当前位置:首页 >> 电子/电路 >>

数字绝缘电阻测试仪的设计_图文

口科 研设 计成 果 口 

仪 器仪表 用户 

d i1 .9 9 ji n 1 7 -0 12 1 .5 0 2 o:0 3 6 /. s .6 114 .0  0 .1  s 1

数 字 绝 缘 电 阻测试 仪 的设 计 
乔楠楠 , 任家富 , 杨旭超 
( 成都理工大学 信息科学与技术学院, 成都 605 ) 109 
摘要 : 电气安全性测试仪 中, 在 绝缘电阻测试是很重 要的一部分 。本文 采用 了以单片机 系统 为基础的测试 回路 , 电气设备  对 的安全性能进行准确测量。该系统测量精度高 , 符合 I C 6 0 0要求。同时结合使用了键 盘 。 C E  1 1 L D显示 , 使仪器操作灵活性  有理很大提高。   关键词 :单片机处理机 ; 绝缘电阻 ; 泄漏 电流 ; 测试 
中 图分 类 号 :T 3 .  M9 4 1 文 献标 志 码 :   A

De in o   i ia ns a in r ssa e t se   sg   fd g t li ulto   e it nc  e tr

QAO N nnn R N J — .Y N   uca  I   a a . E  i f a u A G X —ho
( ol eo Ifr ai  c n ea dT cn l y C e guU i r t o e h o g , h nd   10 9, hn ) C l g f nom t nS i c n   eh oo , hn d   n esy f c nl y C e gu6 0 5 C ia  e   o e g v i  T o
Ab ta t n ua in rssa c  e ti v r  p r tp r o h   lcr a  aey tse ,Ths p p ru e  h   src :Is lt  e i n e ts s ey i ot   a   f e ee ti l ft  t r o t   m an t t c s e i a e  s ste MCU s sem     y t ba e  e tlo s d t s  p,S   a   e h   c u ae me s rme ta o tt e s ft  er m a c   fee tia  q im e t o O c n g t e a c rt   a ue n  b u h   ae y p f t or n e o  lcr l up n .Ths s s  c e i y - t m  a e hg   c u a ya d me tte r q i me t  fI C  1 0.Co ie   s   fk y o r  n   CD ds ly,a d c n e h v   iha c rc   n   e   e ur h e ns o E 6 01 mbn d u e o e b a d a d L   ipa n  a   gra l i rv d o e ain llxbl   f hs isrme t. e t  mp o e   p rt a  e iiy o  i  tu ns  y o f i t t n Ke   r s:MCU;is lt n r ssa c y wo d n uai  e it n e;la a e c re t e t o e k g   u r n ;t s 

0 引 言   
绝缘 电阻测试是电气设备安全检测项 目中的一  项非 常重要 的内容 。IC 1 1 E 6 00对绝 缘 电 阻测 试 上有  着严格 的要求¨ 。通 过对绝缘 电阻 阻值 的测试 ,   可 
以检测 出电气设 备绝 缘性 能 的损 坏程 度 , 而确 定设  从

缘 电阻时 , 此时会在绝缘体中产生充电电流, 吸收电  
流和泄 漏 电流 。在 随后 的一段 时 间 内 , 电电流 和 吸  充 收 电流会 随 时 问变 化 而 逐 渐 变 小 , 至 消 失 J 而  直 。 只有泄 漏 电流与 时间无 关 , 它是反 映设备 实 际工作 状 

备是否可以安全运行。在现有的微机检测系统中, 绝 
缘测 试 的准确性 及 易 操作 性 一 直 是广 大 用 户 认 为 问  题最 多 的测试项 目。 由于传 统 的指针 式 兆 欧 表测 量 

态的安全电参数之一 , 也是一个对人体有着直接影响  的电参数之一, 以对泄漏电流的准确测量是 电气设  所 备安全工作的前提保证 , 是一项非常重要的工作 。绝  缘电阻测试就是通过仪器测量 电气设备 中的泄漏 电  流, 通常测试仪会 以电阻值的方式显示 以方便判断绝  缘 电阻 的性 能是 否合格 。  

范围小 , 误差 大, 吸收 比计算 复杂等一系列 问题  , J  
因此 本文设 计 了基 于 单 片机 的数 字式 绝 缘 电阻 测试  仪来 解决 以上 出现 的 问题 。   在 电气安 全 的基 本 性 能测 试 中 , 绝 缘 电 阻 , 有 泄 

2 测试 系统原理 
该数字绝缘电阻测试仪主要 由高压产生电路 , 采  样回路 ,/ A D与 D A转换器 , / 单片机系统 回路 ,C , L D  键盘输入等组成。绝缘 电阻测试原理框图如图 1 所  示: 其中 R为被测设备的绝缘 电阻, 通常为 电气设备  或电线外壳的电阻。仪器工作时 , 单片机芯片通过并  行 IO得到键盘外部输入的信息 , / 经过计算将信息通  过另一并行 IO传送给数模转换器 , / 本文使用应用较  为广泛 的 D C 82 A 0 3 。数字信号经过转换变为模拟信  号, 然后控制高压直流电源输 出与键盘键入信号相对  应 的高压直流电源 。当直流高压作用于被测绝缘 电   阻时会有泄漏电流产生, 这样就会有一个相应的电阻 
欢迎光 临本刊 网站 h p / w t :/ ww. i.o c  t e c m.a c

漏电流 , 吸收 比等基本指标 。这些指标是否标准对电  气设 备 的 正 常运 行 以及 人 身 安 全 起 了很大 的影 响 。   所 以准确测量这些性能指标是非常重要的一项工作。   由于单片机的性能高 , 体积小 , 抗干扰性好 等一些优  点, 所以本文采 用 了单 片机 芯片 为基础 配合键 盘 ,   L D显示 , C 对数字式 的绝缘 电阻测试仪 的设计原理  进行 了 比较 详细 的概述 。  

1 绝缘电阻   
绝缘 电阻是处于两个导体之 间的阻止两个导体 
之 问有 效 电流形 成 的绝缘物 , 当有 直 流 电压作 用 于绝 
3   EI 4 C  V . 8 2 1   NO 5 o11   0 1 . 

口科 研设计成 果 口 

值与被测电阻对应。这 时信号采集 电路会进行信号  采集 , 得到有效模拟信号后经过模数转换器后将数字  信号 送 单 片 机 , 里 使 用 的 模 数 转 换 器 器 为  这 A C82 D 0 3 。经过单片机处理将测量 出的绝缘 电阻值 
在 L D显 示 。 C  

当 于一个 峰 值 1  的交 变 方 波 加 在 变 压 器 的原 边  2V 上, 之后 在 次 边 按 匝数 比变 换 为 高 压 方 波 。 。 由式    。

() 1 计算变压器匝数 比:  
V = n V  1 2D 2 () 1 

因为在 直 流 电压施 加于 绝缘 电 阻时 , 刚开始 会 产  生 除 了泄漏 电流 之外 的充 电 电流 和 吸收 电流 。所 以 

式 中, : 入 电压 值 1V V V 输 2 ;  输 出电压 值 20   5V、 50 10 V; 为 占空 比 , 此 取 D = . 。 由此 可  0 V、00 D 在 05 计 算 出三 种 高 压 对 应 的变 压 比 J经 变 压 器 变 压 后  ,
得到 的高压 电源再 经 过稳 压 电路 就 可施 加 于 被测 绝  缘 电阻 。  
2 3 信 号 采集  .

为了减小测试初始充电电流和吸收电流的影响, 提高  测试 的精度 , 在这里分别采集直流 电压施加于绝缘 电   阻后 1 5秒 和 6 0秒 后 的 绝 缘 电 阻值 R 5和 R 04。 1 6_     J 而将 R 0 6 作为绝缘电阻的有效数据 。同时还可方便  的计 算出绝缘 电阻 的吸收 比 K=R 0 R 5 6/ 1 。吸收 比   是与绝缘 电阻阻值一样重要 的参数 , 它对反应大型电  力变压器局部缺陷较为灵敏 , 例如变压器油内含有水  分、 套管及线圈局部弱点或脏污等。绝缘 电阻和吸收  比均是判断绝缘物是否受潮 的灵敏指标 。  
2 1 按 键消 抖  .

信号采集电路如图 2 所示。R为被测绝缘电阻 ,   V为 高压直 流 电源 , 为采 样 电阻 。 当高 电压 施 加 于  r 绝缘 电阻时 , 电路 回路中会有泄漏电流, 因此模数转  换器 接 收 的为采样 电阻 r 两端 的 电压 , 当选 取 r 适 的  值  。使其两端 电压为单片机可接受的电压范 围 0 J  


5 V之间。单片机通过模数转换器得到的 r 两端的 

电压 值 , 就可 求 出被 测 绝 缘 电 阻 的阻 值 。若 V 。为 r  

单 片 机 中应用 的键 盘一 般是 由机 械触 点构 成 的 ,   所 以 当机 械 触 电 断开 , 闭合 时 , 点 将 有抖 动 。这 种  触

两端电压值 。则计算式( ) : 2为  
R=( / 。 r V V )  () 2 

抖动对于人来说是 感觉不到 的, 但对 于单片机来说 ,   则是完全可以感应到的。因为单片机处理 的速度为 

微秒级 , 而机械抖动 的时问至少是毫秒级 , 这对 于单  片机来 说 已经是 一 个很 “ 长 ” 时 间 了。所 以虽 然  漫 的
只按了一次按键 , 但是单片机却检测到按 了多次键 ,   因而往往产生非预期的效果 。   在这里为 了使单片机能够正确地读出键盘所接  IO口的信 息 , 用 了单 片 机 中常 用 的软 件 消 抖  / 采 法  。当单片机第一次 检测到某 口线 为低 电平 时 , 』  
不是 立 即认定 其 对应 按键 按 下 , 而是 延 后几 十毫 秒 后 

图 2 信 号 采 集 电路  

3 结束语   
该数字式绝缘电阻测试仪完全运用 了单片机低  功耗、 性能高 、 体积小 、 抗干扰性强等优点 , 使得仪器  本身具有了操作简便、 可移动性强等优点 , 且满足 了   IC 11 要 求 , 绝 缘 电 阻施 加 了 20 50   E 60 0的 对 5 V、0 V、 10 V三种要求的直流高压 , 00 达到了对绝缘 电阻的精  确测量。本测试仪适 于在各种 电气设备 的保养 、 维  修、 试验及检定 中作绝缘测试 , 为电气设备的正常工  作以及人身安全提供了保 障。口  
参 考文献 
[ ]何 明松 , 1 刘桂礼 , 李东 , . 等 电气 安全测试仪 中绝缘 电 
阻测试系统设计 [ ] 北京机械工业学 院学报 ,0 5  J. 20 ,

再次检测该 口线电平 。如果仍为低 电平 , 说明该按键  确实被按下 , 这实 际上是避开了按键按下时的抖动时 

间。这样就可以使单片机准确的接受到按键信息。  

单片机 

图 1 原 理 图 

2 () 1 . 0 4 :-  4

2 2 高压 直流 电源  .

[ ]翟月华 , 2 胡恩华 , 向伟. 种新 型智能 绝缘测 试装  毕 一 置的设 计与应用 [ ] 铁 道 通信 信 号 ,0 7 4 ( )  J. 2 0 ,3 2 :
1 .7. 61  

根据 IC600标准及测试的要求 , E  11 要求在进行  绝缘电阻测试时 , 在绝缘 电阻测试的测试 回路应分别  作用 20 、0 V 10 V三种直流电压。本系统开关  5 V 5 0 、00 电源的电压为 1V 2 。为 了得到前面 的三种高压标准。   通过开关 电源控制  , 制开关管开通 和关断 的时  j控 间比率 , l  使 2V直 流电压变换成 占空 比为 0 5的高  . 频方波后 , 将此方波加载于升压变压器 的原边 , 就相 
欢迎订 阅 欢迎撰稿 欢迎发布 产品广告 信息 

[]佘金涛 , 3 陆鸿 , 资 明, 谢 等.新 型绝缘 电阻 测试 仪 的  
开发 [ ]计 量装 置及应用 ,00, 0 3 :23 . J. 2 1 2 ( )3 —4  [ ]刘 国林 , 4 殷贯西 .电子测量 [ .北京 : M] 机械工业 出  
版社 , 0 3 6 -9 2 0 :56 .  

[ ]王东锋 , 5 王会 良, 董冠 强. 片机 C语 言应用 10例  单 0 [ . M] 北京 : 电子工业 出版社 ,0 9 2 829  2 0 :1-1 .
El   V0 . 8 2 1   No.   C 11   0 1 5 3  5

口科 研设计 成 果口 

仪器仪表用户 

d i 0 3 6 /. s . 6 11 4 .0 . 5 0 3 o . . 9 9 ji n 1 7 —0 1 2 1 0 . 1   1 s 1

C D 色选 机 分 选 控 制 系统  C
杜鸿运 , 董志国 , 辛爱芹 , 王世璞 
( 天津市光学精密机械研究所 , 天津 308 ) 034 
摘要 : 本文主要介绍 了以 CC D为检测元件 的色选机 分选控 制 系统 , 此控 制 系统 主要分 为两部 分 : C C D检 测 系统和分 选 系 
统。C D检测系统选用 T D10 D图像传 感器 , C C 29 分选 系统采用 C L P D+A M 组合方式 , 大地提高 了系统 的处理性 能 , R 极 实  验效果稳定可靠 , 并制成样机一 台。  

关键词 : 阵 C D; 线 C 色选 ; AD转换 ; 分选系统 
中 图分 类 号 : S 9 . 3 T 13 1  文献 标 志码 : A 

CCD  oo  ee t r s p r t n c n r ls se c l r s lc o   e a a i   o to  y t m  o
DU  n —u Ho g y n,DONG  ig o,XI Aiq n, ANG  h — u Zh — u N  — i W S ip  

( i j  ntueo  pi  n   ieMeh nc ,ini 3 0 8 C ia  Ta i Istt f t sa dFn  ca i Taj  0 3 4, hn ) nn i   O c s n
Ab ta tThsp p r il  to u e  h  e tc m p n nswi   sr c : i a e  nyi r d c st ets o o e t  t CCD f r oor e a ao  ot gc n rl y t m .Thsc n    ma n h  o   l   p rt r rn  o t   se c s s i os i o—  
to  y tm  il  iie  no t   a s:CCD d t ci   y t m  n   o ig s se . CCD  ee t n s se c o s s r l se many dvd d it wo p n s   ee t on s se a d s rn   y t m t d tci   y t m  h o e   o TCD1 0 D i g   e s r o ig s se USES CPL + ARM  o iain,gral mp o e  h   y tm  r c s   e - 2 9  ma e s n o ,s rn   y t m  t   D c mbn t o e t i r v d t e s se p o e s p r y  
f r n e,sa l  n   ei be,a d e p r n a  e ut  d   r t t p   n . o ma c tbe a d r l l a n  x ei me t lr s l ma e p o o y e o e  s

Ke   r s:l e rCCD;c l   ee t y wo d i a  n oor lc ;AD t n f r ;s p r t n s se s  r so m a e a a i   y tm  o

0 引言   
色选机是一种利用物料 的光学及色度学特性 , 将  颜色不正常或表面有缺陷的次品及杂物从物料 中无  损检出 , 自 并 动分选剔除 的新型机械 , 它综合应用了   电子学 、 生物学等新技术 , 是典型的光、 、 机 电一体化  的高新技术设 备。 目前 国内色选 机市场 以 日本 , 韩  国, 意大利等国产品为主 , 大多数为光电管色选机 , 少  量是 C D色选机. C 无论从技术发展还是市场需求的  角度 来 考虑 , C D色 选 机 的研 究 都 有 着 非 常 重 要  对 C
的意义 。因此 笔 者对 以 C D为检测 元 件 的色 选机 分  C

C D检测系统选用 T D 29 C C I0 D线阵 C D图像传  C 感器 ,C 10 D的光敏 阵列共有 2 7 T D 29 05个光 电二极  管, 中2 个光电二极管被遮蔽 , 其 7 中间的 24 个光  08 电二极管为有效光敏单元。由于镜头井深和同光亮  的等因素决定 了 24 08个像素单元不可能全部被采  用。每个米道大约占有 3 0多个像素。占有的像素数  决定 了该色选机系统 的分辨率。   T D29 C I0 D的工作原理 :cl0d驱动脉冲主要  Td 29 有 5路。转移脉冲 S H驱动脉冲 C I和 C 2复位脉  R R 冲R s缓冲控制脉冲 C P等 5路控制脉 冲。转移脉冲 
S 的高 电平 期 间 , 动 脉 冲 C H 驱 R1也 必 须 保 持 高 电  平 , 且 必 须 保 证 S 的 下 降 沿 落 在 C 1的 高 电平  而 H R 上, 这样 才能 保证光 敏 区的信 号 电荷 并行 的向模 拟 移 

选控制系统进行了实验研究 , 分选控制系统主要分为 
两个部 分 : C C D检 测 系 统 和 分 选 系 统 。此 系 统 极 大  地 提高 了信 号处 理 的分 辨率 和准 确性 。  

1 C D传感器 的工作原理  ]   C  
[]傅元 , 6 鞠跃. 绝缘 电阻测试仪 的高 压电源设计 [ ] 电子元  J.
器件应用 ,0 9 l ( ) 5 - . 20 ,1 5 :15   4

位寄存器的 C I电极转移 , R 完成 电荷信号 的并行转  移后 ,H变为低电平 。光敏 区于模拟移位寄存 器被  S
[ ] 计算机工程应用技术 ,0 9 5 3 ) 14 21 5 . J. 20 ,(6 :0 5 — 3 4 0  

作者简介 : 乔楠楠 (97)男 , 士研究 生 , 18一, 硕 通信 与信 息 系统 
专业 ; 任家富( 93 ) 男 , 16 一 , 教授 , 事通信技 术应用 、 从 测量 控制  技术应用 、 核技术应用 ; 杨旭超 (9 6) 男 , 18 一 , 硕士研究 生 , 通信 

[ ]沙 占友. 型单 片开关 电源 的设 计与 应用 [ . 7 新 M] 北京 : 电 
子工业出版社 , 0 1 3 -1 20 :74 .  

[ ]薛红兵. 8 一种输 出电压 41V开关 稳压 电源 的设 计 [ ] - 6 J.  
电源技术应用 , 0 2 5 9 : 447 20 , ( )4 — . 4 4 

与信息 系统专业 。  
收 稿 日期 :0 10 -9 2 1-40  

[] 9 催俊涛. 于 PC单片机 的数字式绝缘 电阻测试仪 的设计  基 I
3   EI   V0 . 8 2 1   NO.   6 C 11   0 1 5

欢迎光临本刊网站 ht :/ w ec c m. n t / w w. i.o c   p


相关文章:
数字绝缘电阻测试仪的设计_图文.pdf
数字绝缘电阻测试仪的设计 - 口科 研设 计成 果口 仪 器仪表 用户 di1.
多路数字绝缘电阻测试仪的设计_图文.pdf
多路数字绝缘电阻测试仪的设计 - 计算机测量与控制.071(22o.51)15
数字式绝缘电阻测试仪_图文.doc
数字绝缘电阻测试仪 - 数字绝缘电阻测试仪所属类别: 高压电力试验设备,参考标准:SJ/T 11385-2008。 华电高科 DMG2671 数字绝缘电阻测试仪由高强度铝合金...
多路数字绝缘电阻测试仪的设计.pdf
多路数字绝缘电阻测试仪的设计 - 为了准确可靠地实现电气设备绝缘电阻多路巡回检测
绝缘电阻测试仪的设计_图文.pdf
绝缘电阻测试仪的设计 - 曼 科研设计成果 彝变 通过 一套 自适 应算 法控制
电子式绝缘电阻测试仪讲解文档_图文.ppt
电子式绝缘电阻测试仪讲解文档 - 电子式数字绝缘电阻测试仪 设计概要 深圳胜利高
绝缘电阻测试仪_图文.doc
绝缘电阻测试仪 - 1. BM3548 数字绝缘电阻测试仪+万用表 1000V
数字高压绝缘电阻测试仪LDJY-2550_图文.doc
数字高压绝缘电阻测试仪LDJY-2550 - LDJY-2550 1LDJY-2
多路数字绝缘电阻测试仪用的直流电源设计.Stamped_图文.pdf
多路数字绝缘电阻测试仪用的直流电源设计.Stamped - 不亦心分享电源论文系
数显绝缘电阻测试仪汇总_图文.pdf
型数显绝缘电阻测试仪采用嵌入式工业单片机实时操作系 统,数字模拟指针与数字段码...8、 仪表采用便携式设计,便于野外操作。 9、高压短路电流≥3mA,是测量大型...
智能数字式绝缘电阻测量仪的研制_图文.pdf
智能数字绝缘电阻测量仪的研制_信息与通信_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载 | 举报文档 智能数字绝缘电阻测量仪的研制_信息与通信_工程科技_...
基于单片机的绝缘电阻测量仪设计_图文.doc
基于单片机的绝缘电阻测量仪设计 - 第1章 1.1 绪论 我国漏电保护的发展 1
一种智能绝缘电阻测试仪设计_图文.pdf
一种智能绝缘电阻测试仪设计 - 一种智能绝缘电阻测试仪设计 李志得 ( 广东计量
数字绝缘电阻测试仪的设计_图文.pdf
数字绝缘电阻测试仪的设计 - 旦型堑遂i土盛墨旦 doi:10.3969/j.i
绝缘电阻测试仪操作使用_图文.ppt
绝缘电阻测试仪操作使用 - 绝缘电阻测试仪使用维护 制作:蒋克荣 仪表的工作原理 ? 数字兆欧表由中大规模集成电路组成。输 出功率大,短路电流值高,输出电压等级 ...
数字式绝缘电阻测试仪.doc
数字绝缘电阻测试仪 - 数字绝缘电阻测试仪 (适用机型:DY30-1 DY3
绝缘电阻测试仪使用说明_图文.doc
绝缘电阻测试仪(兆欧表)是测量绝 缘电阻的专用仪表。 1990年5月批准实施的JJG...指针与数字同步显示、交直流两用、操作简单、自动计算各种 绝缘指标吸收比、极化...
3125数字式高压绝缘电阻测试仪.doc
3125数字式高压绝缘电阻测试仪_电力/水利_工程科技_专业资料。使用说明书 3125 数字式高压绝缘电阻测试仪 1. 安全警告 本仪器的设计、 制造和检测均达到 IEC61010...
多路数字绝缘电阻测试仪的设计_图文.pdf
多路数字绝缘电阻测试仪的设计 - 提出了基于PC/ 104 总线的数字绝缘电阻测
绝缘电阻测试仪系列说明书(普通类)_图文.doc
(6)数字千位键 (7)数字百位键 (8)数字十位键 (9)数字个位键 (10)绝缘设置键 (11)测试电压设置键 (12)定时器显示窗口 (13)绝缘电阻显示窗口 (14)电压...
更多相关标签: