耐(nài)壓測(cè)試儀的測試(shì)係(xì)統(tǒng)包(bāo)括三大功能模(mó)塊(kuài)，分別是信號(hào)采(cǎi)集調理模(mó)塊(kuài)，程(chéng)控電(diàn)源(yuán)模塊和計算(suàn)機控(kòng)製(zhì)係(xì)統。耐(nài)壓(yā)測(cè)試儀信號采集調理(lǐ)模(mó)塊(kuài)包括傳(chuán)感(gǎn)器，信號(hào)調理(lǐ)電(diàn)路和(hé)過電(diàn)流保(bǎo)護電路(lù)，測試回路(lù)漏(lòu)電流通(tōng)過(guò)傳感器(qì)進(jìn)入信號采集和調(tiáo)理(lǐ)電路(lù)，在信號采(cǎi)集和(hé)調理(lǐ)電(diàn)路中對(duì)漏電(diàn)流信號進行(háng)I/V轉(zhuǎn)換變(biàn)成滿足A/D輸入範(fàn)圍的電壓(yā)信號(hào)。過(guò)流保護電路(lù)在試(shì)品(pǐn)或電路故(gù)障時啟(qǐ)動。
耐壓測試(shì)儀(yí)程控電源模塊由輸出位(wèi)0V~140V的程控電源和高(gāo)壓(yā)變壓器(qì)構(gòu)成，在單片機ADCm842控製(zhì)下程(chéng)控電(diàn)源輸出(chū)電壓經(jīng)變壓器升(shēng)壓可(kě)以得(dé)到(dào)設定的輸(shū)出電壓值。耐壓測(cè)試儀單片(piàn)和計算(suàn)機構(gòu)成PC計(jì)算機(jī)控製係(xì)統(tǒng),控(kòng)製(zhì)測試過程電壓升降，A/D轉(zhuǎn)換(huàn)，數(shù)據的(dí)處(chǔ)理和分析。
1，信(xìn)號采(cǎi)集(jí)和調理(lǐ)模塊(kuài)設(shè)計
    耐(nài)壓測試(shì)需(xū)要(yào)監測的(dí)參數是：變(biàn)壓器(qì)輸(shū)出高電(diàn)壓(yā)的(dí)值(zhí)和(hé)測試回路的漏電(diàn)流(liú)值（如圖(tú)2）。測試(shì)係(xì)統中(zhōng)所(suǒ)使用(yòng)的升壓(yā)變壓器(qì)二(èr)次(cì)繞組有0~5000V和0~5V兩路電壓輸(shū)出，當變(biàn)壓(yā)器二(èr)次繞組高壓(yā)輸出從(cóng)0V到(dào)5000V變(biàn)化時，變(biàn)壓(yā)器二(èr)次繞(rào)組低(dī)壓(yā)輸出從0V到5V之(zhī)間變化(huà)，兩路輸(shū)出(chū)之間具(jù)有良(liáng)好的(dí)綫(xiàn)性(xìng)關係(xì)。測(cè)試(shì)開始(shǐ)在(zài)設(shè)定(dìng)的(dí)升(shēng)壓(yā)時間(jiān)間隔內，變(biàn)壓(yā)器二次繞組低壓(yā)側輸出(chū)的(dí)電壓經隔離變壓器(qì)和信(xìn)號調(tiáo)理(lǐ)電路後進入單片(piàn)機(jī)ADCm842，單片(piàn)機ADCm842中(zhōng)的12位ADC以每秒42萬(wàn)次轉(zhuǎn)換(huàn)速度(dù)進(jìn)行(háng)高(gāo)速A/D轉(zhuǎn)換(huàn)，A/D轉(zhuǎn)換(huàn)後的(dí)數字量(liáng)傳(chuán)送給計算機並與計算(suàn)機設(shè)定(dìng)值相(xiāng)比較(jiào)，直(zhí)到輸出(chū)電(diàn)壓(yā)符合設定電壓值，我們就認為(wéi)實(shí)際(jì)輸出(chū)測(cè)試(shì)電壓滿足了我(wǒ)們設(shè)定(dìng)值的要(yào)求。
耐壓(yā)測試儀耐壓測(cè)試係統漏電(diàn)流的測試範圍是(shì)0mA ~20mA，測(cè)試開始時(shí)，被(bèi)測設(shè)備(bèi)漏電(diàn)流(liú)通(tōng)過(guò)電(diàn)流互(hù)感器，然後經I/V轉(zhuǎn)換電路將采樣電流(liú)轉(zhuǎn)換(huàn)成電壓在單片機內進(jìn)行相應(yīng)的A/D轉換和計(jì)算(suàn)，zui終得到(dào)被(bèi)測(cè)設(shè)備(bèi)在設(shè)定(dìng)電(diàn)壓(yā)條件下(xià)的(dí)泄(xiè)漏電流(liú)值，通過和安(ān)全(quán)標(biāo)準規定(dìng)的(dí)泄漏(lòu)電(diàn)流(liú)值(zhí)相比較，就可以檢驗(yàn)設備(bèi)耐壓測(cè)試是否合格(gé)。實際(jì)測試(shì)時，在電(diàn)流互感器二次(cì)側(cè)設計了過流保護電路(lù)，當有過流情(qíng)況(kuàng)出現時，例(lì)如被測(cè)設備被擊穿(chuān)或(huò)者被測(cè)設備絕(jué)緣缺(quē)陷(xiàn)，電(diàn)源迅速(sù)被(bèi)切斷，測(cè)試被(bèi)終(zhōng)止以保護測試係統不(bù)被損(sǔn)壞(huài)。
    常規(guī)的信號調理(lǐ)部分采用真有效值的模擬運算，泄漏電流信號的有(yǒu)效(xiào)值和(hé)峰(fēng)值運算都是由硬件電(diàn)路完成(chéng)後(hòu)輸入單(dān)片(piàn)機或(huò)計算(suàn)機的。這(zhè)種信號調(tiáo)理方(fāng)式zui終隻能獲(huò)得泄漏(lòu)電(diàn)流(liú)信號的峰(fēng)值或有(yǒu)效值。這種方(fāng)法不(bù)僅精度不高而且損失了頻(pín)率信(xìn)息，不(bù)能(néng)真(zhēn)實(shí)的(dí)復現泄(xiè)漏(lòu)電流的實(shí)際(jì)波(bō)形。本係統(tǒng)采用了高速(sù)的A/D轉換將交流電壓值(zhí)直接采(cǎi)集進計算(suàn)機(jī)，按(àn)照用(yòng)戶要求計(jì)算出峰(fēng)值(zhí)和(hé)有效值(zhí)，並且畫出(chū)實時的(dí)漏電流(liú)波(bō)形使(shǐ)用戶能直(zhí)觀的監測漏(lòu)電(diàn)流情況。計(jì)算機還(huán)可(kě)以進行軟(ruǎn)件校正(zhèng)，去除漂(piāo)移，失調造成的(dí)誤差。按(àn)照實(shí)際(jì)情(qíng)況還可以采用數字(zì)濾波的(dí)方(fāng)式(shì)去(qù)除高(gāo)頻幹擾，這種(zhǒng)信號調理(lǐ)方(fāng)式(shì)簡(jiǎn)化(huà)了硬(yìng)件電路，成本(běn)較低，測試精(jīng)度高，測(cè)試穩定性(xìng)好。由(yóu)於耐壓測(cè)試(shì)的試驗(yàn)電壓較高，為(wéi)了保證(zhèng)試(shì)驗(yàn)的安(ān)全(quán)性，在(zài)測試過程中要(yào)保證(zhèng)測試(shì)係(xì)統(tǒng)機(jī)箱外殼良好(hǎo)的(dí)接地(dì)。
2，程(chéng)控(kòng)電(diàn)源(yuán)模塊的設計
    由(yóu)於(yú)在(zài)實(shí)際的(dí)耐壓測試(shì)中，對(duì)不同產品可能(néng)要求(qiú)施加不(bù)同(tóng)的測試(shì)電(diàn)壓(yā)，這就要求耐(nài)壓測試(shì)係(xì)統(tǒng)輸出測(cè)試(shì)電(diàn)壓(yā)是可(kě)調(tiáo)的。PWM（Pulse Width Modulation）是控製逆變電(diàn)源以(yǐ)實(shí)現可(kě)調電壓的(dí)輸出(chū)的主(zhǔ)要方(fāng)法之一。PWM控製的(dí)理(lǐ)論基(jī)礎建(jiàn)立(lì)在(zài)采(cǎi)樣控(kòng)製(zhì)理論(lùn)的(dí)一(yī)個(gè)重(zhòng)要結(jié)論上(shàng)，即(jí)：衝量(liáng)相等而形(xíng)狀不同的窄脈衝加(jiā)在具(jù)有慣(guàn)性(xìng)的(dí)環(huán)節上(shàng)時，其效(xiào)果基本相(xiāng)同(tóng)。SPWM波(bō)形就(jiù)是把正(zhèng)弦波用(yòng)等幅不等(děng)寬的脈衝代(dài)替(tì)，脈衝中(zhōng)點(diǎn)與(yǔ)正弦等(děng)分中點重合，且(qiě)與相對應的正弦麵積(jī)相等(děng)，各脈(mài)衝的寬(kuān)度按(àn)正弦規律變(biàn)化(huà)。SPWM波(bō)的產生有(yǒu)很多方(fāng)法，可(kě)以由(yóu)集(jí)成(chéng)芯(xīn)片或通用(yòng)電(diàn)路(lù)組合(hé)產生(shēng)，也可以(yǐ)由(yóu)單(dān)片機(jī)產(chǎn)生。本(běn)係統采用(yòng)單(dān)片機ATMEGA16L產(chǎn)生(shēng)SPWM波，利用(yòng)單(dān)片(piàn)機(jī)ATMEGA16L的內(nèi)部(bù)的累加(jiā)器和比較器(qì)通調(tiáo)節(jié)占(zhān)空比在(zài)PC4口(kǒu)輸出(chū)SPWM波。
    程(chéng)控電壓源(yuán)采(cǎi)用(yòng)單向220V工頻交流電(diàn)經(jīng)過橋(qiáo)式整流獲(huò)得(dé)直流電壓，經過濾波後為逆變(biàn)電(diàn)路提供穩定的直流(liú)電。同時(shí)由單(dān)片機產(chǎn)生(shēng)的單相SPWM波經過非門產(chǎn)生一(yī)路(lù)和(hé)單片(piàn)機輸出相位(wèi)互(hù)補的(dí)SPWM波，這兩路(lù)互補的SPWM波(bō)分(fēn)別(bié)經過單穩(wěn)電(diàn)路和隔(gé)離(lí)驅動(dòng)電路後就可(kě)以(yǐ)產(chǎn)生(shēng)兩(liǎng)路相位互補的(dí)門級(jí)觸(chù)發脈(mài)衝序列可以(yǐ)控製(zhì)的通斷。zui終由(yóu)IGBT構(gòu)成的逆變橋輸出(chū)經低通(tōng)濾波(bō)可得到標準正弦波，正弦電壓(yā)幅值(zhí)0V~140V可(kě)調。
3，計算機(jī)控製(zhì)係統(tǒng)及(jí)軟(ruǎn)件設(shè)計(jì)
    耐壓測試以高(gāo)性能單片(piàn)機ADCm842為核心(xīn)組成(chéng)計(jì)算機控製係(xì)統(tǒng)。ADCm842內(nèi)部(bù)集(jí)成了(liǎo)12位A/D和D/A轉換器，具有(yǒu)DMA控(kòng)製(zhì)器(qì)可(kě)完成A/D轉換到RAM的高速(sù)轉換。ADCm842具(jù)有(yǒu)*的(dí)8052內核，峰(fēng)值效(xiào)率每秒(miǎo)可執行20兆指令(líng)。ADCm842內部(bù)有(yǒu)多大62KB的(dí)片(piàn)內(nèi)程(chéng)序閃(shǎn)存；4KB的(dí)片內數(shù)據(jù)閃存，可(kě)擦寫10萬次(cì)的(dí)2.3KB的(dí)片(piàn)內數據(jù)RAM。測(cè)試係(xì)統的(dí)單(dān)片機采(cǎi)用C51編程對測(cè)試進(jìn)行(háng)控(kòng)製和(hé)數(shù)據的處理，PC計算(suàn)機(jī)主要(yào)提供人(rén)機(jī)交(jiāo)互(hù)的(dí)界麵(miàn)。這(zhè)種(zhǒng)測(cè)試係統(tǒng)應用起來靈(líng)活方(fāng)便。
    測試控製(zhì)係(xì)統(tǒng)包(bāo)括對(duì)電壓(yā)源的控(kòng)製(zhì)，數據(jù)的采(cǎi)集(jí)，A/D轉換(huàn)，數據(jù)分析，數(shù)據(jù)輸出和(hé)顯示(shì)，數據存(cún)儲等(děng)，同時(shí)耐(nài)壓(yā)測(cè)試係(xì)統軟(ruǎn)件可(kě)實(shí)現測(cè)試(shì)前自(zì)檢，自動消除(chú)可(kě)能的(dí)誤(wù)差(chà)因素和對故障報警(jǐng)等(děng)功能。通過軟件實現對(duì)測試(shì)電壓的準確控(kòng)製(zhì)。當測試(shì)電壓達到測試要(yào)求值時，啟(qǐ)動測(cè)試(shì)。軟件按照(zhào)IEC61010中(zhōng)的測試標(biāo)準對(duì)電(diàn)壓進行控(kòng)製。計(jì)算機(jī)采用VC++編(biān)程(chéng)，測試界(jiè)麵(miàn)直(zhí)觀(guān)操作方便。用戶(hù)可以按照實際(jì)測(cè)試設置不(bù)同(tóng)的(dí)測(cè)試(shì)時(shí)間(jiān)和泄漏電流(liú)閾(yù)值(zhí)，可(kě)以(yǐ)監(jiān)視(shì)測(cè)試進度並顯示測試結果，如(rú)果在(zài)測(cè)試過程(chéng)中發生(shēng)被測(cè)樣品擊穿現象(xiàng)或其它可(kě)能的(dí)過流(liú)現(xiàn)象(xiàng)，測(cè)試(shì)儀的輸(shū)出電壓能迅(xùn)速降為零(líng)，並(bìng)發(fā)出(chū)報警信(xìn)號(hào)。
    實際測(cè)試選用0.5級(jí)的XJ117A型(xíng)可(kě)調(tiáo)高壓電阻箱(xiāng)作(zuò)為標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)件，通(tōng)過(guò)單片機控(kòng)製(zhì)輸出電壓(yā)升到設定值，用數字(zì)高(gāo)壓表監(jiān)視電壓(yā)輸出，輸出電(diàn)壓(yā)的誤(wù)差不超過±1.5%。使用美(měi)國(guó)安(ān)捷倫的(dí)六位半(bàn)數(shù)字(zì)萬(wàn)用表A-34401A測(cè)量係(xì)統漏電(diàn)流，以(yǐ)漏電(diàn)流(liú)的(dí)計(jì)算值(zhí)為標準評(píng)價(jià)本係統(tǒng)的測試精度，按照標(biāo)準(zhǔn)IEC61010，以不(bù)同高電壓施加(jiā)在相(xiāng)同電(diàn)阻上分(fēn)別進(jìn)行漏(lòu)電流測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，測量(liáng)數(shù)據的(dí)重復(fù)性(xìng)較(jiào)好(hǎo)，漏電流(liú)的測試(shì)誤(wù)差(chà)為±（1.5%±0.05mA）。
 絕緣(yuán)耐壓(yā)測試儀測量範圍(wéi) 耐壓(yā)AC0～5kV/100mA 絕緣DC250V 500V 1000V 1～9999MΩ 性能特點性能提升的絕緣(yuán)耐(nài)壓測試儀(yí) 測試電壓，時間(jiān)，漏(lòu)電流(liú)，絕緣電(diàn)阻全數顯(xiǎn)，準(zhǔn)確美觀 測量絕緣(yuán)電(diàn)阻(zǔ)值(zhí)高達(dá)1010Ω 智能(néng)，單片(piàn)機控製(zhì)，測試絕緣電阻，電(diàn)壓，漏(lòu)電(diàn)流(liú)，時間可(kě)任(rèn)意調(tiáo)節(jié)，範圍廣(guǎng)，準確(què)度高 既可測試產(chǎn)品的電(diàn)阻，電壓也可(kě)對(duì)合(hé)格(gé)，不(bù)合格品進(jìn)行篩(shāi)選，聲光(guāng)報(bào)警 技術(shù)參(cān)數 輸出電(diàn)壓(yā)AC 0～5kV ±3％，任意調節(jié)擊穿電流AC 0～100mA ±5％，任意(yì)設(shè)定(dìng)定(dìng)　時(shí)1～99s， ±3％，手控絕(jué)緣電阻測試電壓(yā)DC 250V/500V/1000V， 測(cè)量範(fàn)圍(wéi)1～9999MΩ，±3％～±5％，任意設定變(biàn)壓器(qì)容量750VA 主(zhǔ)要功能I/W，W/I自動(dòng)轉(zhuǎn)換，手動(dòng)/自(zì)動(dòng)，單片微處理器(qì)控(kòng)製(zhì)測(cè)試，合(hé)格(gé)/不(bù)合(hé)格聲光報警，擊(jī)穿(chuān)保護(hù)等功(gōng)能(néng)。
 測試係統有(yǒu)三大(dà)模(mó)塊：程(chéng)控電源模塊，信(xìn)號采集調理(lǐ)模(mó)塊和計(jì)算(suàn)機控製(zhì)係統。程(chéng)控(kòng)電源(yuán)模(mó)塊由輸出位0V~140V的程控電(diàn)源和(hé)高壓(yā)變(biàn)壓(yā)器構(gòu)成，在單片機ADCm842控製下(xià)程控電(diàn)源輸出電(diàn)壓經(jīng)變(biàn)壓(yā)器(qì)升(shēng)壓可以得(dé)到(dào)設(shè)定的輸出(chū)電壓(yā)值。信號采集(jí)調理模(mó)塊(kuài)包括(kuò)傳感(gǎn)器(qì)，信(xìn)號(hào)調理電路(lù)和過電流保護電路(lù)，測試(shì)回(huí)路漏(lòu)電(diàn)流(liú)通(tōng)過(guò)傳(chuán)感器(qì)進入信號(hào)采(cǎi)集和(hé)調(tiáo)理(lǐ)電(diàn)路(lù)，在信號采(cǎi)集(jí)和調(tiáo)理電路中對漏電流信號(hào)進行I/V轉換(huàn)變(biàn)成滿(mǎn)足(zú)A/D輸(shū)入(rù)範圍(wéi)的電(diàn)壓(yā)信號(hào)。過流保(bǎo)護電路(lù)在試(shì)品或電(diàn)路故障(zhàng)時啟動。單片(piàn)機(jī)ADCm842和計(jì)算機構(gòu)成PC計(jì)算機控製係統,控(kòng)製(zhì)測(cè)試(shì)過(guò)程電(diàn)壓升降，A/D轉(zhuǎn)換，數據(jù)的(dí)處(chǔ)理和分(fēn)析(xī)。