係(xì)統(tǒng)

測(cè)試係統有三大模塊(kuài):程控電源模塊(kuài)，信(xìn)號采(cǎi)集(jí)調理模(mó)塊和計算(suàn)機控製(zhì)係(xì)統。

程控(kòng)電源模(mó)塊

由(yóu)輸(shū)出位0V~140V的(dí)程控電(diàn)源(yuán)和壓變(biàn)壓器(qì)構成，在單片機ADCm842控製(zhì)下(xià)程控電源輸出電壓經(jīng)變壓器(qì)升(shēng)壓可以(yǐ)得到設定(dìng)的(dí)輸出(chū)電壓值。

模塊

由(yóu)於(yú)在實際(jì)的(dí)耐(nài)壓(yā)測試(shì)中，對(duì)不同產(chǎn)品可(kě)能(néng)要求施加(jiā)不同(tóng)的測(cè)試(shì)電壓，這(zhè)就(jiù)要(yào)求耐壓測試係(xì)統輸出測試電壓是可調的。PWM(Pulse Width Modulation)是控製(zhì)逆變(biàn)電源以(yǐ)實現(xiàn)可調(tiáo)電(diàn)壓(yā)的(dí)輸出(chū)的(dí)主要方法之。PWM控製的(dí)理論(lùn)基礎建(jiàn)立在(zài)采(cǎi)樣(yàng)控(kòng)製理論的個重要(yào)結論上(shàng)，即:衝量相(xiāng)等(děng)而形(xíng)狀不(bù)同(tóng)的(dí)窄(zhǎi)脈(mài)衝加(jiā)在(zài)具(jù)有慣(guàn)性的環節上時，其(qí)效果基本相(xiāng)同。SPWM波形(xíng)就是把(bǎ)正弦(xián)波(bō)用(yòng)等(děng)幅不等寬的(dí)脈(mài)衝(chōng)代(dài)替，脈衝中點與正弦(xián)等分中(zhōng)點重(zhòng)合(hé)，且與(yǔ)相對(duì)應的(dí)正(zhèng)弦(xián)麵積(jī)相(xiāng)等，各(gè)脈衝(chōng)的寬(kuān)度(dù)按正(zhèng)弦(xián)規(guī)律(lǜ)變化。SPWM波的(dí)產生有很(hěn)多方法，可(kě)以由(yóu)用集(jí)成(chéng)芯片或(huò)通(tōng)用電路(lù)組合產(chǎn)生，也可以由單片機產(chǎn)生。本係(xì)統采(cǎi)用(yòng)單片(piàn)機ATMEGA16L產(chǎn)生SPWM波(bō)，利(lì)用(yòng)單片(piàn)機(jī)ATMEGA16L的(dí)內的累加器(qì)和器通調(tiáo)節占(zhān)空(kōng)比(bǐ)在PC4口(kǒu)輸出SPWM波。

程(chéng)控(kòng)電壓源采用單(dān)向220V頻交電(diàn)經(jīng)過(guò)橋式整獲得直電壓(yā)，經(jīng)過濾波(bō)後為逆變電路提供穩定的直電(diàn)。同時(shí)由單片(piàn)機產(chǎn)生的(dí)單相SPWM波經(jīng)過(guò)非(fēi)門(mén)產(chǎn)生(shēng)路和(hé)單片機輸出(chū)相位互(hù)補的(dí)SPWM波(bō)，這兩(liǎng)路互(hù)補的SPWM波分(fēn)別經過單穩電(diàn)路和隔離(lí)驅動電路(lù)後(hòu)就(jiù)可(kě)以產生兩路相(xiāng)位互(hù)補的門觸發脈(mài)衝(chōng)序列可(kě)以(yǐ)控(kòng)製(zhì)的(dí)通(tōng)斷(duàn)。zui終(zhōng)由(yóu)IGBT構成的(dí)逆變橋輸(shū)出經低通濾波可得到標(biāo)準正弦(xián)波，正弦(xián)電(diàn)壓幅值0V~140V可調(tiáo)。

信(xìn)號采(cǎi)集調(tiáo)理(lǐ)模塊

包括傳感器(qì)，信(xìn)號(hào)調(tiáo)理(lǐ)電路(lù)和過電保護(hù)電路(lù)，測(cè)試回路漏電(diàn)通過(guò)傳感(gǎn)器(qì)入信號(hào)采(cǎi)集(jí)和(hé)調理(lǐ)電(diàn)路，在(zài)信號采集和調(tiáo)理電(diàn)路中對漏(lòu)電(diàn)信號行I/V轉換(huàn)變(biàn)成(chéng)滿(mǎn)足A/D輸(shū)入範圍的電(diàn)壓(yā)信號(hào)。過(guò)保(bǎo)護(hù)電路在試(shì)品或電路故(gù)障(zhàng)時啟動(dòng)。

模塊(kuài)

耐(nài)壓測(cè)試(shì)需(xū)要監(jiān)測的參(cān)數(shù)是:變壓(yā)器輸出(chū)電(diàn)壓的值和(hé)測試回路(lù)的漏(lòu)電值(如圖2)。測(cè)試係統中(zhōng)所使用的(dí)升壓變(biàn)壓(yā)器二(èr)次繞(rào)組有(yǒu)0~5000V和0~5V兩路電(diàn)壓(yā)輸出，當變壓(yā)器二次繞(rào)組(zǔ)壓輸出從0V到(dào)5000V變化時，變(biàn)壓器二(èr)次繞組(zǔ)低壓輸(shū)出(chū)從(cóng)0V到5V之間變(biàn)化，兩(liǎng)路輸(shū)出之間(jiān)具(jù)有良好(hǎo)的(dí)綫性關係(xì)。測試(shì)開始(shǐ)在(zài)設(shè)定的(dí)升壓時間間(jiān)隔(gé)內，變壓器二次繞(rào)組低壓(yā)側(cè)輸出(chū)的電壓(yā)經隔離變壓(yā)器和信號調理電(diàn)路後入(rù)單片機(jī)ADCm842，單(dān)片機ADCm842中的(dí)12位ADC以每(měi)秒(miǎo)42次(cì)轉換(huàn)速度(dù)行(háng)速A/D轉(zhuǎn)換(huàn)，A/D轉換後(hòu)的(dí)數(shù)字量傳送給計(jì)算機(jī)並與(yǔ)計(jì)算機設定值相，直到輸(shū)出電壓(yā)符合(hé)設(shè)定電(diàn)壓值，我們(mén)就(jiù)認為實際(jì)輸出(chū)測(cè)試(shì)電(diàn)壓滿足了我們設(shè)定(dìng)值的(dí)要(yào)求(qiú)。

耐(nài)壓測試係統漏(lòu)電的(dí)測(cè)試範(fàn)圍是0mA ~20mA，測(cè)試(shì)開始(shǐ)時，被測設備(bèi)漏(lòu)電(diàn)通(tōng)過(guò)電互感器(qì)，然後(hòu)經(jīng)I/V轉換電(diàn)路(lù)將采(cǎi)樣(yàng)電轉換成(chéng)電壓在(zài)單片(piàn)機(jī)內(nèi)行相應的(dí)A/D轉換(huàn)和計算，zui終得(dé)到被(bèi)測設備在設(shè)定電壓(yā)條件(jiàn)下的泄(xiè)漏(lòu)電值(zhí)，通過和安(ān)標準(zhǔn)規定的泄漏(lòu)電(diàn)值相，就(jiù)可以檢(jiǎn)驗設備耐壓(yā)測(cè)試是否合格。實際(jì)測試時，在(zài)電(diàn)互感器二次(cì)側(cè)了過保護電路，當(dāng)有(yǒu)過情況(kuàng)出現時(shí)，例如被(bèi)測設備被擊(jī)穿或(huò)者被(bèi)測設(shè)備(bèi)緣(yuán)缺陷，電源迅(xùn)速(sù)被(bèi)切(qiē)斷，測試被終止以保護測試(shì)係統不被(bèi)損壞(huài)。

常規的信號調理分采用真有(yǒu)效值(zhí)的(dí)模(mó)擬運算，泄(xiè)漏(lòu)電信號的(dí)有(yǒu)效值和峰值運(yùn)算都是由(yóu)硬件電路成(chéng)後(hòu)輸(shū)入單(dān)片機(jī)或(huò)計算機的(dí)。這種信(xìn)號調理方(fāng)式zui終隻能(néng)獲得泄漏(lòu)電信號的(dí)峰(fēng)值或有效(xiào)值。這(zhè)種(zhǒng)方法不(bù)僅度不而(ér)且損失(shī)了頻率信(xìn)息(xī)，不能(néng)真實的復現泄漏電的(dí)實際波(bō)形。本係(xì)統采用了(liǎo)速的A/D轉換(huàn)將交(jiāo)電(diàn)壓值直接采集計算(suàn)機(jī)，按(àn)照用(yòng)戶(hù)要(yào)求計(jì)算(suàn)出(chū)峰(fēng)值(zhí)和有(yǒu)效值，並(bìng)且畫出實時的漏電波形使用戶(hù)能直(zhí)觀的監測(cè)漏電(diàn)情況(kuàng)。計算機還可(kě)以(yǐ)行軟(ruǎn)件校正，去(qù)除漂移，失(shī)調(tiáo)成(chéng)的誤差(chà)。按照實際情況還可以采(cǎi)用數(shù)字(zì)濾波的(dí)方式去(qù)除頻幹擾，這(zhè)種信號(hào)調理方式簡(jiǎn)化(huà)了硬(yìng)件電路(lù)，成(chéng)本(běn)較(jiào)低，測試度(dù)，測試穩定性(xìng)好(hǎo)。由於耐壓(yā)測試的(dí)試(shì)驗(yàn)電(diàn)壓(yā)較，為(wéi)了保(bǎo)證試驗的(dí)安(ān)性，在(zài)測(cè)試(shì)過(guò)程(chéng)中(zhōng)要(yào)保(bǎo)證測試(shì)係統機箱(xiāng)外(wài)殼(ké)良好(hǎo)的(dí)接(jiē)地(dì)。