專利名稱：一種大功率耐壓測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電壓測試裝置，特別是一種大功率耐壓測試裝置。 技術(shù)背景目前，在一般較大功率的耐壓測試裝置中，通常都采用市電通過手動或交、直流可 逆電機(jī)自動調(diào)節(jié)調(diào)壓器來實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，然后再經(jīng)升壓器后得到一組輸出高電壓的方式 工作的。此種方式的主要不足是，自動調(diào)節(jié)精度差(輸出電壓準(zhǔn)確度一般在±5%以內(nèi))， 而且在使用中必須加以手動輔助調(diào)節(jié)。為此，目前大功率耐壓測試裝置普遍存在著技術(shù) 含量低、自動化程度不高的缺憾。中國專利文獻(xiàn)授權(quán)公告號CN2842439Y于2006年11月 29日公開的"一種用于耐壓測試儀的高壓輸出電路"文獻(xiàn)，該技術(shù)方案克服了一般耐壓 測試儀電壓調(diào)節(jié)必須手動操作和自動調(diào)節(jié)時精度不高的缺陷，但由于功率放大元件的限 制，該技術(shù)方案只適合在高電壓、小電流和較低功率的產(chǎn)品中應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對上述技術(shù)只適于測量小電流和較低功率新產(chǎn)品的不足，提 出一種大功率耐壓測試裝置。它可用于測量電流或大功率產(chǎn)品，且電壓調(diào)節(jié)精度較高， 可滿足不同升壓斜率，符合GB4706國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一種大功率耐壓測試裝置。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種大功率耐壓測試裝置，包括單片機(jī)、調(diào)壓器、 升壓器。所述升壓器的高壓輸出端分別連接有電壓互感器和電流互感器，電壓互感器經(jīng) 電壓取樣電路和電壓A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的輸入端連接，電流互感器經(jīng)電流取樣電路 和電流A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的輸入端連接。所述調(diào)壓器為步進(jìn)式調(diào)壓器，由步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動，其步進(jìn)電機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制器與單片機(jī)的輸出端連接。本實(shí)用新型所述單片機(jī)的輸入端連接有電壓與電流預(yù)置電路。 本實(shí)用新型所述單片機(jī)的輸出端設(shè)置有電壓顯示器和電流顯示器。 單片機(jī)聯(lián)接有電壓A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器與電流A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。電壓A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器與 電流A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)分別傳送到電壓顯示器與電流顯示器同步顯示。所述單片機(jī) 輸出指令控制步進(jìn)電機(jī)控制器，步進(jìn)電機(jī)控制器有信號控制步進(jìn)式調(diào)壓器升降電壓。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1，電壓互感器與電流互感器設(shè)置在升壓器的端出端，通過取 樣電路，可方便地獲得各種被測產(chǎn)品的模擬電壓、電流信號，特別適于大功率產(chǎn)品的耐 壓測試。2，模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入單片機(jī)，與預(yù)置電路中的信號進(jìn)行比較分析后控制調(diào)壓器動作，可實(shí)時動態(tài)掌握被測產(chǎn)品的耐壓狀況，并可及時反饋升壓器輸出信號的變化及時進(jìn)行調(diào)節(jié)。3，采用步進(jìn)電機(jī)調(diào)壓，并通過單片機(jī)控制，調(diào)壓 精度高，在大功率耐壓測試裝置上可實(shí)現(xiàn)較高的調(diào)節(jié)精度。4，電路結(jié)構(gòu)簡單，且具有數(shù) 字化顯示及控制功能，為在大功率耐壓測試裝置上實(shí)現(xiàn)諸多的自動化控制功能提供了廣 闊的技術(shù)支撐平臺。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖 圖2是本實(shí)用新型的電路圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 如圖l、圖2所示， 一種大功率耐壓測試裝置，包括單片機(jī)、調(diào)壓器、升壓器，所 述升壓器的高壓輸出端分別連接有電壓互感器和電流互感器，電壓互感器經(jīng)電壓取樣電 路和電壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2與單片機(jī)Ul的輸入端連接，電流互感器經(jīng)電流取樣電路和電 流A/D轉(zhuǎn)換電路U3與單片機(jī)U1的輸入端連接，所述調(diào)壓器為步進(jìn)式調(diào)壓器，由步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動，其步進(jìn)電機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制器與單片機(jī)U1的輸出端連接。從步進(jìn)式調(diào)壓器上接入外接電源。由K1、 K2、 K3組成的電壓及電流預(yù)置電路，將所 需要的測試工作電壓值及最大工作電流值預(yù)先設(shè)置到單片機(jī)Ul,單片機(jī)為C8051F04，測 試工作電壓值及最大工作電流值通過電壓LED-U顯示器及電流顯示器LED-I顯示出來。 由啟動/停止信號電路的K4發(fā)出啟動信號送至單片機(jī)Ul中。所述單片機(jī)U1的輸入端連 接有電壓與電流預(yù)置電路。所述單片機(jī)U1的輸出端設(shè)置有電壓顯示器LED-U和電流顯示 器LED-I。單片機(jī)Ul將電壓與電流預(yù)置電路所預(yù)設(shè)置的電壓及電流值與電壓A/D轉(zhuǎn)換器與電流 A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值進(jìn)行比較，當(dāng)后者參數(shù)值與前者參數(shù)值發(fā)生變化時，單片機(jī)U1輸出 數(shù)據(jù)調(diào)控指令，由步進(jìn)電機(jī)控制器接收后輸出步進(jìn)控制信號，驅(qū)動步進(jìn)式調(diào)壓器的動作， 達(dá)到輸出電壓的正常狀態(tài)。使步進(jìn)電機(jī)調(diào)壓器呈步進(jìn)式升壓工作狀態(tài),本實(shí)施例中升壓器 變壓比為1:200，升壓器工作的同時，安裝在升壓器輸出端的電壓互感器及電流互感器將電壓和電流信息分別送至電壓取樣電路與電流取樣電路。電壓取樣電路和電流取樣電路 為濾波、限壓和限流電路。從電壓互感器分壓、再經(jīng)電壓取樣電路濾波和限壓保護(hù)后的電壓信號輸送到電壓A/D 轉(zhuǎn)換電路U2，得到與模擬信號相對應(yīng)的BCD碼數(shù)字信號及控制信號，電壓A/D轉(zhuǎn)換電路 U2采用四位半的TC7135芯片單元。單片機(jī)Ul對電壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2單元的電壓BCD 碼信號和控制信號輸送到單片機(jī)Ul的IC (C8051F04)上的I/0端，然后單片機(jī)U1將電 壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2單元的電壓BCD碼信號傳送到電壓顯示器LED-U顯示。從升壓器高壓輸出端電流互感器輸出的電流信號經(jīng)電流取樣電路輸入到電流A/D轉(zhuǎn) 換電路U3。電流A/D轉(zhuǎn)換電路U3采用四位半的TC7135芯片單元，其工作過程是電流A/D 轉(zhuǎn)換電路U3單元的電流BCD碼信號與片選、控制信號一起輸入到單片機(jī)Ul單元的I/O 端。單片機(jī)Ul單元將電流A/D轉(zhuǎn)換電路U3單元的電流BCD碼信號傳送到電流顯示器LED-I 顯不。單片機(jī)U1單元將電壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2、電流A/D轉(zhuǎn)換電路U3傳送過來的電壓、電 流數(shù)字信號分別與電壓及電流預(yù)置電路中所預(yù)先設(shè)置的電壓值、電流值數(shù)字信號進(jìn)行比 較，當(dāng)電壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2、電流A/D轉(zhuǎn)換電路U3傳送到單片機(jī)U1單元的電壓、電流 值數(shù)字信號均低于電壓及電流預(yù)置電路中所預(yù)先設(shè)置的電壓值數(shù)字信號時，單片機(jī)U1單 元輸出數(shù)據(jù)信號，控制步進(jìn)電機(jī)控制器輸出控制信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，使步進(jìn)式調(diào) 壓器繼續(xù)呈步進(jìn)式升壓工作狀態(tài)，直至電壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2傳送到單片機(jī)Ul單元的電 壓值數(shù)字信號完全相等于電壓預(yù)置電路中所預(yù)先設(shè)置的電壓值數(shù)字信號時，單片機(jī)U1方 停止輸出升壓的數(shù)據(jù)控制信號，升壓過程結(jié)束。在電路升壓過程中，如果電流A/D轉(zhuǎn)換電路U3輸出的電流值數(shù)字信號等于或大于電 流預(yù)置電路中所預(yù)先設(shè)置的電流值數(shù)字信號時，單片機(jī)U1單元立即停止輸出升壓的數(shù)據(jù) 控制信號，轉(zhuǎn)而輸出降壓的數(shù)字控制信號，控制步進(jìn)電機(jī)控制器輸出信號，直至使控制 電路降壓到OV為止，降壓過程結(jié)束。本實(shí)用新型裝置可以實(shí)現(xiàn)功率為10KVA級的大型電機(jī)、高壓電源柜、電線電纜等 產(chǎn)品的耐壓測試，具有較高的電壓調(diào)節(jié)精度(輸出電壓準(zhǔn)確度一般在±2%以內(nèi))，同時還 帶有電壓、電流參數(shù)預(yù)置、數(shù)碼顯示以及通過軟件來滿足不同升壓斜率的勻速升壓功能， 符合GB4706國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的耐壓測試要求。
權(quán)利要求1.一種大功率耐壓測試裝置，包括單片機(jī)、調(diào)壓器、升壓器，其特征在于所述升壓器的高壓輸出端分別連接有電壓互感器和電流互感器，電壓互感器經(jīng)電壓取樣電路和電壓A/D轉(zhuǎn)換電路(U2)與單片機(jī)(U1)的輸入端連接，電流互感器經(jīng)電流取樣電路和電流A/D轉(zhuǎn)換電路(U3)與單片機(jī)(U1)的輸入端連接，所述調(diào)壓器為步進(jìn)式調(diào)壓器，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，其步進(jìn)電機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制器與單片機(jī)(U1)的輸出端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率耐壓測試裝置，其特征在于所述單片機(jī)(Ul) 的輸入端連接有電壓與電流預(yù)置電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率耐壓測試裝置，其特征在于所述單片機(jī)(Ul) 的輸出端設(shè)置有電壓顯示器(LED-U)和電流顯示器(LED-I)。
專利摘要一種大功率耐壓測試裝置，屬于電壓測試裝置，所述升壓器的高壓輸出端分別連接有電壓互感器和電流互感器，電壓互感器經(jīng)電壓取樣電路和電壓A/D轉(zhuǎn)換電路U2與單片機(jī)U1的輸入端連接，電流互感器經(jīng)電流取樣電路和電流A/D轉(zhuǎn)換電路U3與單片機(jī)U1的輸入端連接，所述調(diào)壓器為步進(jìn)式調(diào)壓器，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，其步進(jìn)電機(jī)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制器與單片機(jī)U1的輸出端連接?？蓪?shí)時動態(tài)掌握被測產(chǎn)品的耐壓狀況，并可及時反饋升壓器輸出信號的變化及時進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)壓精度高，特別適于大功率產(chǎn)品的耐壓測試。電路結(jié)構(gòu)簡單，且具有數(shù)字化顯示及控制功能，為在大功率耐壓測試裝置上實(shí)現(xiàn)諸多的自動化控制功能提供了廣闊的技術(shù)支撐平臺。
文檔編號G01R31/00GK201126451SQ20072008902
公開日2008年10月1日 申請日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者帥廣發(fā), 毅 李, 偉 閻, 陳祥財 申請人:武漢計(jì)算機(jī)外部設(shè)備研究所