升壓部分
調壓變壓器、升壓變

壓器及升壓部分電源接通及切斷開關組成。
220V電壓通過接通,切斷開關加到調壓變壓器上調壓變壓器輸出連接升壓變壓器。用戶只需調節調壓器就可以控制升壓變壓器的輸出電壓。
控制部分
電流取樣,時間電路、報警電路組成??刂撇糠之斒盏絾有盘?,儀器立即在接通升壓部分電源。當收到被測回路電流超過設定值及發出聲光報警立即切斷升壓回路電源。當收到復位或者時間到信號后切斷升壓回路電源。
顯示電路
顯示器顯示升壓變壓器輸出電壓值。顯示由電流取樣部分的電流值,及時間電路的時間值一般為。
程控耐壓儀
以上是傳統的耐電壓試驗儀的結構組成。隨著電子技術及單片,計算機技術飛速發展;程控耐壓測試儀這幾年也發展很快,程控
耐壓儀與傳統的耐壓儀不同之處主要是升壓部分。程控耐壓儀高壓升壓不是通過市電由調壓器來調節,而是通過單片計算機控制產生一個50Hz或60Hz的
正弦波信號再通過
功率放大電路進行放大升壓,輸出電壓值也由單片計算機進行控制,其它部分原理與傳統耐壓儀差別不大。
(1) 電源開關 (2) 電源插座
(3) 高壓艙 (4) 安全開關
(5) 安全接地 (6) 3A保險
(7) 顯示屏 (8) 設置盤
(9) 指示燈 (10) 鍵盤
(11) 打印機
測試系統有三大模塊:程控電源模塊、信號采集調理模塊和計算機控制系統。
程控電源模塊
由輸出位0V~140V的程控電源和高壓變壓器構成,在單片機ADCm842控制下程控電源輸出電壓經變壓器升壓可以得到設定的輸出電壓值。
模塊設計
由于在實際的耐壓測試中,對不同產品可能要求施加不同的測試電壓,這就要求耐壓測試系統輸出測試電壓是可調的。PWM(Pulse Width Modulation)是控制逆變電源以實現可調電壓的輸出的主要方法之一。PWM控制的理論基礎建立在采樣控制理論的一個重要結論上,即:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時,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,脈沖中點與正弦等分中點重合,且與相對應的正弦面積相等,各脈沖的寬度按正弦規律變化。SPWM波的產生有很多方法,可以由專用集成芯片或通用電路組合產生,也可以由單片機產生。本系統采用單片機ATMEGA16L產生SPWM波,利用單片機ATMEGA16L的內部的累加器和比較器通調節占空比在PC4口輸出SPWM波。
程控
電壓源采用單向220V工頻交流電經過橋式整流獲得
直流電壓,經過濾波后為逆變電路提供穩定的直流電。同時由單片機產生的單相SPWM波經過非門產生一路和單片機輸出相位互補的SPWM波,這兩路互補的SPWM波分別經過單穩電路和隔離
驅動電路后就可以產生兩路相位互補的門級觸發脈沖序列可以控制的通斷。最終由IGBT構成的逆變橋輸出經低通濾波可得到標準正弦波,正弦電壓幅值0V~140V可調。
信號采集調理模塊
包括傳感器、
信號調理電路和過電流保護電路,測試回路漏電流通過傳感器進入信號采集和調理電路,在信號采集和調理電路中對漏電流信號進行I/V轉換變成滿足A/D輸入范圍的電壓信號。過流保護電路在試品或電路故障時啟動。
模塊設計
耐壓測試需要監測的參數是:變壓器輸出高電壓的值和測試回路的漏電流值(如圖2)。測試系統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,當變壓器二次繞組高壓輸出從0V到5000V變化時,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系。測試開始在設定的升壓時間間隔內,變壓器二次繞組低壓側輸出的電壓經隔離變壓器和信號調理電路后進入單片機ADCm842,單片機ADCm842中的12位ADC以每秒42萬次轉換速度進行高速A/D轉換,A/D轉換后的數字量傳送給計算機并與計算機設定值相比較,直到輸出電壓符合設定電壓值,我們就認為實際輸出測試電壓滿足了我們設定值的要求。
耐壓測試系統漏電流的測試范圍是0mA ~20mA,測試開始時,被測設備漏電流通過電流互感器,然后經I/V轉換電路將采樣電流轉換成電壓在單片機內進行相應的A/D轉換和計算,最終得到被測設備在設定電壓條件下的泄漏電流值,通過和安全標準規定的泄漏電流值相比較,就可以檢驗設備耐壓測試是否合格。實際測試時,在電流互感器二次側設計了過流保護電路,當有過流情況出現時,例如被測設備被擊穿或者被測設備絕緣缺陷,電源迅速被切斷,測試被終止以保護測試系統不被損壞。
常規的信號調理部分采用真有效值的模擬運算,泄漏電流信號的有效值和峰值運算都是由硬件電路完成后輸入單片機或計算機的。這種信號調理方式最終只能獲得泄漏電流信號的峰值或有效值。這種方法不僅精度不高而且損失了頻率信息,不能真實的復現泄漏電流的實際
波形。本系統采用了高速的A/D轉換將交流電壓值直接采集進計算機,按照用戶要求計算出峰值和有效值,并且畫出實時的漏電流波形使用戶能直觀的監測漏電流情況。計算機還可以進行軟件校正,去除漂移、失調造成的誤差。按照實際情況還可以采用數字濾波的方式去除高頻干擾,這種信號調理方式簡化了硬件電路,成本較低,測試精度高,測試穩定性好。由于耐壓測試的試驗電壓較高,為了保證試驗的安全性,在測試過程中要保證測試系統機箱外殼良好的接地。
計算機控制系統
單片機ADCm842和計算機構成PC計算機控制系統,控制測試過程電壓升降、A/D轉換、數據的處理和分析。
模塊設計