一、总体方案与系统架构
变压器绕组直流电阻测试仪以高速微控制器/MCU为核心，集成程控恒流源、四线法测量前端、高速A/D转换、继电器切换矩阵、人机接口与保护/放电单元，实现从激励、采样到计算、存储与输出的闭环测量。为提升现场效率，可加入一键测量流程与三相不平衡率自动计算；为便于数据追溯，配置存储与USB导出。核心要点：
恒流源：输出0.1–10 A分级可调，电流稳定度与纹波满足低阻测量需求。
测量前端：采用四线法/四端子结构，配合前置放大与抗干扰滤波，确保mV级电压精确测量。
切换矩阵：多路继电器阵列实现绕组通道自动切换与测试序列编排。
人机界面：LCD/触控、按键、状态指示，支持测量模式与参数设置。
数据与通信：非易失性存储、USB/串口导出，便于报告生成与归档。
保护/放电：反电势吸收、过流/过压/过热保护，测试结束自动
放电，保障人身与设备安全。
二、硬件设计与关键电路
程控恒流源
拓扑建议：AC-DC整流滤波 → 稳压母线 → MOSFET/IGBT电流驱动 → 采样/反馈闭环；采用数字电位器/误差放大器实现输出电流细粒度调节与稳流控制，输出范围覆盖0.1–10 A以兼顾不同容量绕组(大电感场景需配合助磁/去磁策略)。
四线法测量前端
结构：两条电流线供给恒流，两条电压线接高阻抗差分放大级，消除引线电阻与接触电阻影响；前端加入低通滤波/屏蔽抑制现场电磁干扰。
信号采集与A/D
电流采样：分流器或霍尔电流传感器，将大电流转为可测电压；电压采样：差分放大后送入高速A/D，保证动态范围与分辨率。
切换与通道控制
继电器矩阵完成绕组相别/分接/高低压侧切换；需设计防误触与互锁逻辑，确保测试路径与安全。
保护与放电
反电势保护：测试结束或异常断线时，通过放电电阻+二极管回路泄放绕组储能；加入过流、过压、过热与断线/短路检测，触发关断与告警。
供电与结构
供电：工频AC输入经隔离/滤波/稳压为控制与模拟前端供电；机箱采用绝缘与防震设计，接口具备防误插与加固结构。
三、测量原理与算法流程
四线法测阻
施加恒流I，测得电压V，计算电阻R=V/I；四线法可有效抑制引线/接触电阻，适合mΩ–Ω级低阻测量。
动态与快速测量
大电感绕组充电时间长，采用“充电→稳态判据→采样→放电”流程；稳态判据可基于电流变化率/电压波动阈值；必要时引入助磁法/去磁法缩短稳定时间。
数据处理与判定
对采样数据进行数字滤波/中值平均降噪；计算三相不平衡率与统计指标(均值、标准差)；支持自动量程/自动电流切换与异常点剔除。
一键测量流程(可选)
一键触发后自动完成：高压侧三相测量→不平衡率计算→放电→低压侧三相测量→不平衡率计算→结果汇总显示/存储/打印。
四、软件架构与关键实现
任务划分
驱动层：恒流源控制、A/D采集、继电器矩阵、存储/通信、人机输入。
算法层：滤波/拟合、稳态判据、R计算、不平衡率、温度换算(若具备温度测量)。
应用层：测量流程编排、状态机、异常与保护、报表/导出、自检/校准。
核心流程
初始化→自检/校准→参数设置→通道选择→恒流输出→稳态判据→采样计算→放电→结果存储/显示→下一通道/结束。
校准与自检
提供零点/增益校准与标准电阻自检功能，支持用户定期验证；关键参数掉电保存，支持版本/配置回读。
人机与数据
支持多语言/多单位显示、历史数据查询、USB/串口导出与打印；界面提供实时曲线/进度指示与告警提示。
五、调试、测试与安全规范
校准与验证
变压器绕组直流电阻测试仪使用标准电阻器进行多点校准(含低阻段)，验证线性度与重复性；对比高精度表计/电桥，确认误差指标满足设计与现场要求。
功能与性能测试
验证0.1–10 A各档稳流精度、四线法抗引线误差能力、通道切换正确性与抗干扰性能；进行一键测量与三相不平衡率一致性测试。
可靠性与EMC
进行高/低温、湿热、振动、浪涌/静电等环境与EMC试验；完善过流/过压/过热/反电势保护策略与故障自恢复。
现场安全
严格执行停电、验电、接地流程；测试线夹与端子确保可靠接触；测试结束确认放电完成后再拆线；在通风干燥环境下操作，避免潮湿与高温。
附：关键指标参考与选型建议
电流输出：0.1–10 A分级可调，纹波与稳定度满足低阻测量；恒流源建议采用数字电位器+高精度运放+大功率MOSFET实现闭环稳流。
测量方法：优先四线法/四端子，配合前置放大与抗干扰设计，提高mV级电压测量精度与重复性。
通道与自动化：配置继电器切换矩阵与一键测量流程，自动完成高/低压侧多相测量与三相不平衡率计算，减少换线与人工干预。
数据与保护：内置存储与USB导出，完善反电势/过流/过压/过热保护与自动放电，确保人身与设备安全。
24小时服务热线：18971066145
更新时间：2026-01-06
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