測試(shì)係統(tǒng)有三大模塊(kuài):程控(kòng)電源模塊，信(xìn)號采集(jí)調(tiáo)理模(mó)塊和計算機控製係統。
由(yóu)輸出位(wèi)0V~140V的(dí)程(chéng)控(kòng)電(diàn)源和壓(yā)變壓器(qì)構(gòu)成，在單(dān)片機(jī)ADCm842控(kòng)製下(xià)程控電(diàn)源輸出(chū)電(diàn)壓(yā)經變壓器升壓可(kě)以(yǐ)得到設定的輸出電壓(yā)值。
模塊
由(yóu)於(yú)在實際(jì)的耐(nài)壓(yā)測試(shì)中，對不同產品(pǐn)可能(néng)要(yào)求施(shī)加不同(tóng)的測(cè)試(shì)電(diàn)壓，這(zhè)就(jiù)要(yào)求耐壓(yā)測試(shì)係統輸出(chū)測試(shì)電壓是可調(tiáo)的。PWM(Pulse Width Modulation)是(shì)控(kòng)製逆(nì)變(biàn)電源以實現可(kě)調(tiáo)電壓的輸出的(dí)主(zhǔ)要方法(fǎ)之(zhī)。PWM控製的理(lǐ)論基(jī)礎建(jiàn)立(lì)在采樣控製(zhì)理論(lùn)的個重要結(jié)論上(shàng)，即:衝量相等(děng)而(ér)形(xíng)狀不(bù)同的窄脈衝加在具有慣(guàn)性(xìng)的環節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。SPWM波形就(jiù)是把正(zhèng)弦(xián)波(bō)用等幅(fú)不(bù)等寬的脈衝代(dài)替，脈衝中點與正弦等(děng)分中(zhōng)點重(zhòng)合(hé)，且與(yǔ)相對(duì)應的(dí)正弦(xián)麵(miàn)積相(xiāng)等，各脈(mài)衝(chōng)的寬(kuān)度(dù)按正弦(xián)規律變化。SPWM波(bō)的(dí)產(chǎn)生有(yǒu)很多方(fāng)法，可以由用集(jí)成芯片或通用(yòng)電(diàn)路(lù)組合產(chǎn)生(shēng)，也可以由(yóu)單片機產(chǎn)生。本係(xì)統采用(yòng)單片(piàn)機(jī)ATMEGA16L產(chǎn)生SPWM波(bō)，利用單(dān)片機(jī)ATMEGA16L的內的累加器(qì)和器通(tōng)調(tiáo)節占空比(bǐ)在PC4口(kǒu)輸出(chū)SPWM波。
程(chéng)控電(diàn)壓源(yuán)采用單(dān)向220V頻交電經(jīng)過橋式整獲得直電(diàn)壓(yā)，經過(guò)濾(lǜ)波(bō)後為(wéi)逆(nì)變電路提供(gōng)穩定的(dí)直電(diàn)。同時由單片機(jī)產生的單(dān)相SPWM波經過(guò)非(fēi)門(mén)產生(shēng)路和單(dān)片機輸出(chū)相位互補的SPWM波，這兩(liǎng)路互補的(dí)SPWM波(bō)分別(bié)經過單穩電(diàn)路(lù)和(hé)隔(gé)離驅(qū)動電路後就可以產(chǎn)生兩(liǎng)路(lù)相位(wèi)互補的(dí)門觸(chù)發脈(mài)衝(chōng)序(xù)列可(kě)以(yǐ)控(kòng)製的通斷。zui終由IGBT構成的(dí)逆變橋(qiáo)輸出經低通(tōng)濾波可得(dé)到標準(zhǔn)正(zhèng)弦波，正弦電壓(yā)幅值(zhí)0V~140V可(kě)調。
包括傳感(gǎn)器，信(xìn)號調(tiáo)理電(diàn)路和(hé)過(guò)電(diàn)保(bǎo)護電路，測試回(huí)路漏電通(tōng)過傳感器入(rù)信號采集和調理電路，在信(xìn)號(hào)采集和(hé)調理電路中對(duì)漏電(diàn)信號行I/V轉換(huàn)變(biàn)成滿足(zú)A/D輸入範(fàn)圍(wéi)的電(diàn)壓(yā)信號(hào)。過保(bǎo)護(hù)電(diàn)路在(zài)試品(pǐn)或(huò)電路故(gù)障時(shí)啟動。
模塊
耐(nài)壓(yā)測(cè)試(shì)需(xū)要監測(cè)的參數(shù)是(shì):變(biàn)壓器(qì)輸出(chū)電壓的值(zhí)和測(cè)試回(huí)路的漏電(diàn)值(zhí)(如(rú)圖2)。測試係統(tǒng)中所使(shǐ)用(yòng)的(dí)升(shēng)壓(yā)變壓(yā)器二(èr)次繞組(zǔ)有0~5000V和(hé)0~5V兩路電(diàn)壓(yā)輸(shū)出，當(dāng)變壓器(qì)二次繞組(zǔ)壓(yā)輸(shū)出從0V到5000V變(biàn)化時，變壓器二次繞組低(dī)壓輸出(chū)從0V到(dào)5V之間(jiān)變(biàn)化，兩(liǎng)路輸出之(zhī)間具有(yǒu)良(liáng)好的(dí)綫性(xìng)關係。測試(shì)開始(shǐ)在設(shè)定(dìng)的升(shēng)壓(yā)時(shí)間間隔(gé)內(nèi)，變(biàn)壓器(qì)二次(cì)繞組低壓側輸出的電(diàn)壓經隔離(lí)變壓(yā)器(qì)和(hé)信號調(tiáo)理電(diàn)路(lù)後(hòu)入(rù)單(dān)片機ADCm842，單(dān)片(piàn)機ADCm842中的12位ADC以每秒(miǎo)42次轉換(huàn)速度(dù)行速(sù)A/D轉(zhuǎn)換(huàn)，A/D轉換後(hòu)的數(shù)字量(liáng)傳送給(gěi)計(jì)算機(jī)並與(yǔ)計算(suàn)機設(shè)定(dìng)值相，直到輸(shū)出電壓符合設定電壓值(zhí)，我(wǒ)們就認(rèn)為實際(jì)輸出(chū)測試(shì)電(diàn)壓(yā)滿足(zú)了(liǎo)我們設定(dìng)值(zhí)的(dí)要(yào)求。
耐(nài)壓測(cè)試(shì)係統(tǒng)漏(lòu)電的測(cè)試範(fàn)圍是0mA ~20mA，測(cè)試開始時(shí)，被測(cè)設備(bèi)漏電(diàn)通(tōng)過電互(hù)感(gǎn)器，然(rán)後經I/V轉換(huàn)電(diàn)路(lù)將采樣(yàng)電(diàn)轉換成電壓在單(dān)片(piàn)機(jī)內(nèi)行(háng)相應(yīng)的A/D轉換和計算(suàn)，zui終(zhōng)得到(dào)被測(cè)設備在設定(dìng)電壓條件(jiàn)下(xià)的泄漏電值，通過(guò)和安標準規(guī)定(dìng)的泄(xiè)漏電值(zhí)相，就(jiù)可(kě)以檢(jiǎn)驗(yàn)設備耐壓測試(shì)是否合(hé)格(gé)。實際測(cè)試時，在(zài)電互(hù)感(gǎn)器二次(cì)側了(liǎo)過(guò)保護(hù)電路，當有過情況出現時(shí)，例(lì)如(rú)被測(cè)設備(bèi)被擊穿(chuān)或者被測設備(bèi)緣(yuán)缺陷，電(diàn)源(yuán)迅速(sù)被切(qiē)斷，測試被終止(zhǐ)以(yǐ)保(bǎo)護(hù)測(cè)試(shì)係統不被損(sǔn)壞。
常(cháng)規(guī)的信號(hào)調理分(fēn)采用真(zhēn)有效值(zhí)的(dí)模擬運算，泄(xiè)漏電信號的(dí)有(yǒu)效(xiào)值和峰(fēng)值(zhí)運(yùn)算都是(shì)由(yóu)硬件電(diàn)路(lù)成(chéng)後(hòu)輸入(rù)單(dān)片機(jī)或計(jì)算機(jī)的。這(zhè)種信(xìn)號(hào)調(tiáo)理(lǐ)方式zui終(zhōng)隻能獲(huò)得(dé)泄漏電信(xìn)號的(dí)峰(fēng)值或有(yǒu)效值。這種(zhǒng)方法不僅(jǐn)度(dù)不而且損失(shī)了(liǎo)頻率(shuài)信(xìn)息，不能真實的(dí)復現泄漏電的實際波形。本係(xì)統(tǒng)采用(yòng)了速的A/D轉換將交電壓值直接采集計(jì)算機(jī)，按照用戶要求(qiú)計算(suàn)出(chū)峰值(zhí)和(hé)有效(xiào)值，並且畫(huà)出實(shí)時的漏電(diàn)波形使用戶能直(zhí)觀的監(jiān)測漏電情況。計(jì)算機還可以(yǐ)行(háng)軟(ruǎn)件校正，去(qù)除(chú)漂(piāo)移(yí)，失調成的(dí)誤差。按(àn)照實際(jì)情(qíng)況還(huán)可(kě)以采用數(shù)字(zì)濾(lǜ)波(bō)的方式(shì)去除頻幹(gān)擾(rǎo)，這種信號(hào)調(tiáo)理(lǐ)方式簡化了(liǎo)硬(yìng)件電路(lù)，成本較(jiào)低，測試(shì)度(dù)，測(cè)試穩定性(xìng)好。由於(yú)耐壓(yā)測(cè)試的(dí)試驗(yàn)電壓(yā)較(jiào)，為了保(bǎo)證試(shì)驗的(dí)安性，在測試(shì)過程(chéng)中要(yào)保證測試係(xì)統機箱外殼(ké)良(liáng)好(hǎo)的(dí)接(jiē)地(dì)。
單片機ADCm842和(hé)計算機構(gòu)成PC計算(suàn)機(jī)控(kòng)製係(xì)統(tǒng),控(kòng)製(zhì)測(cè)試過(guò)程(chéng)電壓(yā)升降(jiàng)，A/D轉(zhuǎn)換(huàn)，數(shù)據(jù)的(dí)處理和分析。
模塊(kuài)
耐壓測試以性能(néng)單片(piàn)機ADCm842為(wéi)核(hé)心(xīn)組成計(jì)算機控(kòng)製係統。ADCm842內集(jí)成了12位A/D和(hé)D/A轉換(huàn)器，具有DMA控(kòng)製器可(kě)成(chéng)A/D轉換(huàn)到RAM的(dí)速轉換。ADCm842具(jù)有的8052內(nèi)核，峰值效率每秒(miǎo)可執行(háng)20兆令。ADCm842內有(yǒu)多(duō)大(dà)62KB的片(piàn)內(nèi)程(chéng)序閃存;4KB的片內數據閃存(cún)，可(kě)擦寫10次的(dí)2.3KB的片(piàn)內數據(jù)RAM。測試係統的(dí)單片(piàn)機(jī)采用C51編程(chéng)對測(cè)試(shì)行(háng)控製(zhì)和(hé)數(shù)據的處理(lǐ)，PC計算機主要提(tí)供人機交互的界麵。這(zhè)種測試係(xì)統應用(yòng)起來(lái)靈活方便。
測試控製係統(tǒng)包括(kuò)對電(diàn)壓源的(dí)控(kòng)製，數(shù)據的采集，A/D轉換(huàn)，數據分析，數據(jù)輸出(chū)和(hé)顯(xiǎn)示，數據(jù)存(cún)儲等(děng)，同時耐(nài)壓測(cè)試係統軟件可實現測(cè)試(shì)前(qián)自(zì)檢，自動消(xiāo)除(chú)可能的誤差(chà)因素(sù)和對(duì)故障(zhàng)報警等(děng)能(néng)。通過(guò)軟件(jiàn)實(shí)現對(duì)測試(shì)電壓(yā)的(dí)準確控(kòng)製。當(dāng)測試(shì)電壓達(dá)到測試(shì)要求值(zhí)時，啟(qǐ)動(dòng)測試(shì)。軟(ruǎn)件按照(zhào)IEC61010中(zhōng)的測(cè)試標準對電(diàn)壓行控(kòng)製。計(jì)算(suàn)機采用VC++編程，測(cè)試(shì)界麵(miàn)直(zhí)觀操作方便。用戶(hù)可以(yǐ)按照(zhào)實際(jì)測(cè)試(shì)設置不(bù)同(tóng)的測(cè)試(shì)時(shí)間和泄漏電閾(yù)值，可(kě)以監視測(cè)試度並顯示(shì)測(cè)試結(jié)果(guǒ)，如果在測試(shì)過(guò)程(chéng)中發生被測樣(yàng)品擊穿(chuān)現象(xiàng)或其它(tā)可能的過(guò)現象，測試儀(yí)的(dí)輸(shū)出(chū)電壓(yā)能迅速(sù)降為(wéi)零，並發出報(bào)警信號。
實際測試選(xuǎn)用(yòng)0.5的(dí)ZX117A型可調壓(yā)電阻(zǔ)箱作(zuò)為標(biāo)準被測件，通過單(dān)片(piàn)機控(kòng)製輸出電壓(yā)升(shēng)到(dào)設(shè)定(dìng)值(zhí)，用南(nán)京長勝(shèng)的CS1940型(xíng)數(shù)字(zì)壓(yā)表(biǎo)監視電(diàn)壓輸出，輸出電(diàn)壓的誤(wù)差不(bù)過(guò)±1.5%。使(shǐ)用(yòng)美安捷倫(lún)的六(liù)位半數(shù)字(zì)用表A-34401A測量係統(tǒng)漏電，以漏(lòu)電的計(jì)算值為(wéi)標準評價本係(xì)統(tǒng)的測(cè)試(shì)度，按照(zhào)際標準IEC61010，以(yǐ)不同(tóng)電壓施加在(zài)相同(tóng)電(diàn)阻上分別(bié)行(háng)漏電測試(shì)，測試結(jié)果表明，測(cè)量(liáng)數據的(dí)重(zhòng)復(fù)性(xìng)較好，漏電(diàn)的(dí)測試(shì)誤差為(wéi)±(1.5%±0.05mA)。
緣耐(nài)壓測(cè)試儀(yí)測(cè)量範(fàn)圍 耐(nài)壓AC0~5kV/100mA 緣(yuán)DC250V 500V 1000V 1~9999MΩ 性(xìng)能點性能提(tí)升的(dí)緣(yuán)耐壓(yā)測(cè)試(shì)儀 測試(shì)電(diàn)壓，時間，漏電，緣(yuán)電阻數(shù)顯(xiǎn)，準確美(měi)觀(guān) 測量緣(yuán)電(diàn)阻值(zhí)達1010Ω 智能，單(dān)片機(jī)控(kòng)製，測(cè)試緣電(diàn)阻(zǔ)，電壓(yā)，漏電(diàn)，時(shí)間可意調節(jié)，範圍廣，準確度 既(jì)可測試產(chǎn)品的電阻(zǔ)，電壓(yā)也可(kě)對(duì)合格(gé)，不(bù)合格(gé)品行篩(shāi)選，聲光報(bào)警 參數(shù) 輸出電壓AC 0~5kV ±3%，意調(tiáo)節擊穿電AC 0~100mA ±5%，意設定(dìng)定(dìng) 時(shí)1~99s， ±3%，手(shǒu)控緣電阻測(cè)試(shì)電壓(yā)DC 250V/500V/1000V， 測量(liáng)範(fàn)圍1~9999MΩ，±3%~±5%，意(yì)設定變壓(yā)器(qì)容(róng)量(liáng)750VA 主要能(néng)I/W，W/I自動(dòng)轉換(huàn)，手(shǒu)動(dòng)/自動，單片微(wēi)處理(lǐ)器(qì)控製(zhì)測(cè)試，合格/不合格聲光(guāng)報(bào)警(jǐng)，擊(jī)穿保護(hù)等(děng)能(néng)。
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