專利名稱：便攜式智能雜散電流測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種電流測量裝置。
一般在正常情況下，電流按照設計的要求均在指定的導體內流動，由于外界條件的變化或某種原因，一部分電流離開了指定的導體而在原來不應有的導體內流動，這部分電流稱作雜散電流，如地鐵、有軌電車。由于各種軌道之間接觸不良，在有機車行駛時，將有一部分電流從軌道流向大地或其它介質，形成雜散電流，由于這些雜散電流的存在，在附近城區和工業區的地下管道及野外遠距離油氣輸送管線，此雜散電流從地下管道某一表面區域離開金屬導體而進入土壤介質，這一表面區域被促使陽極溶解加速，因而產生雜散電流引起的腐蝕破壞。
為防止以上雜散電流引起的腐蝕破壞作用，本實用新型的目的提供一種便攜式智能雜散電流測量儀，利用該測量儀，可有效的解決由于工程的雜散電流對其它設備的腐蝕破壞作用的監測。
本實用新型的結構設計是這種實現的該便攜式智能雜散電流測量儀的控制電路由模擬電路和以8031單片機為核心的數字電路兩部分組成，其中模擬電路部分由輸入電路、放大電路、邏輯開關電路、采樣保持電路及模擬轉換電路組成(如

圖1所示)，其聯接是，前面為二路輸入IN1、IN2，來自測量點的設備上，每一路徑二級放大C1C3和C2C4分別聯接邏輯開關U1的輸入端X0X1，邏輯開關的輸出聯接到采樣保持器LF398的輸入端，其輸出聯接到高精度A/D轉換器AD574A的輸入端(如圖2所示)；數字電路部分以8031單片機為核心，并由鎖存器、程序存貯器、數據存貯器及識碼器組成，其聯接是8031單片機的數據端，通過數據總線分別與鎖存器U9、程序存貯器U8、數據存貯器U7、U8的數據端并行聯接，8031單片機地址端通過地址總線分別與上述部件地址端并行聯接，識碼器U10三輸入端A、B、C，分別與8031的三地址端聯接，識碼器U10的輸出與A/D轉換器的控制端CS聯接，8031單片機的讀、寫端通過與非門電路反向輸出與A/D轉換器的LE控制端聯接(如圖3所示)；在控制電路中還設有顯示模塊電路U5和時鐘信號電路U4數據端分別通過數據總線與A/D轉換器、8031單片機數據端聯接，在儀器控制電路中還設有負壓保護電路(如圖5所示)，每一路電源+5V、+12V、-12V分別通過平衡放大器LM393輸出接報警指示燈顯示電壓失調狀態。
本實用新型的優點電路結構簡單，測試速度快，功能全，精度高，與通訊接口聯接輸入給上位機，可完成多路遠距離測試。
本實用新型的結構由以下實施例及附圖給出。
圖1為便攜式智能雜散電流測試儀總體方框圖；圖2為便攜式智能雜散電流測試儀模擬部分電原理圖；圖3為便攜式智能雜散電流測試儀數字部分電原理圖；圖4為便攜式智能雜散電流測試儀數字部分電原理圖；圖5為便攜式智能雜散電流測試儀負壓顯示器原理圖。
其電路結構如附圖所示，電路所用器件輸入放大器C1、C2為CA3140,C3、C4為OP-07，邏輯開關為4051，采樣保持器為LF398,CPU 8031，鎖存器為74LS373，程序存貯器為27128，數據存貯器為62256，識碼器為74HC138,A/D轉換器為AD574A，顯示器模塊為EDM1602，時鐘模塊為MC146818，負壓電源顯示放大器為LM393，圖3與圖4a、b兩點相接。
其工作原理整個電路由模擬電路與數字電路相聯接，取地下管道幾十米～幾百米的兩個點上引出測量線，與雜散電流測量儀的模擬信號輸入端相接，為IN1、IN2對地端相連，當有雜散電流流過管道時就會在這幾十米～幾百米的管線上產生壓降，儀器采集的電流信號經過放大后送入通道選擇開關，再輸入到采樣保持器LF398，通常采樣保持器處在于采樣跟隨狀態，在啟動A/D前，LF398被設置為輸出保持狀態，以保證輸入信號的穩定，電壓信號最終送到A/D轉換器，將模擬信號轉換成數字信號，再由8031單片機處理，其結果在顯示器上輸出，雜散電流被測出。
權利要求1．一種便攜式智能雜散電流測量儀，其特征是該測量儀的控制電路由模擬電路和以8031單片機為核心的數字電路兩部分組成，其中模擬電路部分由輸入電路、放大電路、邏輯開關電路、采樣保持電路及模擬轉換電路組成，其聯接是，前面為二路輸入IN1、IN2，來自測量點的設備上，每一路徑二級放大C1C3和C2C4分別聯接邏輯開關U1的輸入端X0X1，邏輯開關的輸出聯接到采樣保持器LF398的輸入端，其輸出聯接到離精度A/D轉換器AD574A的輸入端；數字電路部分以8031單片機為核心，并由鎖存器、程序存貯器、數據存貯器及識碼器組成，其聯接是8031單片機的數據端，通過數據總線分別與鎖存器U9、程序存貯器U8、數據存貯器U7、U8的數據端并行聯接，8031單片機地址端通過地址總線分別與上述部件地址端并行聯接，識碼器U10三輸入端A、B、C，分別與8031的三地址端聯接，識碼器U10的輸出與A/D轉換器的控制端CS聯接，8031單片機的讀、寫端通過與非門電路反向輸出與A/D轉換器的LE控制端聯接。
2．按權利要求1所述的測量儀，其特征是在控制電路中還設有顯示模塊電路U5和時鐘信號電路U4數據端分別通過數據總線與A/D轉換器、8031單片機數據端聯接。
3．按權利要求1所述的測量儀，其特征是在控制電路中設有負壓保護電路，每一路電源+5V、+12V、-12V分別通過平衡放大器LM393輸出接報警指示燈顯示電壓失調狀態。
專利摘要本測量儀屬于一種電流測量裝置,其電路結構是該裝置由模擬電路和數字電路兩部分組成,模擬電路由輸入電路、放大電路、邏輯開關電路、采樣保持電路及模擬轉換電路組成,數字電路以8031單片機為核心,同時聯接鎖存器、程序存貯器、數字存貯器及識碼器,模擬電路所測信號經放大,A/D轉換器將模擬信號變成數字量,經8031處理后由終端輸出。優點:結構簡單,測量速度快,精度高,可完成多路遠距離測試。
文檔編號G01R31/02GK2309574SQ9725041
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月12日 優先權日1997年8月12日
發明者鄭立群, 李洪錫, 高洪雷, 林海潮, 杜鵑, 左晉, 荀偉 申請人:中國科學院金屬腐蝕與防護研究所