絕緣電阻測試儀是電工常用的一種測量儀表，主要用來檢查電氣設(shè)備、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻，以保證這些設(shè)備、電器和線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故。絕緣電阻測試儀是電力、郵電、通信、機電安裝和維修以及利用電力作為工業(yè)動力或能源的工業(yè)企業(yè)部門常用而必不可少的儀表。該儀器適用于測量各種絕緣材料的電阻值及變壓器、電機、電纜及電器設(shè)備等的絕緣電阻。
絕緣電阻測試儀選型：
絕緣電阻測試儀的電壓等級應(yīng)高于被測物的絕緣電壓等級。因此，絕緣電阻測試儀選型如下：
額定電壓500V以下的設(shè)備或線路的絕緣電阻，可選用500V或1000V絕緣電阻測試儀；
額定電壓在500V以上的設(shè)備或線路的絕緣電阻，應(yīng)選用1000~2500V絕緣電阻測試儀；
測量絕緣子時，應(yīng)選用2500~5000V絕緣電阻測試儀；
一般情況下，測量低壓電氣設(shè)備絕緣電阻時可選用0~200MΩ量程的絕緣電阻測試儀。
絕緣電阻測試儀通常被稱為兆歐表或高阻計，廣泛用于測量發(fā)電機、馬達、電源變壓器、配線、電器和其它電氣裝置(如控制、信號、通信和電源的電纜)的絕緣電阻。
它們往往被用于例行維護程序中來指示電機在數(shù)月或數(shù)年內(nèi)絕緣電阻的變化。絕緣電阻發(fā)生大的變化，就可能預(yù)示著潛在的故障。所以，就需要對絕緣電阻測試儀進行定期校準，以確保儀表本身沒有隨時間發(fā)生變化。
絕緣電阻測試儀即智能雙顯絕緣電阻測試儀(兩檔)采用嵌入式工業(yè)單片機實時操作系統(tǒng)，數(shù)字模擬指針與數(shù)字段碼顯示完美結(jié)合，又稱數(shù)字絕緣電阻測試儀、兆歐表、智能絕緣電阻測試儀等。
有什么特點
1.數(shù)字式絕緣測試隨時監(jiān)控線路里漏電流的大小，如果被測試的設(shè)備絕緣已老化，數(shù)字式絕緣測試儀在漏電流過大之后，會終止加壓，讓設(shè)備不被絕緣擊穿而增加更多的維修成本。
2.數(shù)字式絕緣電阻測試儀可以提供多個測試電壓，可以滿足不同類型的測試需求。另外，數(shù)字式絕緣電阻測試儀能夠在每次測試時顯示所提供的測試電壓數(shù)值，并且為了補償線路的電壓損失，一般會比輸入的測試電壓略高5%-10%。而搖表只能提供一種輸出電壓，而隨著測試設(shè)備的老化，所提供的測試電壓的實際大小也無從得知。
3.數(shù)字式絕緣測試儀一般比搖表更小巧、輕便，便于攜帶。有些還會具有萬用表的測試功能，
絕緣電阻測試儀具有多種電壓輸出等級、容量大、抗干擾強、交直流兩用、操作簡單、各種測量結(jié)果具有防掉電功能等特點。絕緣電阻測試儀是測量大容量變壓器、互感器、發(fā)電機、高壓電動機、電力電容、電力電纜、避雷器等絕緣電阻的理想測試儀器。
絕緣電阻測試儀在各種電氣設(shè)備的絕緣電阻測試中起到了重要的作用，可以說它是保證電氣系統(tǒng)安全運行所不可少的工具。那么，絕緣電阻測試儀這種工具有什么樣的性能特點呢？
輸出功率是非常大的，抗干擾能力也很強，絕緣電阻測試儀即使受到干擾測出的數(shù)據(jù)也能夠保證誤差是在正常范圍的。
絕緣電阻測試儀結(jié)構(gòu)非?？茖W(xué)，外殼是由高強度的鋁合金做成的，絕緣電阻測試儀機內(nèi)還有電位保護及四階有源低通濾波器，可以有效地抗外界電磁干擾。
絕緣電阻測試儀操作簡單，不需要人工操作，實行了自動化作業(yè)，這樣就能夠為企業(yè)節(jié)省不少人力成本。
輸出的短路電流省去了帶載測量估算的程序，直接就能夠測量出來。
這些都是絕緣電阻測試儀的優(yōu)點，這些優(yōu)點使得這種儀器備受青睞，為我們做出更多的貢獻。
絕緣電阻測試儀的電氣系統(tǒng)就象是管道系統(tǒng)一樣，電壓好比是液體壓力，電流好比是液體的流速，而電氣絕緣就好比是管壁。絕緣防止電子從導(dǎo)體發(fā)生漏泄――其作用的大小是用絕緣電阻表示的。有效的絕緣電阻系統(tǒng)具有高的電阻值，通常大于幾個兆歐。差的絕緣系統(tǒng)具有較低的絕緣電阻。
絕緣電阻測試是電氣設(shè)備安全檢測項目中的一項非常重要的內(nèi)容。對絕緣電阻測試上有著嚴格的要求。通過對絕緣電阻阻值的測試,可以檢測出電氣設(shè)備絕緣性能的損壞程度,從而確定設(shè)備是否可以安全運行。
在現(xiàn)有的微機檢測系統(tǒng)中,絕緣測試的準確性及易操作性一直是廣大用戶認為問題較多的測試項目。由于傳統(tǒng)的指針式兆歐表測量范圍小,誤差大,吸收比計算復(fù)雜等一系列問題,因此本文設(shè)計了基于單片機的數(shù)字式絕緣電阻測試儀來解決以上出現(xiàn)的問題。
在電氣安全的基本性能測試中,有絕緣電阻,泄漏電流,吸收比等基本指標(biāo)。這些指標(biāo)是否標(biāo)準對電氣設(shè)備的正常運行以及人身安全起了很大的影響。所以準確測量這些性能指標(biāo)是非常重要的一項工作。
由于單片機的性能高,體積小,抗干擾性好等一些優(yōu)點,所以本文采用了單片機芯片為基礎(chǔ)配合鍵盤,LCD顯示,對數(shù)字式的絕緣電阻測試儀的設(shè)計原理進行了比較詳細的概述。
1、絕緣電阻
絕緣電阻是處于兩個導(dǎo)體之間的阻止兩個導(dǎo)體之間有效電流形成的絕緣物,當(dāng)有直流電壓作用于絕緣電阻時,此時會在絕緣體中產(chǎn)生充電電流,吸收電流和泄漏電流。在隨后的一段時間內(nèi),充電電流和吸收電流會隨時間變化而逐漸變小,直至消失。而只有泄漏電流與時間無關(guān),它是反映設(shè)備實際工作狀態(tài)的安全電參數(shù)之一,也是一個對人體有著直接影響的電參數(shù)之一,所以對泄漏電流的準確測量是電氣設(shè)備安全工作的前提保證,是一項非常重要的工作。絕緣電阻測試就是通過儀器測量電氣設(shè)備中的泄漏電流,通常測試儀會以電阻值的方式顯示以方便判斷絕緣電阻的性能是否合格。
2、測試系統(tǒng)原理
該數(shù)字絕緣電阻測試儀主要由高壓產(chǎn)生電路,采樣回路,A/D與D/A轉(zhuǎn)換器,單片機系統(tǒng)回路,LCD,鍵盤輸入等組成。絕緣電阻測試原理框圖如圖1所示:其中R為被測設(shè)備的絕緣電阻,通常為電氣設(shè)備或電線外殼的電阻。儀器工作時,單片機芯片通過并行I/O得到鍵盤外部輸入的信息,經(jīng)過計算將信息通過另一并行I/O傳送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器,使用應(yīng)用較為廣泛的。
數(shù)字信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換變?yōu)槟M信號,然后控制高壓直流電源輸出與鍵盤鍵入信號相對應(yīng)的高壓直流電源。當(dāng)直流高壓作用于被測絕緣電阻值與被測電阻對應(yīng)。這時信號采集電路會進行信號采集,得到有效模擬信號后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器后將數(shù)字信號送單片機,這里使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器器為ADC0832。經(jīng)過單片機處理將測量出的絕緣電阻值在LCD顯示。
因為在直流電壓施加于絕緣電阻時,剛開始會產(chǎn)生除了泄漏電流之外的充電電流和吸收電流。所以為了減小測試初始充電電流和吸收電流的影響,提高測試的精度,在這里分別采集直流電壓施加于絕緣電阻后15秒和60秒后的絕緣電阻值R15和R60。
而將R60作為絕緣電阻的有效數(shù)據(jù)。同時還可方便的計算出絕緣電阻的吸收比K=R60/R15。吸收比是與絕緣電阻阻值一樣重要的參數(shù),它對反應(yīng)大型電力變壓器局部缺陷較為靈敏,例如變壓器油內(nèi)含有水分、套管及線圈局部弱點或臟污等。絕緣電阻和吸收比均是判斷絕緣物是否受潮的靈敏指標(biāo)。
在電氣安全的基本性能測試中,有絕緣電阻,泄漏電流,吸收比等基本指標(biāo)。這些指標(biāo)是否標(biāo)準對電氣設(shè)備的正常運行以及人身安全起了很大的影響。所以準確測量這些性能指標(biāo)是非常重要的一項工作。
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