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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在现代建筑物的防雷保护中，接地是一种非常重要的防雷保护措施。其防雷性能的好坏直接影响到建筑物中的电力设备及整个电力系统的运行状态，以及人身安全。直接体现其防雷性能的指标就是接地电阻的大小。因此，准确地测量接地电阻以及等电位连接电阻是保证建筑物中电力设备、电力系统安全乃至人身安全的重要手段。

而本课题的主要目的就是简要分析测量接地电阻过程中存在的误差，并设计一种能减少测量误差的多功能接地电阻测试仪，提高测量精度。接地电阻测试仪按供电方式分为传统手摇式和电池驱动；按显示方式分为指针式和数字式；按测量方式分为打地桩式和钳式。而手摇式与指针式接地电阻测试仪使用极不方便，在测量中需人工摇表并人工观察与记录测量数值，所以本课题要设计一种电池驱动的数字式接地电阻测试仪，并且提供存储测量数据，将测量数据经串口发送至电脑上的功能。

国内外研究现状

上世纪60年代发展起来的电位降测量理论得到了广泛的认可，ieee标准和我国的电力行业标准均推荐使用电位降法或由其衍生的方法测量接地电阻，该方法将接地网等效为半球形电极，并假定土壤电阻率不变，而且电位降法需要反复多次测量，因此国内研究人员又提出了如今被广泛使用的0.618法和30度夹角法。近几年来，国内外接地技术又取得进一步发展，现已有电压电流法、干扰补偿法、差频率补偿法，四级法等大电流测量方法，以及抗干扰接地摇表，频谱分析法和变频法等小电流测量法来排除外界电磁干扰对测量准确度的影响。但即使是最先进的仪器，也会存在一定的测量误差，因此合理设计接地电阻测试仪并且选择合适布线方式至关重要。

目前市场有诸多型号的智能接地电阻测试仪，如德国美翠公司的mi2124通用精密接地电阻测试仪，就有三种接地电阻测试方法可选：标准四线法、双钳法、选择电极法，这样就方便了用户选择合适的方法测量接地电阻。而康达电器有限公司生产的kd2571bv智能型接地电阻测试仪更具有存储200条测试数据的功能，也可将存储的测试结果通过rs232转传送给电脑，方便记录与计算。据此现状，本课题就设计一种多功能接地电阻测试仪。

2. 研究的基本内容

设计一个建筑防雷检测中测量接地电阻、土壤电阻率、接地电压的仪器。

(1) 采用精密四线制测量接地电阻，根据测量要求设计出合适的恒定电流源并选择合适ad芯片，设计好外围控制电路；

(2)接地电阻测量量程0Ω~2kΩ,接地电压测量量程0v~200v，土壤电阻率测量量程0~10kΩ*m；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实现方案：系统框图如下：

系统的工作原理是：通过键盘选择测量模式，测量接地电阻或者测量接地电压。在选择测量接地电阻后，启动测量回路，mcu经过ad转换读取所测量的接地电阻的阻值，之后通过lcd显示测量结果，并通过lcd提示是否存储测量结果；之后可通过键盘存储测量结果在内置的存储器之中，然后可以

继续测量接地电阻。在测量完成后，可通过按键选择将存储器中存储的数据通过串口发送给电脑，方便记录与处理。在选择测量接地电压后，系统断开恒流源，信号经过测量回路进行合适的放大与衰减，最后通过ad转换得到测量数值，同样接地电压的测量也可通过按键选择存储在仪器内置的存储器之中，也可通过串口传送给电脑。

4. 参考文献

[1]周彦斌.接地电阻自动检测系统设计[d]．成都：电子科技大学，2012．

[2]倪伟.多功能接地电阻测量装置设计[j]．电力自动化设备，2009，29(5)：120-122

[3]张晓东.一种实用的接地电阻测量方法[j].电力自动化设备，2002，22(8):60-62