絕緣電阻測試是電氣設(shè)備安全檢測項(xiàng)目中的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。對(duì)絕緣電阻測試上有著嚴(yán)格的要求。通過對(duì)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(yùn)行。

    在現(xiàn)有的微機(jī)檢測系統(tǒng)中,絕緣測試的準(zhǔn)確性及易操作性一直是廣大用戶認(rèn)為問題較多的測試項(xiàng)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(jì)算復(fù)雜等一系列問題,因此本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)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(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行以及人身安全起了很大的影響。所以準(zhǔn)確測量這些性能指標(biāo)是非常重要的一項(xiàng)工作。

    由于單片機(jī)的性能高,體積小,抗干擾性好等一些優(yōu)點(diǎn),所以本文采用了單片機(jī)芯片為基礎(chǔ)配合鍵盤,LCD顯示,對(duì)數(shù)字式的絕緣電阻測試儀的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了比較詳細(xì)的概述。

    1、絕緣電阻

    絕緣電阻是處于兩個(gè)導(dǎo)體之間的阻止兩個(gè)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(shí),此時(shí)會(huì)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(shí)間內(nèi),充電電流和吸收電流會(huì)隨時(shí)間變化而逐漸變小,直至消失。而只有泄漏電流與時(shí)間無關(guān),它是反映設(shè)備實(shí)際工作狀態(tài)的安全電參數(shù)之一,也是一個(gè)對(duì)人體有著直接影響的電參數(shù)之一,所以對(duì)泄漏電流的準(zhǔn)確測量是電氣設(shè)備安全工作的前提保證,是一項(xiàng)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(huì)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(jī)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(shí),單片機(jī)芯片通過并行I/O得到鍵盤外部輸入的信息,經(jīng)過計(jì)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(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換變?yōu)槟M信號(hào),然后控制高壓直流電源輸出與鍵盤鍵入信號(hào)相對(duì)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(duì)應(yīng)。這時(shí)信號(hào)采集電路會(huì)進(jìn)行信號(hào)采集,得到有效模擬信號(hào)后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器后將數(shù)字信號(hào)送單片機(jī),這里使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器器為ADC0832。經(jīng)過單片機(jī)處理將測量出的絕緣電阻值在LCD顯示。

    因?yàn)樵谥绷麟妷菏┘佑诮^緣電阻時(shí),剛開始會(huì)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(shí)還可方便的計(jì)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(duì)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(diǎn)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(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行以及人身安全起了很大的影響。所以準(zhǔn)確測量這些性能指標(biāo)是非常重要的一項(xiàng)工作。