[发明专利]新型接地电阻测试仪的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及居民用电、工/商业用电、农业用电等电气安装检测领域，特别是一种接地电阻检测、土壤电阻率测试和等电位接地电阻测试仪。 

背景技术

在涉及发电、配电和消耗电能的地方，必须采取一定的安全措施才能保护人们的生命安全。在许多情况下，这些安全措施都是必须定期检查的国家和国际法规。接地是暴露的导电部分与地面之间的连接，是出现故障时最根本的安全保护措施。接地系统的有效性应使用接地电阻测试仪器进行检查，确保与地面之间连接的有效性。

接地电阻的测试方法通常有地桩法、单钳法、双钳法等。地桩法测量准确，但需要打桩布线；单钳法为地桩法的扩展，可准确地测量单点和网状接地系统中的每个接地电极的电阻，而无需断开任何并联的接地电极；双钳法适用于多点接地的场合，无需打桩，无需断开任何并联的接地电极，但是测量精度较低。目前，市场上有各种各样的接地电阻测试仪，这些测试仪器基本上仅具有上述的一种或两种测试方法，而且测量频率单一，不能自动避开干扰频率，无法满足所有的应用场合。

由上可见，在接地测试中，需要一种功能强大、外形轻巧、可靠性高、抗干扰能力强、智能化、便于携带的多功能的接地电阻测试仪。

发明内容

本发明的目的是：为了克服现有的接地电阻测试仪种类繁多、测试方法单一、非智能化等方面的不足，本发明提供一种多功能接地电阻测试仪。该接地电阻测试仪具有测量电流范围宽、高稳定性、高可靠性、测量成本低等特点；还具有自动频率控制功能，并且外形小巧、便于携带，由于将多功能组合在一起，相对多种测试仪器成本得到降低。

本发明的技术方案是：提供一种新型接地电阻测试仪的设计方法，其特征是：它包括激励发生模块、信号切换模块、前置输入模块、ADC转换模块、数字信号处理模块、显示模块、人机接口与工作电源。

所述激励发生模块，用于产生测量所需的激励信号；

所述信号切换模块，通过继电器的组合，将激励信号输出到端子，将被测信号切入前置输入模块；

所述前置输入模块，用于调理测量的信号，输出给所述ADC转换模块；

所述ADC转换模块，用于对所述接收的测量信号进行模数转换，输出给所述处理模块；

所述处理模块，用于对模数转换后的信号进行解析、运算、测量，得到测量结果，并将该测量结果输出给所述显示模块；

所述显示模块，用于对所述测量结果进行显示。

上述新型接地电阻测试仪的设计方法，其特征是：包括激励发生模块，激励发生模块中交流激励源产生不同频率、不同幅度的正弦波信号，用于接地电阻测量和土壤电阻率测量；直流激励源产生带限流保护的直流信号用于等电位接地电阻测量。

上述信号切换模块是接地电阻测量时将激励发生模块1的交流激励信号切到端子；等电位接地电阻测量时将激励发生模块1的直流激励信号切到端子，并完成激励输出的方向转换；将被测信号切到前置输入模块3

上述前置输入模块用于接收被测信号，对其进行增益衰减或放大后输出给ADC转换模块4。

上述ADC转换模块采用了两个14位AD转换芯片；Iin为电流信号接入，U21为电流AD转换芯片，SDOI为转换后的电流信号，输出给处理模块；Vin为电压信号接入，U22为电压AD转换芯片，SDOU为转换后的电压信号，输出给处理模块。

上述数字信号处理模块中D18为DSP芯片，用来处理转换后的信号，对其进行解析、运算、选最合适的测量测量频率，得到测量结果；其中DB0~DB7、/WR、/RD、/CE、C/D是与显示模块的接口，将测量结果传送给显示模块；X2为DSP芯片的外部晶振，D20为DSP芯片的外部复位芯片。