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设计一个线路负载及故障检测装置的详细资料

更新时间：2019-12-20 08:34:35 大小：222K 上传用户：梦留香查看TA发布的资源 标签：线路负载故障检测 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

设计并制作


　　线路 负载及故障检测装置， 示意图 如图 1 所示。检测装置只通过两个连接端子与两根导线连接。


　　导线上 A 、 B 两点距离各自连接端子 约 5 cm 远端 3 0cm 范围内为连接负载和故障区域。


　　负载由电阻 （额定功率 0.25 W 、 电容 （耐压 16V 和 电 感 （额定电流 50mA3 个元件 中任意 2~3 个元件串联或者 并联 组成。其中电阻值范围： 2 00Ω~ 2 kΩ电容值范围： 200 nF~ 2 μF ，电感值范围 1 00μ H~ 1 mH 。


　　检测装置由 5V 单电源供电， 能实时检测和显示负载网络结构，负载开路、短路故障报警 ，以及短路 故障 点位置测量。响应时间不大于 5 s 。


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2019 年全国大学生电子设计竞赛试题  
参赛注意事项  
（1）8 月 7 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职  
高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。  
（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。  
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身  
份的有效证件（如学生证）随时备查。  
（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。  
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计  
制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参  
赛队取消评审资格。  
（6）8 月 10 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。  
线路负载及故障检测装置（C 题）  
【本科组】  
一、任务  
设计并制作线路负载及故障检测装置，示意图如图 1 所示。  
检测装置只通过两个连接端子与两根导线连接。导线上 A、B 两点距离各自  
连接端子约 5cm，远端 30cm 范围内为连接负载和故障区域。  
负载由电阻（额定功率 0.25W）、电容（耐压 16V）和电感（额定电流 50mA）  
3 个元件中任意 2~3 个元件串联或者并联组成。其中电阻值范围：200Ω~2kΩ，  
电容值范围：200nF~2μF，电感值范围：100μH~1mH。  
检测装置由 5V 单电源供电，能实时检测和显示负载网络结构，负载开路、  
短路故障报警，以及短路故障点位置测量。响应时间不大于 5s。  
20cm  
30cm  
A
B
负载及故障  
检测装置  
负载  
10cm  
导线  
图 1 线路负载及故障检测装置示意图  
二、要求  
C - 1 / 3  
1．基本要求  
（1） 具有负载开路和短路故障分别指示的报警功能。  
（2） 测试现场给出电阻、电容和电感 3 个元件，分别测量每个元件值并稳  
定显示，相对误差的绝对值不大于 5%。每个元件测量时间不大于 5s。  
（3） 可检测由给定电阻、电容和电感 3 个元件中，任意 2~3 个元件串联或  
者并联组成负载的网络结构。  
2．发挥部分  
两根导线上的短路故障点与各自的 A 点或 B 点距离相等。  
（1） 测量短路故障点与 A 点（或 B 点）的距离并稳定显示，误差的绝对  
值不大于 1.0cm。  
（2） 由信号发生器产生扫频信号 1（信号参数见说明（3），信号发生器的  
“地”与电源“地”相连），其输出端串接 1pF 电容后，接入导线上  
A 点处（见图 1 所示），用于模拟环境噪声。测量短路故障点与 A 点  
（或 B 点）的距离并稳定显示，误差的绝对值不大于 1.0cm。  
（3） 在发挥部分（2）的基础上，由另一台信号发生器产生扫频信号 2（信  
号参数见说明（3）），其输出端串接 1pF 电容后，接入导线上 B 点处  
（见图 1 所示）。测量短路故障点与 A 点（或 B 点）的距离并稳定显  
示，误差的绝对值不大于 1.0cm。  
（4） 其他。  
三、说明  
（1） 测试现场提供元件，并用高精度仪器测量元件值（测量频率 1kHz）。  
每个元件的两端接有线夹，用于负载网络搭建和与导线的连接。  
（2） 导线采用网线（直径 0.51mm ~ 0.58mm）内的铜芯，导线和短路线由  
参赛者自带。  
（3） 扫频信号 1 参数：方波，峰峰值 5V，均值 0，线性方式，初始频率  
100Hz，终止频率 1kHz，扫描时间 100ms，重复扫描。  
扫频信号 2 参数：方波，峰峰值 5V，均值 0，线性方式，初始频率  
1MHz，终止频率 10MHz，扫描时间 10ms，重复扫描。  
（4） 在负载和故障检测环节，要求无需人工干预，装置能实时自动检测负  
载变化、故障报警和短路故障点定位。短路故障点位置显示稳定。  
（5） 发挥部分测试中，允许短路线与导线通过焊接相连。  
（6） 参赛作品中不得使用测距传感器。  
C - 2 / 3  

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