GK3690型阻波器结合滤波器自动测试仪解析.docx
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GK3690型阻波器结合滤波器自动测试仪解析
GK3690型阻波器、结合滤波器自动测试仪
使用说明书
GKA2.761.016SS
江苏宏图高科技股份有限公司通信设备分公司
目录
1概述1
2电气和机械结构性能1
3技术特性2
4面板布置4
5使用方法5
6一般故障处理12
7售后服务12
1概述
江苏宏图高科技股份有限公司通信设备分公司的GK3690型阻波器、结合滤波器自动测试仪,采用矢量检测、对数压缩、数字直接合成(DDS)等国际先进技术,专为测量阻波器、结合滤波器的高频特性而设计的智能型、全数字化仪表,比传统的电桥法测量,具有快捷、准确、操作简便等特点。
测量结合滤波器线路侧或电缆侧的回波损耗(Ar1、Ar2)和工作衰减(Ac1、Ac2)时,测量模式电路自动配置,耦合电容器(C’)、线路侧标称阻抗(Z1)和电缆侧阻抗(Z2)等测量参数自动接入,测量误差自动校正,避免了现场测量时杂乱的接线和繁琐的连接转换,实现了全自动测量。
机内自备可重复充电镍镉电池,连续工作时间约2小时,微处理器自动监测电池状态。
仪表功能齐全,且体积小,重量轻,便携式结构极方便于现场测试,若架在电力线上的被测阻波器不吊下来时,可将仪表直接带至高空测量,既缩短了测试引线,保证了测量精度,又极大地降低了劳动强度。
仪表采用高清晰大屏幕液晶显示器(LCD),汉字图形显示,界面友好的菜单式操作,测试数据自动储存,历史数据、特性曲线可随时查询,并通过RS232C接口上传PC机,以标准文本和图形曲线打印输出。
产品特点:
Ø全数字化,大屏幕高清晰液晶显示器(LCD),汉字图形显示,菜单式操作。
Ø数字直接合成器(DDS),可选择点频或扫频方式测量。
Ø测量阻波器的阻塞阻抗(Zb)、阻塞电阻Rb、电抗分量Xb。
Ø测量阻波器主线圈的额定电感(LtN)和品质因素(Q)。
Ø测量结合滤波器线路侧或电缆侧的回波损耗(Ar1、Ar2)和工作衰减(Ac1、Ac2)。
Ø耦合电容器(C’)可选择3.3nF、3.5nF、4.5nF、5.0nF、6.6nF、7.5nF、8.0nF、10nF、15nF或20nF。
Ø线路侧标称阻抗(Z1)可选择240Ω、300Ω、320Ω或400Ω。
Ø电缆侧标称阻抗(Z2)可选择75Ω、100Ω。
Ø测量模式电路自动配置,测量参数自动接入,测量误差自动校正。
Ø内置可充电电池,并自动检测电池状态,
Ø具有计时功能,并自动录入测试时的日期和时间。
Ø扫频测试结束发“嘟、嘟、嘟”提示音。
Ø测试数据自动储存和查询,并通过RS232C接口上传PC机,以标准文本和图形曲线打印输出。
Ø附件杂散电容器100pF~500pF连续可调。
2电气和机械结构性能
2.1仪表为手提便携式结构,整体坚固可靠,体积小、重量轻,适合条件较恶劣的环境使用。
它的外形如图1所示。
图1GK3690型阻波器、结合滤波器自动测试仪外形图
外形尺寸:
342mm(宽)×133.5mm(高)×238mm(深)。
质量:
约4kg.
2.2面板布置简洁、美观、操作方便。
内部电路单元均为独立的印制插件板,通过母板相互连接,排列分明,可靠性高,维修方便。
2.3电源供给:
交流市电220V±10%,50Hz,功耗小于5W。
直流供电用机内自备6节2号可重复充电镍镉电池,连续工作时间约2小时。
2.4环境适应能力:
工作温度0℃~40℃(20~90)%RH
极限工作温度-10℃~+50℃。
2.5仪表达到工作特性的预热时间为10min。
3技术特性
3.1信号源
3.1.1频率范围:
40kHz~500kHz,最小频率间隔(Δf)1kHz;可选择点频或扫频工作。
3.1.2频率误差:
±3×10-6±1Hz。
3.1.3频率100kHz,75Ω阻抗匹配时,输出电平+4dB±0.25dB。
3.1.4以100kHz频率为基准,频响误差±0.35dB。
3.1.5谐波衰减不小于46dB。
3.2阻塞阻抗(Zb)
测量范围:
40Ω~4kΩ,误差±5%。
3.2.1阻塞电阻(Rb)
电抗分量(Xb)不大于10倍阻塞电阻(Rb)时,误差±5%。
3.2.2电抗分量(Xb)
阻塞电阻(Rb)不大于10倍电抗分量(Xb)时,误差±5%。
3.3额定电感(LtN)
3.3.1测量范围:
0.2mH~2mH,误差±5%。
3.3.2可显示阻波器主线圈的品质因素(Q)
3.4回波损耗(Ar)
测量范围:
0dB~14dB,误差±0.5dB;
>14dB~20dB,误差±1dB;
>20dB~26dB,误差±2dB。
3.5工作衰减(Ac)
测量范围:
0~12dB,误差±0.25dB;
3.6测量模式与测量参数
3.6.1测量模式电路自动配置,测量参数自动接入,测量误差自动校正。
3.6.2耦合电容器(C’)可选择3.3nF、3.5nF、4.5nF、5.0nF、6.6nF、7.5nF、8.0nF、10nF、15nF或20nF。
3.6.3线路侧标称阻抗(Z1)可选择240Ω、300Ω、320Ω或400Ω。
3.6.4电缆侧标称阻抗(Z2)可选择75Ω、100Ω。
3.7计时功能
3.7.1可显示年、月、日、时、分,可对日期/时间进行设定或修改。
3.7.2历史数据可查询,并自动录入测试时的日期和时间。
3.7.3扫频测试结束发“嘟、嘟、嘟”提示音。
3.8RS232C串行口
与PC机连接:
9针RS232C串行插座;
通信传输速率:
9600bit/s。
3.9测量稳定度
基准条件下,电源电压变化以及连续工作期间不经校正,用400Ω标准电阻器、4000pF标准电容器和短路线,在点频100kHz分别测量阻塞阻抗(Zb)和工作衰减(Ac)应符合表1的规定。
表1稳定度要求
试验项目
阻塞阻抗(Zb)
显示值变化
工作衰减(Ac)
显示值变化
电源电压变化±10%
±1.5%
±0.15dB
连续工作8h
±3%
±0.25dB
连续试验8h结束,经校正,阻塞阻抗Zb和工作衰减Ac测量误差应符合3.2、3.5的要求。
3.10电磁兼容性
电磁兼容性符合GB/T6833-1987的规定。
3.11可靠性
系统平均无故障工作时间(MTBF):
3000h。
4面板布置
4.1前面板布置见图2
4.1.1显示器
显示器(LCD)位于前面板的左半部,汉字图形显示,视域尺寸96mm×72mm,LED背光,白底、黑色字符。
靠面板右边有对比度控制电位器,可用小起子进行调节,直到亮度和清晰度达到满意为至。
图2GK3690型阻波器、结合滤波器自动测试仪前面板布置图
4.1.2键盘
前面板上键盘共有按键20个,分功能键和数字键。
其中印有“∕”符号的一个按键表示无定义。
功能键有确认、清除、复位、通信(RS232C)和多功能键共9个,其中紧靠显示屏右边自上至下5个灰色按键(F1~F5),为多功能键,不同菜单有不同的定义,其操作见使用方法。
数字键0、1~9共10个,用来设置测量频率、日期时间设定或修改、输入被测件的编号,输入过程中,若出错可按“清除”键,此时,显示保留最低位为0,等待重新输入新的数据。
当输入完一组数据,并确认无误后,应按“确认”键,才能更新频率或数据。
4.1.3测试插座和电源开关
前面板的右下方为测试插座和电源开关。
阻波器测试插座是二芯的,通过测试引线,红色插座接阻波器上桩头,黑色插座接下桩头。
结合滤波器测试插座是四芯的,分线路侧和电缆侧。
通过测试引线,线路侧红色插座接结合滤波器高压端,黑色插座连到接地端子。
电缆侧红色插座接结合滤波器的电缆芯,黑色插座连到电缆地。
电源开关在前面板的右下角,“ON”位置电源接通,电源指示灯亮,“OFF”位置电源关闭。
充电灯指示电池充电状态。
4.2后面板布置见图3。
图3GK3690型阻波器、结合滤波器自动测试仪后面板布置图
后面板上安装有:
RS232C串行插座,用于连接PC机;
电源插座(内装0.5A管形保险丝),用于连接三芯电源线;
电池盒,内装6节2号可重复充电镍镉电池。
接地柱,用于连接地线。
5使用方法
使用前请详细阅读本说明书。
5.1通电检查
将电源线插入仪表后面板上电源插座,再接入交流220V±10%、50Hz的电网,此时桔黄色充电指示灯立即点亮,表示电池处于快速充电状态。
将前面板上的电源开关板向“ON”,红色电源指示灯亮,屏幕显示主菜单如图4所示。
按F3测量校正,屏幕显示:
仪器正在校正……,约10秒钟自动校正结束返回主菜单,注意校正时不要接被测件。
在主菜单按F4日期时间设置,屏幕显示如图5所示。
图4主菜单
按F1、F2可向左或向右一位一位地移动光标,用数字键输入修改光标所在位置的值,修改完毕按“确认”键返回主菜单。
若按屏幕中的F5返回键,也返回主菜单,但日期与时间并未修改,保持原设置,时钟显示在屏幕的左上角。
扫频测试会自动记录测试时的日期和时间。
任何时候按返回键,返回上一级菜单,按“复位”键返回主菜单。
经过上述操作和检查说明仪器已正常工作,可以进行测量。
图5日期与时间设置
5.2阻波器测量
5.2.1阻波器测试时,应距地面一个直径的高度,在一个直径的范围内无铁磁性物质,测试引线尽可能短,仪表备有一对2m长(红、黑)的测试线,一端插到仪表阻波器测试插座,另一端鳄鱼夹连接到被测阻波器。
阻波器不吊下来测试,应在停电条件下进行,解开阻波器线路侧和母线接头,仪表用机内自备电池供电,可直接带到高空测试。
若在地面测试,可将线路侧解开,母线侧通过地刀接地,用一对红、黑线(15m长)把阻波器两端引下来接入仪表,红、黑线应拉直,自然下垂,不绞合。
测试时仪表用电池供电,仪表外壳不能接地,这种方法,测试精度会稍差些。
在主菜单按F1弹出图6阻波器测量子菜单,这里按F1测量阻波器阻抗,按F3测量阻波器主线圈的额定电感(LtN)和品质因素(Q)。
屏幕提示:
主线圈测试时应断开调谐装置。
图6阻波器测量
5.2.2阻抗测量
在阻波器测量菜单按F1弹出下级菜单—阻抗测量,如图7所示,这里按F1进入点频测量,按F3进入扫频测量,分别如图8、图9所示。
图7阻抗测量图8阻抗点频测量
点频测量频率用数字键一位一位输入,输入完毕按“确认”键更新频率。
输入若超出频率范围,则默认为频率的上限值或下限值。
点频测量可启动单次或重复测量,测量结果随即显示出来。
扫频测量时先要设置扫频参数fmin、Δf、fmax和器件编号,按F1、F2可上、下移动光标,用数字键更改光标所在位置参数,输入完毕按“确认”键。
频率间隔Δf最大范围为100kHz,器件编号提供8位数字输入。
扫频参数设置无误后,可按F4启动测量,测量结束发“嘟、嘟、嘟”提示音,测量结果自动储存,并以列表形式显示出来。
阻抗超出测量范围(>10kΩ)时,屏幕显示溢出标记“------”。
图9阻抗扫频测量
5.2.3主线圈测量
在阻波器测量菜单按F3可直接启动主线圈测量,并显示测量结果;主线圈额定电感(LtN)和品质因素(Q),如图10所示。
主线圈额定电感超出测量范围(>3mH)时,屏幕显示溢出标记“------”。
图10主线圈测量结果
5.3结合滤波器测量
5.3.1仪表备有2对2m长(红、黑)的测试线,严格按线路侧、电缆侧接上结合滤波器,测试线一端插到仪表滤波器测试插座,另一端鳄鱼夹连接到被测滤波器。
在主菜单按F2弹出图11结合滤波器测量子菜单,这里按F1循环移动光标位置,选择参数项,光标所在位置会弹出相应的数值框,再按F2输入测量参数。
屏幕提示:
要连接附件杂散电容器(100pF~500pF),并设定在规定容量,用0.3m长(红、黑)二端均为插头的测试线并接在线路侧。
图11结合滤波器测量
5.3.2回波损耗测量
在结合滤波器测量菜单按F3弹出下级菜单—回波损耗测量,如图12所示,这里按F1进入点频测量,按F3进入扫频测量,分别如图13、图14所示。
图12回波损耗测量图13回波损耗点频测量
点频和扫频参数的范围和设置同阻波器阻抗测量。
在点频测量菜单(图13)按F1启动单次测量(Ar1和Ar2),按F3启动线路侧回波损耗(Ar1)重复测量,按F4启动电缆侧回波损耗(Ar2)重复测量,测量结果
随即显示出来。
图14回波损耗扫频测量
在扫频测量菜单(图14)按F3启动线路侧回波损耗(Ar1)扫频测量,按F4启动电缆侧回波损耗(Ar2)扫频测量,测量结束发“嘟、嘟、嘟”提示音,测量结果自动储存,并以列表形式显示出来。
5.3.3工作衰减测量
在结合滤波器测量菜单按F4弹出下级菜单—工作衰减测量,如图15所示,这里按F1进入点频测量,按F3进入扫频测量,分别如图16、图17所示。
具体操作和显示方式同回波损耗测量。
工作衰减超出测量范围(>14dB)时,屏幕显示溢出标记“------”。
图15工作衰减测量图16工作衰减点频测量
5.4查询和删除
5.4.1扫频测量结果是按时间顺序自动储存,而储存空间是有限的,若一次测量不超过46个频点,阻波器阻抗测量结果最多记录20条,结合滤波器回波损耗和工作衰减记录分别为40条。
若超出储存空间或记录条数,会将时间排序最早的测量记录自动删除。
为了节省储存空间便于记录新的测量数据,应该将不需要的记录预先人图17工作衰减扫频测量
工删除。
在主菜单按F5弹出图18测量结果查询菜单,在这里按F1查询阻波器测量记录,按F3查询结合滤波器测量记录。
图18测量结果查询
5.4.2阻波器测量结果查询
阻波器阻抗测量结果查询如图19所示。
按F1、F2上下移动光标,选择需要查询的记录,此时按F3将以列表形式显示阻抗测量结果如图20所示,按F4以曲线形式显示阻抗测量结果如图21所示。
在图20中按F1、F2可上下翻页查看测量数据。
在图21中按F2、F3或F4可以轮流显示Zb、Rb和Xb的曲线。
图19阻抗测量结果查询
图20阻抗测量列表图21阻抗测量曲线
在阻抗测量结果查询菜单(图19)中,对不需要保存的记录,按“清除”键可以删除光标所在位置的记录。
5.4.3结合滤波器测量结果查询
结合滤波器测量结果查询如图22所示。
按F1查询回波损耗测量记录,按F3查询工作衰减测量记录。
查询方法和对不需要保存记录的删除均与阻抗测量结果查询相同。
回波损耗测量结果查询,界面操作如图23、图24图25和图26所示。
图22结合滤波器测量结果查询图23回波损耗测量结果查询
图24线路侧回损测量列表图25电缆侧回损测量列表
图26回波损耗测量曲线
工作衰减测量结果查询,界面操作如图27、图28、图29和图30所示。
图27工作衰减测量结果查询图28线路侧工作衰减测量列表
图29电缆侧工作衰减测量列表图30工作衰减测量曲线
5.5与PC机通信
本仪表提供PC机软件(光盘一张):
GK3690型阻波器、结合滤波器自动测试仪数据分析系统,可在Windows98、Windows2000、WindowsXP操作系统上安装,通信方式支持标准RS232接口,波特率9600bps。
按“RS232C”键,键左边的指示灯点亮,屏幕显示如图31所示。
当RS232串口电缆连接正确,通信正常后,三组测量数据可分别上传PC机,并整理成表格或图形曲线打印输出。
具体操作见PC机软件帮助文件。
按F5返回键即退出通信状态。
图31PC机调阅测量数据
5.6电池管理
仪表自备6节2号可重复充电镍镉电池和智能化充电管理电路,插上交流电源,无论开关与否,充电指示灯亮,即为电池快速充电,打开电源开关,电源指示灯亮,仪表可在交流供电下边操作边充电,电池充满后,充电指示灯自动熄灭,快速充电时间约4小时。
用电池供电进行测试时,只要拔掉电源插头,断开交流电,打开电源开关即可,电池供电连续工作时间约2小时,当屏幕显示:
电池电压低!
!
!
,应关掉电源进行充电。
6一般故障处理
常见故障及处理方法见表2。
表2常见故障及处理
故障现象
可能原因
处理方法
电源指示灯不亮
开机无显示
保险丝断或电源插头松动
更换保险丝;
电源重新接插
交流供电正常
充电指示灯不亮
未安装电池
电池接触不良
打开后面板上的电池盒盖,检查电池
阻波器不能正常测量
阻波器插座连接电缆线脱焊
打开下盖板,找到电缆脱焊点重新焊好
结合滤波器不能正常测量
滤波器插座连接电缆线脱焊
打开下盖板,找到电缆脱焊点重新焊好。
7售后服务
7.1产品使用保修期为一年。
在此期间内,凡用户遵守运输、贮存和使用规则,仪表损坏由生产厂免费修理;保修期过后损坏生产厂负责修理,按规定收取修理费。
7.2本仪表为精密贵重仪表,电路复杂、结构紧凑,如发生故障要及时和生产厂取得联系,请不要私自拆修。
GK3690阻波器、结合滤波器现场测试注意事项
●阻波器测试:
⒈必须在线路停电的情况下进行测试。
⒉拉开阻波器与母线的连接开关,使阻波器与母线断开。
⒊将阻波器靠母线端的接地刀闸,接地。
⒋拆开阻波器与线路的连接端子,使阻波器与线路断开。
⒌把测试线夹头夹在阻波器两端(可借助检修班组常用的接线杆),就可进行阻波器测试了。
测试接线如图一所示:
图一阻波器测试接线图
⒍测试阻波器时,测试线不要缠绕,自然下垂;测试线的夹头尽量靠近阻波器,夹头应接触可靠,以免测试误差过大。
⒎当发现阻波器测试结果不合格或异常时,检查测试线是否接触可靠,换一下测试线夹头的部位,多测试几次,以确定测试结果。
●结合滤波器测试:
⒈必须在线路停电的情况下进行测试。
⒉拆开结合滤波器高压端与线路的连接线。
⒊拆开结合滤波器与高频电缆的连接线。
⒋将测试线(2对)按下图连接,注意线路侧、电缆侧不要接错接反。
⒌按仪器的提示正确输入结合滤波器的参数(参见结合滤波器的铭牌参数:
耦合电容、线路阻抗、电缆阻抗、工作频率范围)。
便可开始对结合滤波器进行测试。
测试接线如图二所示:
图二结合滤波器测试接线图
●国家标准中对阻波器、结合滤波器的要求
⒈《电力线载波结合设备》GB/T7329-1998中要求:
工作衰减:
通信<2dB
继电保护<1.3dB
回波损耗:
通信>12dB
继电保护>20dB
⒉《交流电力系统阻波器》GB/T7330-1998中指出:
对阻塞电阻的要求:
“相当于阻塞电阻为输电线特性阻抗的1.41倍”。
若线路阻抗为400Ω,则:
阻塞电阻R为570Ω。
江苏宏图高科技股份有限公司通信设备分公司
地址:
南京市中央门外东井亭100号
电话:
(025)85540012
传真:
(025)85540012
邮编:
210028