

本發明具體采用如下技術方案實現：

一種避雷器校驗測試用信號發生裝置，包括單片機、旋轉編碼開關、D/A轉換模塊、電壓調整電路、電壓輸出電路、電流調整電路和電流輸出電路，電壓信號和電流信號輸入至所述單片機內，所述旋轉編碼開關與所述單片機連接，控制所述電壓信號的諧波系數和電流信號的諧波系數，所述單片機根據諧波系數生成信號數據輸出到所述D/A轉換模塊，所述D/A轉換模塊轉換的基準電壓信號經過所述電壓調整電路和電壓輸出電路后輸出，所述D/A轉換模塊轉換的基準電流信號經過所述電流調整電路和電流輸出電路后輸出。

作為優選，所述單片機選用dsPIC30F6015單片機，所述旋轉編碼開關控制控制所述電壓信號的三次諧波系數和電流信號的基次、三次和五次諧波系數，所述dsPIC30F6015單片機產生相應的基準信號，通過PORTD口輸出到所述D/A轉換模塊。

作為優選，所述D/A轉換模塊選用TLC7226數模轉換芯片，用于轉換控制器輸出的電壓和電流信號值，所述TLC7226數模轉換芯片的數據引腳DB0-DB7與所述dsPIC30F6015單片機的PortD0-PortD7相連用于接收數據，選擇輸出通道用的A0和A1引腳與PORTD8和PORTD9連接，寫選通信號WR連接于PORTD10。

作為優選，所述電壓調整電路包括電位器、功率放大芯片TDA2822M，所述電壓輸出電路包括升壓變壓器，所述D/A轉換模塊輸出的基準電壓信號通過所述電位器調節幅值，所述功率放大芯片TDA2822M進行功率放大，放大后的電壓幅值通過所述升壓變壓器對電壓信號進行升壓后輸出。

作為優選，所述電流調整電路包括電位器、功率放大芯片TDA2822M和隔離變壓器，所述D/A轉換模塊輸出的基準電流信號通過所述電位器調節幅值，所述功率放大芯片TDA2822M進行功率放大，放大后的信號對地電壓有所變化，通過所述隔離變壓器進行隔離。

作為優選，所述電流輸出電路包括LM258運算放大器，所述隔離變壓器輸出的電壓信號經過所述LM258運算放大器轉換成電流信號，作為恒流源輸出。

本發明提供的一種避雷器校驗測試用信號發生裝置，其有益效果在于：提供一款單相交流電壓電流校驗信號源，可以對避雷器阻性電流測試儀開展校驗工作，以便及時發現各種測試儀的缺陷和測量誤差，避免在使用測試儀對避雷器進行試驗時產生誤判斷，根據避雷器阻性電流測試儀的使用特點設計，符合DL/T987-2005《氧化鋅避雷器阻性電流測試儀通用技術條件》的規定。

附圖說明

圖1是本發明避雷器校驗測試用信號發生裝置的結構框圖；

圖2是D/A轉換模塊的電路原理圖；

圖3是電壓調整電路和輸出電路原理圖；

圖4是電流調整電路原理圖；

圖5是電流輸出電路原理圖。

具體實施方式

為進一步說明各實施例，本發明提供有附圖。這些附圖為本發明揭露內容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本發明的優點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現結合附圖和具體實施方式對本發明進一步說明。

如圖1所示，本實施提供的一種避雷器校驗測試用信號發生裝置，包括單片機、旋轉編碼開關、D/A轉換模塊、電壓調整電路、電壓輸出電路、電流調整電路、電流輸出電路及液晶顯示模塊。

本實施例中，單片機選用dsPIC30F6015單片機，操作人員通過操作旋轉編碼開關，控制電壓信號的三次諧波系數和電流信號的基次、三次和五次諧波系數，dsPIC30F6015單片機根據設置的諧波系數產生相應的基準信號，生成的信號數據通過PORTD口輸出到D/A轉換模塊。

D/A轉換模塊選用TLC7226數模轉換芯片，具有使用方便簡單，轉換速率快等特點，用于轉換控制器輸出的電壓和電流信號值。具體電路圖如圖2所示，數據引腳DB0-DB7與dsPIC30F6015單片機的PortD0-PortD7相連用于接收數據，選擇輸出通道用的A0和A1引腳與PORTD8和PORTD9連接，寫選通信號WR連接于PORTD10。四路輸出通道中只用到其中的A、B兩路通道(對應了A0、A1引腳分別為00和10的情況)，用于轉換控制器輸出的電壓和電流信號值。當WR引腳為低電平時，數據輸入端口開放，允許數據輸入；一旦出現上升沿，輸入端口則關閉。電路中參考電壓V ref設為+5V。

電壓調整電路包括電位器、功率放大芯片TDA2822M，電壓輸出電路包括升壓變壓器，具體電路如圖3所示。經過D/A轉換的信號是幅值固定的基準信號，還需要進行相應的調整。經D/A轉換的基準電壓信號通過電位器W3進行調節幅值(由操作人員根據需要的輸出電壓進行調節，做成旋鈕置于控制面板上)，由于此信號功率較小需要進行功率放大。圖中的TDA2822M芯片用于電壓信號的功率放大，其供電電源在1.8V～15V之間，可用增益調整為39dB，在單輸入輸出的情況下輸出功率最大為2W。設計中采用的供電電源為+10V，放大后的電壓幅值不大于10V。為了達到要求的0～250V，需要通過升壓變壓器對電壓信號進行升壓。圖中升壓變壓器T1的匝數比為6：220，理論上最大電壓值可到360V，完全能夠滿足要求。信號經升壓變壓器升壓后輸出，為信號發生器的電壓輸出端口。

電流調整電路如圖4所示，與電壓調整電路的原理類似，電位器W4用于調節輸出信號的幅值。兩個音頻功率放大芯片TDA2822M均用于電流信號的功率放大，放大后的信號范圍能夠達到設計要求的10mA。由于放大后的信號對地電壓有所變化，因此通過隔離變壓器進行隔離。一路經隔離變壓器T3輸出，另一路則經隔離變壓器T4并整流橋送到控制器的模擬輸入引腳AN1進行實際電流有效值的測量計算。電位器W5用于調節控制器A/D采樣輸入信號的幅度。控制器A/D模塊每采樣完2100次則計算一次有效值，采樣頻率與電壓電流信號數據的更新頻率一致，也為10500Hz，計算有效值的周期為0.2s。

經變壓器T3輸出的信號仍是電壓信號，還必須轉換為電流值才能作為電流信號輸出，電流輸出電路如圖5所示，利用LM258進行電壓信號到電流信號的轉換，輸出為恒流源輸出。

盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本發明做出各種變化，均為本發明的保護范圍。