便携式一般建筑物接地电阻测量仪的设计与实现
建筑物防雷减灾的关键在于接地，接地的好坏直接导致防雷的成败。防雷接地的目的将雷电产生的瞬间超大电流迅速有效的泄放到大地中，而接地电阻的大小正是防雷设备散流效果的关键性指标之一。因此准确地测量接地电阻值是判断接地装置是否符合相关要求的重要方法，也是防雷减灾工作中最为主要的技术参考。如果要快速、准确、科学地测量接地电阻，应该采用合理的检测方法，以及操作简单快捷的检测仪器。 在对接地电阻测量原理分析比较的基础上，结合城市一般建筑物的地网特点，本文提出采用三级补偿法的测量方案。基于该方案，设计了一套建筑物防雷接地电阻检测系统。该检测系统以 STM32系列处理器为核心，采用多路并行同步AD转换芯片AD7656对电压、电流信号进行数据采集，并利用 FFT算法滤波处理，进而达到精准的接地电阻值。另外要使检测业务规范化，进一步提高工作效率，在 Wince系统上开发出适用的上位机检测软件实现对各组成模块的控制、数据存储、建筑物相关信息的录入和建筑简图的绘制等功能。本文首先从接地的概念出发，逐步深入地分析建筑物地网构成，及接地电阻的相关概念，并从布线方式上介绍了接地电阻测量的理论。其次，介绍了测量仪的硬件总体设计方案。测量仪硬件采用模块化设计，主要由交流合成模块、电压电流采集模块、电源管理及通讯模块、供电电路以及Wince上位机系统组成，并对硬件组成部分逐一分析其工作流程。然后介绍了各模块的软件设计思路及流程分析，同时对信号采集中的降噪滤波方法进行了相应研究。最后对测量进行实验分析并介绍仪器的校准方法。此外对于仪器的便携性，提出内置可充电式锂电池供电方案，并设计出合理的电源管理系统，从而有效的对电源的工作电流、剩余电量、环境温度相关运行参数进行监测，保证仪器的安全工作。
接地电阻;测量仪;模块化设计;硬件结构;三极补偿法
中国计量大学
硕士
控制工程
赵子恺;施尧平
2016
中文
TM934.15;TM930.2
81
2017-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）