P產(chǎn)品分類RODUCT CATEGORY
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
測(cè)試系統(tǒng)有三大模塊:程控電源模塊、信號(hào)采集調(diào)理模塊和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
折疊程控電源模塊
由輸出位0V~140V的程控電源和高壓變壓器構(gòu)成,在單片機(jī)ADCm842控制下程控電源輸出電壓經(jīng)變壓器升壓可以得到設(shè)定的輸出電壓值。
模塊設(shè)計(jì)
由于在實(shí)際的耐壓測(cè)試中,對(duì)不同產(chǎn)品可能要求施加不同的測(cè)試電壓,這就要求耐壓測(cè)試系統(tǒng)輸出測(cè)試電壓是可調(diào)的。PWM(Pulse Width Modulation)是控制逆變電源以實(shí)現(xiàn)可調(diào)電壓的輸出的主要方法之一。PWM控制的理論基礎(chǔ)建立在采樣控制理論的一個(gè)重要結(jié)論上,即:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同。SPWM波形就是把正弦波用等幅不等寬的脈沖代替,脈沖中點(diǎn)與正弦等分中點(diǎn)重合,且與相對(duì)應(yīng)的正弦面積相等,各脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化。SPWM波的產(chǎn)生有很多方法,可以由集成芯片或通用電路組合產(chǎn)生,也可以由單片機(jī)產(chǎn)生。本系統(tǒng)采用單片機(jī)ATMEGA16L產(chǎn)生SPWM波,利用單片機(jī)ATMEGA16L的內(nèi)部的累加器和比較器通調(diào)節(jié)占空比在PC4口輸出SPWM波。
程控電壓源采用單向220V工頻交流電經(jīng)過橋式整流獲得直流電壓,經(jīng)過濾波后為逆變電路提供穩(wěn)定的直流電。同時(shí)由單片機(jī)產(chǎn)生的單相SPWM波經(jīng)過非門產(chǎn)生一路和單片機(jī)輸出相位互補(bǔ)的SPWM波,這兩路互補(bǔ)的SPWM波分別經(jīng)過單穩(wěn)電路和隔離驅(qū)動(dòng)電路后就可以產(chǎn)生兩路相位互補(bǔ)的門級(jí)觸發(fā)脈沖序列可以控制的通斷。zui終由IGBT構(gòu)成的逆變橋輸出經(jīng)低通濾波可得到標(biāo)準(zhǔn)正弦波,正弦電壓幅值0V~140V可調(diào)。
折疊信號(hào)采集調(diào)理模塊
包括傳感器、信號(hào)調(diào)理電路和過電流保護(hù)電路,測(cè)試回路漏電流通過傳感器進(jìn)入信號(hào)采集和調(diào)理電路,在信號(hào)采集和調(diào)理電路中對(duì)漏電流信號(hào)進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)換變成滿足A/D輸入范圍的電壓信號(hào)。過流保護(hù)電路在試品或電路故障時(shí)啟動(dòng)。
模塊設(shè)計(jì)
耐壓測(cè)試需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)是:變壓器輸出高電壓的值和測(cè)試回路的漏電流值(如圖2)。測(cè)試系統(tǒng)中所使用的升壓變壓器二次繞組有0~5000V和0~5V兩路電壓輸出,當(dāng)變壓器二次繞組高壓輸出從0V到5000V變化時(shí),變壓器二次繞組低壓輸出從0V到5V之間變化,兩路輸出之間具有良好的線性關(guān)系。測(cè)試開始在設(shè)定的升壓時(shí)間間隔內(nèi),變壓器二次繞組低壓側(cè)輸出的電壓經(jīng)隔離變壓器和信號(hào)調(diào)理電路后進(jìn)入單片機(jī)ADCm842,單片機(jī)ADCm842中的12位ADC以每秒42萬次轉(zhuǎn)換速度進(jìn)行高速A/D轉(zhuǎn)換,A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量傳送給計(jì)算機(jī)并與計(jì)算機(jī)設(shè)定值相比較,直到輸出電壓符合設(shè)定電壓值,我們就認(rèn)為實(shí)際輸出測(cè)試電壓滿足了我們?cè)O(shè)定值的要求。
耐壓測(cè)試系統(tǒng)漏電流的測(cè)試范圍是0mA ~20mA,測(cè)試開始時(shí),被測(cè)設(shè)備漏電流通過電流互感器,然后經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換電路將采樣電流轉(zhuǎn)換成電壓在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)算,zui終得到被測(cè)設(shè)備在設(shè)定電壓條件下的泄漏電流值,通過和安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的泄漏電流值相比較,就可以檢驗(yàn)設(shè)備耐壓測(cè)試是否合格。實(shí)際測(cè)試時(shí),在電流互感器二次側(cè)設(shè)計(jì)了過流保護(hù)電路,當(dāng)有過流情況出現(xiàn)時(shí),例如被測(cè)設(shè)備被擊穿或者被測(cè)設(shè)備絕緣缺陷,電源迅速被切斷,測(cè)試被終止以保護(hù)測(cè)試系統(tǒng)不被損壞。
常規(guī)的信號(hào)調(diào)理部分采用真有效值的模擬運(yùn)算,泄漏電流信號(hào)的有效值和峰值運(yùn)算都是由硬件電路完成后輸入單片機(jī)或計(jì)算機(jī)的。這種信號(hào)調(diào)理方式zui終只能獲得泄漏電流信號(hào)的峰值或有效值。這種方法不僅精度不高而且損失了頻率信息,不能真實(shí)的復(fù)現(xiàn)泄漏電流的實(shí)際波形。本系統(tǒng)采用了高速的A/D轉(zhuǎn)換將交流電壓值直接采集進(jìn)計(jì)算機(jī),按照用戶要求計(jì)算出峰值和有效值,并且畫出實(shí)時(shí)的漏電流波形使用戶能直觀的監(jiān)測(cè)漏電流情況。計(jì)算機(jī)還可以進(jìn)行軟件校正,去除漂移、失調(diào)造成的誤差。按照實(shí)際情況還可以采用數(shù)字濾波的方式去除高頻干擾,這種信號(hào)調(diào)理方式簡(jiǎn)化了硬件電路,成本較低,測(cè)試精度高,測(cè)試穩(wěn)定性好。由于耐壓測(cè)試的試驗(yàn)電壓較高,為了保證試驗(yàn)的安全性,在測(cè)試過程中要保證測(cè)試系統(tǒng)機(jī)箱外殼良好的接地。
折疊計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
單片機(jī)ADCm842和計(jì)算機(jī)構(gòu)成PC計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),控制測(cè)試過程電壓升降、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的處理和分析。
模塊設(shè)計(jì)
耐壓測(cè)試以高性能單片機(jī)ADCm842為核心組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。ADCm842內(nèi)部集成了12位A/D和D/A轉(zhuǎn)換器,具有DMA控制器可完成A/D轉(zhuǎn)換到RAM的高速轉(zhuǎn)換。ADCm842具有*的8052內(nèi)核,峰值效率每秒可執(zhí)行20兆指令。ADCm842內(nèi)部有多大62KB的片內(nèi)程序閃存;4KB的片內(nèi)數(shù)據(jù)閃存,可擦寫10萬次的2.3KB的片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM。測(cè)試系統(tǒng)的單片機(jī)采用C51編程對(duì)測(cè)試進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)的處理,PC計(jì)算機(jī)主要提供人機(jī)交互的界面。這種測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用起來靈活方便。
測(cè)試控制系統(tǒng)包括對(duì)電壓源的控制、數(shù)據(jù)的采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)輸出和顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等,同時(shí)耐壓測(cè)試系統(tǒng)軟件可實(shí)現(xiàn)測(cè)試前自檢,自動(dòng)消除可能的誤差因素和對(duì)故障報(bào)警等功能。通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試電壓的準(zhǔn)確控制。當(dāng)測(cè)試電壓達(dá)到測(cè)試要求值時(shí),啟動(dòng)測(cè)試。軟件按照IEC61010中的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電壓進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)采用VC++編程,測(cè)試界面直觀操作方便。用戶可以按照實(shí)際測(cè)試設(shè)置不同的測(cè)試時(shí)間和泄漏電流閾值,可以監(jiān)視測(cè)試進(jìn)度并顯示測(cè)試結(jié)果,如果在測(cè)試過程中發(fā)生被測(cè)樣品擊穿現(xiàn)象或其它可能的過流現(xiàn)象,測(cè)試儀的輸出電壓能迅速降為零,并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
實(shí)際測(cè)試選用0.5級(jí)的ZX117A型可調(diào)高壓電阻箱作為標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)件,通過單片機(jī)控制輸出電壓升到設(shè)定值,用南京長(zhǎng)勝的CS1940型數(shù)字高壓表監(jiān)視電壓輸出,輸出電壓的誤差不超過±1.5%。使用美國安捷倫的六位半數(shù)字萬用表A-34401A測(cè)量系統(tǒng)漏電流,以漏電流的計(jì)算值為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)本系統(tǒng)的測(cè)試精度,按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61010,以不同高電壓施加在相同電阻上分別進(jìn)行漏電流測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性較好,漏電流的測(cè)試誤差為±(1.5%±0.05mA)。
絕緣耐壓測(cè)試儀測(cè)量范圍 耐壓AC0~5kV/100mA 絕緣DC250V 500V 1000V 1~9999MΩ 性能特點(diǎn)性能提升的絕緣耐壓測(cè)試儀 測(cè)試電壓、時(shí)間、漏電流、絕緣電阻全數(shù)顯,準(zhǔn)確美觀 測(cè)量絕緣電阻值高達(dá)1010Ω 智能、單片機(jī)控制、測(cè)試絕緣電阻、電壓、漏電流、時(shí)間可任意調(diào)節(jié),范圍廣、準(zhǔn)確度高 既可測(cè)試產(chǎn)品的電阻、電壓也可對(duì)合格、不合格品進(jìn)行篩選、聲光報(bào)警 技術(shù)參數(shù) 輸出電壓AC 0~5kV ±3%,任意調(diào)節(jié)擊穿電流AC 0~100mA ±5%,任意設(shè)定定 時(shí)1~99s, ±3%,手控絕緣電阻測(cè)試電壓DC 250V/500V/1000V, 測(cè)量范圍1~9999MΩ,±3%~±5%,任意設(shè)定變壓器容量750VA 主要功能I/W、W/I自動(dòng)轉(zhuǎn)換,手動(dòng)/自動(dòng),單片微處理器控制測(cè)試,合格/不合格聲光報(bào)警,擊穿保護(hù)等功能。
本段操作規(guī)程
折疊運(yùn)行測(cè)試
1、將0.7MΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻的一端連接耐壓儀的地線.
2、接通電源,將儀器、報(bào)警漏電流設(shè)定在5mA.
3、開啟儀器,用測(cè)試棒擊標(biāo)準(zhǔn)電阻另一端,調(diào)整電壓在3410V至3590V內(nèi)儀器發(fā)出報(bào)警,則判定該儀器處于正常工作狀態(tài),若不在3410V至3590V范圍內(nèi)儀器報(bào)警的,則儀器工作不正常.
4、當(dāng)在運(yùn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備功能失效,運(yùn)行檢查結(jié)果不能滿足規(guī)定要求時(shí),操作人員需將上一次運(yùn)行檢查合格以來檢測(cè)過的產(chǎn)品重新進(jìn)行檢測(cè),并將儀器送去維修.。
折疊操作步驟
操作者坐椅和腳下必須墊好橡膠絕緣墊,只有在測(cè)試燈熄滅狀態(tài)下,無高壓輸出方可進(jìn)行被測(cè)機(jī)型連接或拆卸操作.
1.測(cè)試前對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn),(方法:漏電電流5mA狀態(tài)下,用700KΩ陶瓷電阻跨接于地線夾同高壓測(cè)試棒探頭之間至儀器報(bào)警為準(zhǔn).
2.連接被測(cè)機(jī)型是在確定電壓表為"0",測(cè)試燈滅狀態(tài)下將儀器地線夾夾緊被測(cè)機(jī)散熱架,并按下被測(cè)機(jī)型的電源開關(guān).
3.設(shè)定儀器測(cè)試條件:A、電壓:3500V;B、漏電流:5mA;C、測(cè)試時(shí)間定時(shí)為:流水線生產(chǎn)時(shí)4秒.
4.將測(cè)試棒探頭緊貼電源線頭的任一交流輸入金屬插片.
5.按下啟動(dòng)鍵觀察測(cè)試結(jié)果,在設(shè)定時(shí)間內(nèi),超漏燈不亮,測(cè)被測(cè)機(jī)型為合格.
6.如果被測(cè)機(jī)型超過設(shè)定漏電流值,則儀器自動(dòng)切斷輸出電壓,同時(shí)鋒鳴器報(bào)警,超漏燈亮,則被測(cè)機(jī)型為不合格,按下復(fù)位鍵即可清除報(bào)警聲,再測(cè)試時(shí)應(yīng)重新按啟動(dòng)鍵.
折疊注意事項(xiàng)
1.操作者腳下墊絕緣橡皮墊,戴絕緣手套,以防高壓電擊造成生命危險(xiǎn);
2.儀器必須可靠接地;
3.在連接被測(cè)體時(shí),必須保證高壓輸出"0"及在"復(fù)位"狀態(tài);
4.測(cè)試時(shí),儀器接地端與被測(cè)體要可靠相接,嚴(yán)禁開路;
5.切勿將輸出地線與交流電源線短路,以免外殼帶有高壓,造成危險(xiǎn);
6.盡可能避免高壓輸出端與地線短路,以防發(fā)生意外;
7.測(cè)試燈、超漏燈、一旦損壞,必須立即更換,以防造成誤判;
8.排除故障時(shí),必須切斷電源;
9.儀器空載調(diào)整高壓時(shí),漏電流指示表頭有起始電流,均屬正常,不影響測(cè)試精度.;
10.儀器避免陽光正面直射,不要在高溫潮濕多塵的環(huán)境中使用或存放.。
折疊保養(yǎng)與操作規(guī)范
應(yīng)由固定崗位人員操作、非本崗位人員嚴(yán)禁操作。.
注意儀器保養(yǎng),操作人員離開崗位必須斷開儀器電源.。
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