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耐压测试仪的原理与系统

目前,耐压测试仪在当代的应用可谓是越来越广泛,通过对上一遍文章的了解,我们也大致已经对耐压测试仪多多少少有所了解了,现在我们就继续来深入了解耐压测试仪,关于耐压测试仪的原理、耐压测试仪的系统设计、耐压测试仪的信号采集和调理模块设计、耐压测试仪的基本要  ---查看全文 >>

关键字:耐压 测试仪 

耐压测试仪的原理与系统

耐压测试仪的原理与系统

目前,耐压测试仪在当代的应用可谓是越来越广泛,通过对上一遍文章的了解,我们也大致已经对耐压测试仪多多少少有所了解了,现在我们就继续来深入了解耐压测试仪,关于耐压测试仪的原理、耐压测试仪的系统设计、耐压测试仪的信号采集和调理模块设计、耐压测试仪的基本要求、耐压测试仪的报警形式声光。

耐压测试仪
耐压测试仪

耐压测试仪的原理

耐压测试是指对各种电器装置、绝缘材料和绝缘结构的耐受电压能力进行的测试。在不破坏绝缘材料性能的情况下,对绝缘材料或绝缘结构施加高电压的过程称为耐压试验。一般来讲,耐压测试主要目的是检查绝缘耐受工作电压或过电压的能力,进而检验产品设备的绝缘性能是否符合安全标准。

耐压测试的基本原理:把一个高于正常工作的电压加在被测设备的绝缘体上,并持续一段规定的时间,如果其间的绝缘性足够好,加在上面的电压就只会产生很小的漏电流。如果一个被测设备绝缘体在规定的时间内,其漏电电流保持在规定的范围内,就可以确定这个被测设备可以在正常的运行条件下安全运行。

进行耐压测试时,技术规格不同被测试品,测量标准也就不同。对一般被测设备,耐压测试是测量火线与机壳之间的漏电流值,基本规定是:以两倍于被测物的工作电压再加1000V作为测试的标准电压。部分产品的测试电压可能高于这一规定值。按照IEC61010的规定,测试电压必须在5s内逐渐地上升到所要求的试验电压值(例如5kV等),保证试验电压值稳定加在被测绝缘体上不少于5s,此时所测回路的漏电流值与标准规定的泄漏电流阈值相比较,就可以判断被测产品的绝缘性能是否符合标准。测试结束后,试验电压必须在规定的时间内逐渐地降至零。

耐压测试仪的系统设计

测试系统有三大模块:程控电源模块、信号采集调理模块和计算机控制系统。

程控电源模块由输出位0V~140V的程控电源和高压变压器构成,在单片机ADCm842控制下程控电源输出电压经变压器升压可以得到设定的输出电压值。

信号采集调理模块包括传感器、信号调理电路和过电流保护电路,测试回路漏电流通过传感器进入信号采集和调理电路,在信号采集和调理电路中对漏电流信号进行I/V转换变成满足A/D输入范围的电压信号。过流保护电路在试品或电路故障时启动。

单片机ADCm842和计算机构成PC计算机控制系统,控制测试过程电压升降、A/D转换、数据的处理和分析。

耐压测试仪的信号采集和调理模块设计

耐压测试需要监测的参数是:变压器输出高电压的值和测试回路的漏电流值(如图2)。测试系统中所使用的升压变压器二次绕组有0~5000V和0~5V两路电压输出,当变压器二次绕组高压输出从0V到5000V变化时,变压器二次绕组低压输出从0V到5V之间变化,两路输出之间具有良好的线性关系。测试开始在设定的升压时间间隔内,变压器二次绕组低压侧输出的电压经隔离变压器和信号调理电路后进入单片机ADCm842,单片机ADCm842中的12位ADC以每秒42万次转换速度进行高速A/D转换,A/D转换后的数字量传送给计算机并与计算机设定值相比较,直到输出电压符合设定电压值,我们就认为实际输出测试电压满足了我们设定值的要求。
耐压测试仪
耐压测试仪

耐压测试系统漏电流的测试范围是0mA ~20mA,测试开始时,被测设备漏电流通过电流互感器,然后经I/V转换电路将采样电流转换成电压在单片机内进行相应的A/D转换和计算,最终得到被测设备在设定电压条件下的泄漏电流值,通过和安全标准规定的泄漏电流值相比较,就可以检验设备耐压测试是否合格。实际测试时,在电流互感器二次侧设计了过流保护电路,当有过流情况出现时,例如被测设备被击穿或者被测设备绝缘缺陷,电源迅速被切断,测试被终止以保护测试系统不被损坏。

常规的信号调理部分采用真有效值的模拟运算,泄漏电流信号的有效值和峰值运算都是由硬件电路完成后输入单片机或计算机的。这种信号调理方式最终只能获得泄漏电流信号的峰值或有效值。这种方法不仅精度不高而且损失了频率信息,不能真实的复现泄漏电流的实际波形。本系统采用了高速的A/D转换将交流电压值直接采集进计算机,按照用户要求计算出峰值和有效值,并且画出实时的漏电流波形使用户能直观的监测漏电流情况。计算机还可以进行软件校正,去除漂移、失调造成的误差。按照实际情况还可以采用数字滤波的方式去除高频干扰,这种信号调理方式简化了硬件电路,成本较低,测试精度高,测试稳定性好。由于耐压测试的试验电压较高,为了保证试验的安全性,在测试过程中要保证测试系统机箱外壳良好的接地。

耐压测试仪的基本要求

测试电压显示—指针或数显

泄漏电流显示—指针或数显

测试时间显示—一般为0-99S

升压形式—自动或手动

击穿报警电流可设定应为全量程

耐压测试仪的报警形式声光

误差一般在±3%以内

本文我们为大家深入讲解耐压测试仪的原理、耐压测试仪的系统设计、耐压测试仪的信号采集和调理模块设计、耐压测试仪的基本要求、耐压测试仪的报警形式声光。希望对有需要的读者有所帮助。

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