絕緣電阻測試是電氣設備安全檢測項目中的一項非常重要的內容。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,可以檢測出電氣設備絕緣性能的損壞程度,從而確定設備是否可以安全運行。

    在現有的微機檢測系統(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,吸收比計算復雜等一系列問題,因此本文設計了基于單片機的數字式絕緣電阻測試儀來解決以上出現的問題。

    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。這些指標是否標準對電氣設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配合鍵盤,LCD顯示,對數字式的絕緣電阻測試儀的設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體之間的阻止兩個導體之間有效電流形成的絕緣物,當有直流電壓作用于絕緣電阻時,此時會在絕緣體中產生充電電流,吸收電流和泄漏電流。在隨后的一段時間內,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,它是反映設備實際工作狀態(tài)的安全電參數之一,也是一個對人體有著直接影響的電參數之一,所以對泄漏電流的準確測量是電氣設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

    該數字絕緣電阻測試儀主要由高壓產生電路,采樣回路,A/D與D/A轉換器,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為被測設備的絕緣電阻,通常為電氣設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,經過計算將信息通過另一并行I/O傳送給數模轉換器,使用應用較為廣泛的。

    數字信號經過轉換變?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的高壓直流電源。當直流高壓作用于被測絕緣電阻值與被測電阻對應。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過模數轉換器后將數字信號送單片機,這里使用的模數轉換器器為ADC0832。經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據。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,它對反應大型電力變壓器局部缺陷較為靈敏,例如變壓器油內含有水分、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。

    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。這些指標是否標準對電氣設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是非常重要的一項工作。