系統(tǒng)

測試系統(tǒng)有三大模塊:程控電源模塊、信號采集調(diào)理模塊和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),。

程控電源模塊

由輸出位0V~140V的程控電源和壓變壓器構(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

由于在實(shí)際的耐壓測試中，對不同產(chǎn)品可能要求施加不同的測試電壓,，這就要求耐壓測試系統(tǒng)輸出測試電壓是可調(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。PWM控制的理論基礎(chǔ)建立在采樣控制理論的個(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,，可以由用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)的累加器和器通調(diào)節(jié)占空比在PC4口輸出SPWM波。

程控電壓源采用單向220V頻交電經(jīng)過橋式整獲得直電壓,，經(jīng)過濾波后為逆變電路提供穩(wěn)定的直電。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),。

信號采集調(diào)理模塊

包括傳感器,、信號調(diào)理電路和過電保護(hù)電路，測試回路漏電通過傳感器入信號采集和調(diào)理電路,，在信號采集和調(diào)理電路中對漏電信號行I/V轉(zhuǎn)換變成滿足A/D輸入范圍的電壓信號,。過保護(hù)電路在試品或電路故障時(shí)啟動(dòng)。

模塊

耐壓測試需要監(jiān)測的參數(shù)是:變壓器輸出電壓的值和測試回路的漏電值(如圖2),。測試系統(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)隔離變壓器和信號調(diào)理電路后入單片機(jī)ADCm842,，單片機(jī)ADCm842中的12位ADC以每秒42次轉(zhuǎn)換速度行速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，直到輸出電壓符合設(shè)定電壓值,，我們就認(rèn)為實(shí)際輸出測試電壓滿足了我們設(shè)定值的要求,。

耐壓測試系統(tǒng)漏電的測試范圍是0mA ~20mA,，測試開始時(shí)，被測設(shè)備漏電通過電互感器,，然后經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換電路將采樣電轉(zhuǎn)換成電壓在單片機(jī)內(nèi)行相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)算,，zui終得到被測設(shè)備在設(shè)定電壓條件下的泄漏電值，通過和安標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的泄漏電值相,，就可以檢驗(yàn)設(shè)備耐壓測試是否合格,。實(shí)際測試時(shí)，在電互感器二次側(cè)了過保護(hù)電路,，當(dāng)有過情況出現(xiàn)時(shí),，例如被測設(shè)備被擊穿或者被測設(shè)備緣缺陷，電源迅速被切斷,，測試被終止以保護(hù)測試系統(tǒng)不被損壞,。

常規(guī)的信號調(diào)理分采用真有效值的模擬運(yùn)算，泄漏電信號的有效值和峰值運(yùn)算都是由硬件電路成后輸入單片機(jī)或計(jì)算機(jī)的,。這種信號調(diào)理方式zui終只能獲得泄漏電信號的峰值或有效值,。這種方法不僅度不而且損失了頻率信息，不能真實(shí)的復(fù)現(xiàn)泄漏電的實(shí)際波形,。本系統(tǒng)采用了速的A/D轉(zhuǎn)換將交電壓值直接采集計(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)的漏電波形使用戶能直觀的監(jiān)測漏電情況,。計(jì)算機(jī)還可以行軟件校正,，去除漂移、失調(diào)成的誤差,。按照實(shí)際情況還可以采用數(shù)字濾波的方式去除頻干擾,，這種信號調(diào)理方式簡化了硬件電路，成本較低,，測試度,，測試穩(wěn)定性好。由于耐壓測試的試驗(yàn)電壓較,，為了保證試驗(yàn)的安性,，在測試過程中要保證測試系統(tǒng)機(jī)箱外殼良好的接地。

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),控制測試過程電壓升降,、A/D轉(zhuǎn)換,、數(shù)據(jù)的處理和分析。

模塊

耐壓測試以性能單片機(jī)ADCm842為核心組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),。ADCm842內(nèi)集成了12位A/D和D/A轉(zhuǎn)換器,，具有DMA控制器可成A/D轉(zhuǎn)換到RAM的速轉(zhuǎn)換。ADCm842具有的8052內(nèi)核，峰值效率每秒可執(zhí)行20兆令,。ADCm842內(nèi)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次的2.3KB的片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM。測試系統(tǒng)的單片機(jī)采用C51編程對測試行控制和數(shù)據(jù)的處理,，PC計(jì)算機(jī)主要提供人機(jī)交互的界面,。這種測試系統(tǒng)應(yīng)用起來靈活方便。

測試控制系統(tǒng)包括對電壓源的控制,、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)耐壓測試系統(tǒng)軟件可實(shí)現(xiàn)測試前自檢,，自動(dòng)消除可能的誤差因素和對故障報(bào)警等能,。通過軟件實(shí)現(xiàn)對測試電壓的準(zhǔn)確控制。當(dāng)測試電壓達(dá)到測試要求值時(shí),，啟動(dòng)測試,。軟件按照IEC61010中的測試標(biāo)準(zhǔn)對電壓行控制。計(jì)算機(jī)采用VC++編程,，測試界面直觀操作方便,。用戶可以按照實(shí)際測試設(shè)置不同的測試時(shí)間和泄漏電閾值，可以監(jiān)視測試度并顯示測試結(jié)果,，如果在測試過程中發(fā)生被測樣品擊穿現(xiàn)象或其它可能的過現(xiàn)象,，測試儀的輸出電壓能迅速降為零，并發(fā)出報(bào)警信號,。

實(shí)際測試選用0.5的ZX117A型可調(diào)壓電阻箱作為標(biāo)準(zhǔn)被測件,，通過單片機(jī)控制輸出電壓升到設(shè)定值,，用南京長勝的CS1940型數(shù)字壓表監(jiān)視電壓輸出,，輸出電壓的誤差不過±1.5%。使用美安捷倫的六位半數(shù)字用表A-34401A測量系統(tǒng)漏電,，以漏電的計(jì)算值為標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)本系統(tǒng)的測試度,，按照際標(biāo)準(zhǔn)IEC61010，以不同電壓施加在相同電阻上分別行漏電測試,，測試結(jié)果表明,，測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性較好，漏電的測試誤差為±(1.5%±0.05mA),。

緣耐壓測試儀測量范圍 耐壓AC0~5kV/100mA 緣DC250V 500V 1000V 1~9999MΩ 性能點(diǎn)性能提升的緣耐壓測試儀 測試電壓,、時(shí)間、漏電、緣電阻數(shù)顯,，準(zhǔn)確美觀 測量緣電阻值達(dá)1010Ω 智能,、單片機(jī)控制、測試緣電阻,、電壓,、漏電、時(shí)間可意調(diào)節(jié),，范圍廣,、準(zhǔn)確度 既可測試產(chǎn)品的電阻、電壓也可對合格,、不合格品行篩選,、聲光報(bào)警 參數(shù) 輸出電壓AC 0~5kV ±3%，意調(diào)節(jié)擊穿電AC 0~100mA ±5%,，意設(shè)定定 時(shí)1~99s,， ±3%，手控緣電阻測試電壓DC 250V/500V/1000V,， 測量范圍1~9999MΩ,，±3%~±5%，意設(shè)定變壓器容量750VA 主要能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試,，合格/不合格聲光報(bào)警,，擊穿保護(hù)等能。