【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备检测领域，特别是一种基于电压激励的接地电阻测试仪。
技术介绍
1、接地电阻是衡量接地系统有效性和安全性的关键指标。在电力系统、通信基站、建筑物等领域，接地系统起着至关重要的作用，它能够有效防止电气设备的绝缘破坏导致的触电事故，同时还能降低雷电对设备和人员的危害。因此，准确测量接地电阻对于保障设备正常运行和人员安全至关重要。然而，现有的接地电阻测试方法和仪器在实际应用中存在着诸多不足之处。首先，由于接地电阻值通常较小，传统的测试方法往往难以达到较高的测量精度，导致测试结果存在较大的误差。其次，接地电阻测试过程中容易受到环境干扰，如电磁干扰、地电位干扰等，这些干扰因素会严重影响测试结果的准确性。此外，传统的接地电阻测试仪往往操作复杂，需要专业的技术人员进行操作，增加了测试的复杂性和成本。因此如何提高接地电阻测试的准确性和便捷性是现阶段丞待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于电压激励的接地电阻测试仪。
2、实现上述目的本专利技术的技术方案为，进一步，在上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪中，所述接地电阻测试仪包括电压激励模块、电流检测模块、信号处理模块、微控制器和显示模块：
3、电压激励模块，用于向被测接地系统施加特定频率和幅度的交流电压信号；
4、电流检测模块，用于检测流过所述被测接地系统的实时电流信号，并将所述实时电流信号转换为实时电压信号；
5、信号处理模块，用于
6、微控制器，用于控制所述电压激励模块的输出参数，接收所述信号处理模块处理后的数字信号，并根据预设的算法计算接地电阻值；
7、信号显示模块，用于接收所述微控制器中的接地电阻值，并实时显示所述接地电阻值。
8、进一步，在上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪中，所述电压激励模块包括生成子模块、调整子模块、幅度子模块、得到子模块：
9、生成子模块，用于基于所述电压激励模块中的频率发生器生成交流信号，所述交流信号的初始频率基于所述被测接地系统的设计标准和特性进行确定；
10、调整子模块，用于将所述交流信号输入频率调整电路，通过微调电阻、电容元件的值，利用p id自适应控制算法对所述交流信号的频率进行精确的调整，得到调整交流信号；
11、幅度子模块，用于利用可变增益放大器或数字电位器等元件，根据预设的幅度设定值改变所述调整交流信号的电压幅度，得到幅度交流信号；
12、得到子模块，用于通过输出接口和连接线缆，将所述幅度交流信号施加至所述被测接地系统上，得到交流电压信号。
13、进一步，在上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪中，所述数据特征提取模块包括以下子模块：
14、预处理子模块，用于对所述初始金融数据进行文本预处理，所述电流检测模块包括信号标记子模块、信号感应子模块、第一转换子模块、第二转换子模块：
15、信号标记子模块，用于利用霍尔传感器监测流过所述被测接地系统的交流电压信号，并进行标记，得到标记电压信号；
16、信号感应子模块，用于基于电磁感应原理，霍尔传感器对所述标记电压信号产生与电流大小成正比的微弱信号；
17、第一转换子模块，用于利用转化电路对所述微弱信号转换为电流信号，所述转化电路包含运算放大器元件；
18、第二转换子模块，用于通过线性回归算法将电流信号按照比例和线性关系转换为实时电压信号。
19、进一步，在上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪中，所述信号处理模块包括滤波子模块、放大子模块、转换子模块：
20、滤波子模块，用于接收到电流检测模块输出的实时电压信号，利用卡尔曼滤波算法对所述实时电压信号进行滤波，去除电压信号中的高频噪声和干扰，得到滤波电压信号；滤波电路由电阻、电容和电感等元件组成；
21、放大子模块，用于利用放大器对所述滤波电压信号进行放大处理，放大器根据信号的强度和后续处理的需求，对电压信号进行适当的增益调整，得到放大电压信号；
22、转换子模块，用于模数转换adc按照预设的采样频率和精度，将连续的模拟电压信号转换为离散的数字信号。
23、进一步，在上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪中，所述微控制器包括参数确定子模块、指令生成子模块、信号接收子模块、电阻计算子模块：
24、参数确定子模块，用于根据测量要求和所述被测接地系统的预估特性，确定电压激励模块的输出参数，所述输出参数至少包括频率和幅度；
25、指令生成子模块，用于通过数字通信接口向电压激励模块发送控制指令，实时调整所述输出参数，得到调整输出参数；
26、信号接收子模块，用于持续接收信号处理模块处理后的数字信号，并将所述数字信号存储在内部的缓存区域；
27、电阻计算子模块，用于利用预先编写并存储在内部存储器中的固定领导者分布式共识算法fldca，微控制器对所述数字信号进行复杂的计算和分析，并结合电压、电流以及系统的几何和物理特性因素，计算得出接地电阻值。
28、进一步，在上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪中，所述电阻计算子模块包括判决子模块、管控子模块：
29、判决子模块，用于利用固定领导者分布式共识算法fldca控制各异构mcu读事件和定时器事件顺序来保证异构mcu的运行状态，利用裁决器进行有效判决并保证整体系统正常运行；
30、管控子模块，用于fldca定时器事件添加和超时基于的是从同步模块申请的时间，mcu判决线程是否超时不依据本地时间，依据同步模块反馈的相对时间，若定时器事件执行顺序一致，在外部读事件的同意管控下，实现异构mcu中定制器时间。
31、进一步，在实现上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪的方法中，所述方法包括以下步骤：
32、向被测接地系统施加特定频率和幅度的交流电压信号；
33、检测流过被测接地系统的实时电流信号，并将所述实时电流信号转换为实时电压信号；
34、对电流检测模块输出的实时电压信号进行滤波、放大和模数转换处理；
35、控制电压激励模块的输出参数，接收所述信号处理模块处理后的数字信号，并根据预设的算法计算接地电阻值；
36、接收微控制器中的接地电阻值，并实时显示所述接地电阻值。
37、进一步，在实现上述一种基于电压激励的接地电阻测试仪的方法中，所述方法包括以下步骤：
38、基于所述电压激励模块中的频率发生器生成交流信号，所述交流信号的初始频率基于所述被测接地系统的设计标准和特性进行确定；
39、将所述交流信号输入频率调整电路，通过微调电阻、电容元件的值，利用p id自适应控制算法对所述交流信号的频率进行精确的调整，得到调整交流信号；
40、利用可变增益放大本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述接地电阻测试仪包括电压激励模块、电流检测模块、信号处理模块、微控制器和显示模块：
2.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述电压激励模块包括生成子模块、调整子模块、幅度子模块、得到子模块：
3.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述电流检测模块包括信号标记子模块、信号感应子模块、第一转换子模块、第二转换子模块：
4.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述信号处理模块包括滤波子模块、放大子模块、转换子模块：
5.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述微控制器包括参数确定子模块、指令生成子模块、信号接收子模块、电阻计算子模块：
6.如权利要求5所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述电阻计算子模块包括判决子模块、管控子模块：
7.实现如权利要求1所述一种基于电压激励的接地电阻测试仪的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：p>
8.实现如权利要求1所述一种基于电压激励的接地电阻测试仪的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
9.实现如权利要求1所述一种基于电压激励的接地电阻测试仪的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述接地电阻测试仪包括电压激励模块、电流检测模块、信号处理模块、微控制器和显示模块：
2.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述电压激励模块包括生成子模块、调整子模块、幅度子模块、得到子模块：
3.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述电流检测模块包括信号标记子模块、信号感应子模块、第一转换子模块、第二转换子模块：
4.如权利要求1所述的一种基于电压激励的接地电阻测试仪，其特征在于，所述信号处理模块包括滤波子模块、放大子模块、转换子模块：
5.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍超斌，魏征，夏秋，
申请(专利权)人：武汉启亦电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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