專利名稱：一種高壓絕緣動態特性檢測儀的制作方法
技術領域：
本設計涉及一種高壓電氣絕緣檢測儀器，特別是一種智能化交直流高壓試驗動態特性參數及曲線的檢測儀。
兆歐表是最常用的絕緣檢測儀表，但用它難以發現試品局部受潮及局部性氣孔、裂紋等缺陷，因此需要通過其它互補的手段來綜合判斷。常用測試泄漏電流的直流高壓法、測量i-u曲線的交流電流試驗法來發現局部受潮、局部氣隙性缺陷等絕緣劣化隱患，但現有這二種方法的儀器僅限于靜態參數的測量，需用手工描繪出極化曲線或i-u曲線，不但費時費工，而且不準確。
因此本實用新型的目的是根據電氣工程絕緣綜合分析的實際要求，設計一種在直流高壓法、交流電流法的試驗中能用同一臺儀器智能化地檢測并顯示出極化曲線、i-u曲線以及交、直流泄漏電流、絕緣電阻、吸收比、極化指數等參數的動態特性綜合化儀器，以滿足電力儀器市場之需要。
為達此目的，本設計總的構思是單片微機通過遙控通路操縱懸浮單元里的電路，將泄漏電流模擬信號變換成數字化信號，經過數據通路傳送到操縱單元；在操縱單元，單片微機還通過測試電壓取樣裝置檢測到測試電壓；單片微機中設置有“交流真有效值算法”“數字濾波”等軟件，因此可以在受到強干擾情況下，較準確地測算出極化曲線、i-u曲線特征值，并測算出直流泄漏電流、交流泄漏電流、絕緣電阻、吸收比、極化指數等參數，然后在操縱單元中液晶點陣顯示器或者打印機上實時顯示出極化曲線、i-u曲線以及上述各參數，并且通過與PC機聯機接口將測量數據送入PC機的數據庫中進行更高層次的數據處理。其具體技術解決方案有以下三種第一種，以“單片微機-單片微機”為主要特征的測控與數字化信號傳輸結構該結構具有一個零端接地的操縱單元和至少一個具有屏蔽隔離外殼且由隔離電源供電的懸浮單元以及聯接于操縱單元與懸浮單元之間的數據通路、遙控通路。所說的操縱單元包含有具有帶(A/D)轉換器的單片微機的測控通道、顯示器、測試電壓取樣裝置、數據發送電路及與該發送電路相聯接的發送器件、數據接收電路及與該接收電路相聯接的接收器件，其中數據發送電路及數據接收電路分別與操縱單元的單片微機的串行接口的二個端腳相聯接；顯示器與單片微機相聯接；測試電壓取樣裝置的輸出端聯接至測控通道的輸入端，單片微機相應的(I/O)口控制測試電壓取樣裝置的受控端，而且單片微機相應的(I/O)口控制測試電源的電源開關。所說的懸浮單元包含有具有單片微機的測量通道，泄漏電流取樣裝置、數據接收電路及與該接收電路相聯接的接收器件，數據發送電路及與該發送電路相聯接的發送器件，其中數據發送電路及數據接收電路分別與懸浮單元的單片微機的串行接口的二個端腳相聯接；泄漏電流取樣裝置(CI)的輸入端聯接至測量通道(A)的輸入端(Ain)，單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制取樣裝置(CI)的受控端(j)。
第二種，以“單片微機-多路遙控組件+(V/F)變換器”為主要特征的測控與數字化信號傳輸結構該結構具有一個零端接地的操縱單元和至少一個具有屏蔽隔離外殼且由隔離電源供電的懸浮單元以及聯接于操縱單元與懸浮單元之間的數據通路、遙控通路。所說的操縱單元含有具有帶(A/D)轉換器的單片微機的測控通道、顯示器、測試電壓取樣裝置、多路遙控組件構成的數據發送電路及與該發送電路聯接的發送器件、數據接收電路及與該接收電路相聯接的接收器件，其中發送電路與單片微機相應的(I/O)口相聯接，接收電路與單片微機的(定時/計數)口相聯接；顯示器與單片微機相聯接；測試電壓取樣裝置的輸出端聯接至測控通道的輸入端，測試電壓取樣裝置的受控端與單片微機相應的(I/O)口相聯接，而且單片微機相應的(I/O)口控制測試電源的電源開關。所說的懸浮單元含有具有(V/F)變換器與多路開關的測量通道、泄漏電流取樣裝置、由多路遙控組件構成的數據接收電路及與該接收電路相聯接的接收器件，數據發送電路及與該發送電路相聯接的發送元件，其中泄漏電流取樣裝置的輸出端聯接至測量通道輸入端，測量通道中(V/F)變換器的輸出端聯接至發送電路的輸入端；接收電路的一部分輸出端腳聯接至測量遙道中多路開關的受控端，另一部分輸出端腳聯接至泄漏電流取樣裝置的受控端，以進行量程變換。
第三種，以“單片微機+多路遙控組件-(A/D)轉換器”為主要特征的測控與數字化信號傳輸結構該結構具有一個零端接地的操縱單元和至少一個具有屏蔽隔離外殼且由隔離電源供電的懸浮單元以及聯接于操縱單元與懸浮單元之間的數據通路、遙控通路。所說的操縱單元含有具有帶(A/D)轉換器單片微機的測控通道、顯示器、測試電壓取樣裝置、多路遙控組件構成的數據接收電路及與該接收電路相聯接的接收器件，其中發送電路與單片微機的一部分(I/O)口相聯接，接收電路與單片微機的另一部分(I/O)口相聯接；顯示器與單片微機相聯接；測試電壓取樣裝置的輸出端聯接至測控通道的輸入端，單片微機相應的(I/O)口控制測試電壓取樣裝置的受控端，而且單片微機相應的(I/O)口控制測試電源的電源開關。所說的懸浮單元含有具有(A/D)轉換器和泄漏電流取樣電路的測量通道、多路遙控組件構成的數據接收電路及與該接收電路相聯接的接收器件、多路遙控組件構成的數據發送電路及與該發送電路相聯接的發送器件，其中火線測試端鈕聯接到測量通道中(A/D)轉換器的模擬信號輸入端，數據接收電路的輸出端聯接至(A/D)轉換器的受控端，(A/D)轉換器的數據信號輸出端聯接至數據發送電路的輸入端。
由于本設計采取了上述有效措施，所以本儀器不但可以綜合檢測并顯示出直流高壓法、交流試驗法中的各曲線、動靜態特性參數，而且具有電路結構集成化，抗干擾性強、聯機工作、操作安全等特點。
以下結合附圖對本設計作詳細說明

圖1第一種，“單片微機-單片微機”結構的電原理框圖。圖2.1測控通道(C)在該結構中的電原理圖；圖2.2該結構中測量通道(A)的電原理圖；圖3本儀器采取高壓屏蔽法對接地試品進行檢測的電接線圖，圖4采取低壓屏蔽法對非接地試品進行檢測的電接線圖；圖5第二種，“單片微機-多路遙控組件+(V/F)變換”結構的電原理框圖，圖6.1測控通道(C)在該結構中的電原理圖，圖6.2該結構中測量通道(B)的電原理圖；圖7第三種，“單片微機+多路遙控組件-(A/D)轉換器”結構的電原理框圖，圖8測控通道(C)在該結構中的電原理圖，圖9該結構中測量通道(D)的電原理圖；圖10由第一種結構與第二種結構綜合的多懸浮單元結構的電原理框圖，圖11該綜合結構中測控通道(F)的電原理圖；圖12泄漏電流取樣裝置(CI)、(CI1)、(CI2)、(CI3)的電原理圖，圖13測試電壓取樣裝置(CU)的電原理圖，圖14基準電壓源(A.1)、(B.1)、(C.1)、(F.1)、的電原理圖，圖15整流電路(A.2)、(B.2)、(C.2)、(F.2)的電原理圖。
〖實施例1“單片微機-單片微機”結構〗，參照圖1、圖2.1、圖2.2、圖3、圖4、圖12、圖13操縱單元(Ma)包含具有帶(A/D)轉換器的單片微機(MCUc)的測控通道(C)、測試電壓取樣裝置(CU)、數據接收電路(Das)及與電路(Das)相聯接的接收器件(D′as)、數據發送電路(Jaf)及與電路(Jaf)相聯接的發送器件(J′af)，其中數據發送電路(Jaf)與單片微機(MCUc)的串行接口的一個端腳(1c)相聯接，數據接收電路(Das)與單片微機(MCUc)的串行接口的另一個端腳(2c)相聯接。測試電壓取樣裝置(CU)的輸出端聯接至測控通道(C)的輸入端(Cin)，取樣裝置(CU)的受控端(g)與單片微機(MCUc)相應的(I/O)口相聯接，單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制測試電源(Us)的電源開關(Kp)。操縱單元(Ma)還包含有操作開關(K)、液晶點陣顯示器(LCD)、與PC機聯機接口及打印機接口(RS)、語音合成器(Y)，它們分別與單片微機(MCUc)相聯接。
懸浮單元(Sa)具有屏蔽隔離外殼(Ga)且由隔離電源(UGa)供電，它含有測量通道(A)、泄漏電流取樣裝置(CI)、數據接收電路(Jas)及與電路(Jas)相聯接的接收器件(J′as)、數據發送電路(Daf)及與電路(Daf)相聯接的發送器件(D′af)。其中數據接收電路(Jas)與單片微機(MCUa)的串行接口的一個端腳(1a)相聯接，數據發送電路(Daf)與單片微機(MCUa)的串行接口的另一個端腳(2a)相聯接。如果單片微機(MCUa)、(MCUc)采用具有(UART)串行接口的芯片(例如MCS8098)，所說的端腳(1a)、(2c)是該(UART)各芯片的(RXD)端腳，端腳(2a)、(1c)是該(UART)各芯片的(TXD)端腳；如果采用具有(I2C)總線串行接口的芯片(例如Philps8×C552)，所說的端腳(1a)、(1c)是(I2C)各芯片的(SCL)端腳，端腳(2a)、(2c)是該(I2C)各芯片的(SDA)端腳。
聯接于操縱單元(Ma)與懸浮單元(Sa)之間的數據通路(Da)、遙控通路(Ja)。數據通路(Da)的發送端是發送器件(D′af)、其接收端是接收器件(D′as)，遙控通路(Ja)的發送端是發送器件(J′af)，其接收端是接收器件(J′as)。
所說的測控通道(C)還包含基準電壓源(C.1)、整流電路(C.2)，其中基準電壓源(C.1)的輸出端接至單片微機(MCUc)的(AD.0)口，整流電路(C.2)的輸入端同時與測控通道(C)的輸入端(Cin)和單片微機(MCUc)的(AD.1)口相聯接，整流電路(C.2)的輸出端接至單片微機(MCUc)的(AD.2)口。所說的測量通道(A)還具有基準電壓源(A.1)、整流電路(A.2)，其中基準電壓源(A.1)的輸出端聯接至單片微機(MCUa)的(AD.0)口；整流電路(A.2)的輸入端同時與測量通道(A)的輸入端(Ain)和單片微機(MCUa)的(AD.2)口相聯接，整流電路(A.2)的輸出端聯接至單片微機(MCUa)的(AD.1)口。
對于接地試品，本儀器可以采取“高壓屏蔽法”進行檢測。此時，與隔離外殼(Ga)相聯通的屏蔽端鈕(Ga)接至測試電源(Us)的高壓端(H)端鈕，懸浮單元(Sa)處于高電壓位，(E)端鈕接地，試品(Rx)的遠地側端接至泄漏電流取樣裝置(CI)的火線輸入端鈕(La)，這樣泄漏電流取樣裝置(CI)從試品的遠地側取樣泄漏電流信號。測試時，單片微機(MCUc)與單片微機(MCUc)通過數據通路(Da)、遙控通路(Ja)進行雙機通訊，單片微機(MCUa)根據(A/D)轉換器的輸出量控制泄漏電流取樣裝置(CI)中量程轉換開關(SWCI)置于恰當的位置，使(A/D)轉換器處于高精度轉換工作狀態。單片微機(MCUa)將采集到數字量存儲到其(RAM)中，進行數字濾波處理后，以串行碼形式通過通路(Da)、(Ja)傳送到單片微機(MCUc)中；在操縱單元(Ma)里，單片微機(MCUc)通過測試電壓取樣裝置(CU)測量到測試電壓值，這樣就可以通過下列的公式(1)測算出絕緣電阻(Rx)值Rx=Ro(Ru1+Ru2)Ru2·UnUx……(1)]]>式中Rx——待測試品(Rx)的絕緣電阻值，Ro——泄漏電流取樣裝置(CI)中取樣電阻值，Ru1——測試電壓分壓電阻值，Ru2——測試電壓取樣裝置(CU)中取樣電阻值。
Un——測試電壓取樣裝置的輸出電壓值，Ux——泄漏電流取樣裝置(CI)的輸出電壓值。
如果所測的是交流泄漏信號，還須通過測量通道(A)中整流電路(A，2)以及測控通道(C)中整流電路(C，2)，對交流泄漏電流信號及交流測試電壓信號進行精密整流后送(A/D)轉換，單片微機按照下列的式(2)計算出交流真有效值U=23NΣn=0N/2-1[U2(2n)+2U2(2n+1)]……(2)]]>式中U——泄漏電流或測試電壓的真有效值，N——采樣點數，U(2n)——采樣點數N的二整倍數的采樣值。
為了提高儀器的穩定性，每次測量進程以后還轉入校正進程，以基準電壓源(A.1)、(C.1)所產生的基準電壓作為輸入信號對儀器通道進行校正測量，單片微機(MCUc)據此校正值對測量進程的結果進行修正。
對于非接地試品，本儀器可以采取“低壓屏蔽法”進行檢測。(H)端鈕聯接至試品(Rx)的遠地側端，屏蔽端鈕(Ga)與(E)端鈕相聯接并接地，懸浮單元(Sa)處于低電壓位，試品(Rx)的近地側端聯接至端鈕(La)上，這樣懸浮單元(Sa)從試品(Rx)的近地側取樣泄漏電流信號。其測量進程及校正進程與上述的“高壓屏蔽法”的一樣。
實施例2“單片微機-多路遙控組件+V/F變換”結構參照圖5、圖6.1、圖6.2、圖12、圖13操縱單元(Mb)包含具有帶(A/D)轉換器單片微機(MCUc)的測控通道(C)、測試電壓取樣裝置(CU)、由多路遙控組件構成的數據發送電路(Jbf)及與電路(Jbf)相聯接的發送器件(J′bf)、數據接收電路(Dbs)及與電路(Dbs)相聯接的接收器件(D′bs)，其中發送電路(Jbf)與單片微機(MCUc)相應的(I/O)口相聯接，接收電路(Dbs)與單片微機(MCUc)的(定時器/計數器)口(T)相聯接；測試電壓取樣裝置(CU)的輸出端聯接至測控通道(C)的輸入端(Cin)，取樣裝置(CU)的受控端(g)與單片微機(MCUc)相應的(I/O)口相聯接，單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制測試電源(Us)的電源開關(kP)。操縱單元(Sb)還包含有操作開關(K)、液晶點陣顯示器(LCD)、與PC機聯機接口及打印機接口(RS)、語音合成器(Y)，它們分別與單片微機(MCUc)相聯接。
懸浮單元(Sb)具有屏蔽隔離外殼(Gb)且由隔離電源(UGb)供電，它含有具有(V/F)變換器(B.3)與多路開關(SWb)的測量通道(B)、泄漏電流取樣裝置(CI)、由多路遙控組件構成的數據接收電路(Jbs)及與電路(Jbs)相聯接的接收器件(J′bs)、數據發送電路(Dbf)及與電路(Dbf)相聯接的發送器件(D′bf)，其中測量通道(B)中(V/F)變換器(B.3)的輸出端(VF)聯接至發送電路(Dbf)的輸入端；接收電路(Jbs)的一部分輸出端腳聯接至測量通道(B)中多路開關(SWb)的受控端(k)，接收電路(Jbs)的另一部分輸出端腳聯接至泄漏電流取樣裝置(CI)的受控端(j)。泄漏電流取樣裝置(CI)的輸出端聯接至測量通道(B)的輸入端(Bin)。所說的測量通道(B)還包含有基準電壓源(B.1)、整流電路(B.2)，其中基準電壓源(B.1)的輸由端接至多路開關(SWb)，整流電路(B.2)插接在多路開關(SWb)與(V/F)變換器(B.3)之間。
聯接于操縱單元(Mb)與懸浮單元(Sb)之間的數據通路(Db)、遙控通路(Jb)。數據通路(Db)的發送端是發送器件(D′bf)、其接收端是接收器件(D′bs)，遙控通路(Jb)的發送端是發送器件(J′bf)，其接收端是接收器件(J′bs)。
操縱單元(Ma)中單片微機(MCUc)的程控信號通過通路(Jb)控制測量通道(B)的多路開關(SWb)，將基準電壓源(B.1)以及泄漏電流取樣裝置(CI)輸出的模擬信號分時地送入(V/F)變換器(B.3)中變換成數字化脈沖串，經通路(Db)送入單片微機(MCUc)中進行數據處理；同時單片微機(MCUc)也采樣到測試電壓信號；與實施例1一樣，單片微機(MCUc)就可以測算出各項參數與曲線特征值。在此過程中，單片微機(MCUc)還根據接收信號大小，通過通路(Jb)控制泄漏電流取樣裝置(CI)中轉換開關(SWCI)進行量程自動變換。若是測試交流信號，則先送整流電路(B.2)精密整流后再進行(V/F)變換。
實施例3“單片微機+多路遙控組件(A/D)轉換器”結構參照圖7、圖8、圖9、圖12操縱單元(Md)包含具有帶(A/D)轉換器單片微機(MCUc)的測控通道(C)、測試電壓取樣裝置(CU)、多路遙控組件構成的數據發送電路(Jdf)及與電路(Jdf)相聯接的發送器件(J′df)、多路遙控組件構成的數據接收電路(Dds)及與電路(Dds)相聯接的接收器件(D′ds)，其中發送電路(Jbf)與單片微機(MCUc)部分(I/O)口相聯接，接收電路(Dds)與單片微機(MCUc)的另一部分(I/O)口相聯接。操縱單元(Sd)還包含有操作開關(K)、液晶點陣顯示器(LCD)、與PC機聯機接口及打印機接口(RS)、語音合成器(Y)，它們分別與單片微機(MCUc)相聯接。
聯接于操縱單元(Md)與懸浮單元(Sd)之間的數據通路(Dd)、遙控通路(Jd)。數據通路(Dd)的發送端是發送器件(D′df)，其接收端是接收器件(D′ds)，遙控通路(Jd)的發送端是發送器件(J′df)、其接收端是接收器件(J′ds)。
懸浮單元(Sd)具有屏蔽隔離外殼(Gd)且由隔離電源(UGd)供電，它包含有測量通道(W)、多路遙控組件構成的數據接收電路(Jds)及與它相聯接的接收器件(J′ds)、多路遙控組件構成的數據發送電路(Ddf)及與它相聯接的發送器件(D′df)。所說的測量通道(W)由自動量程式雙積分(A/D)轉換器(W.1)、泄漏電流取樣電路(W.2)、整流電路(W.3)、(DC/AC)轉換開關(SWd1)、數據保持(HLOD)開關(SWd2)以及數據輸出端口(DOUT)構成。其中火線測試端鈕(Ld)聯接至測量通道(W)的輸入端(Din)，接收電路(Jds)的輸出端腳聯接至(A/D)轉換器(W.1)的受控端口(ADJ)，(A/D)轉換器(W.1)的數據輸出端口(DOUT)聯接至發送電路(Ddf)的并行數據輸入端口，其余聯接關系如圖9所示。
操縱單元(Md)中單片微機(MCUc)的程控信號通過通路(Jb)控制受控端口(ADG)，使(A/D)轉換器(W.1)與泄漏電流取樣電路(W.2)相配合進行自動量程變換并進入取數狀態，然后單片微機(MCUc)經過通路(Jd)控制數據保持(HOLD)開關(SWd2)進入數據保持狀態，將數據從端口(DOUT)送入通路(Dd)傳送至單片微機(MCUc)中；同時單片微機(MCUc)也采樣到測試電壓信號，與實施例1一樣，單片微機就可以測算出各項參數與曲線圖特征值。如果所測的是交流信號，單片微機(MCUc)通過通路(Jd)轉換(DC/AC)開關(SWd1)，使(A/D)轉換器經過整流電路(W.2)整流后再進行(A/D)轉換。
上述自動量程式雙積分(A/D)轉換器(W.1)可以采用(TSC 815)集成塊。如果不采用這種自動量程式的而采用常規的(A/D)轉換器(例如ICL7136)，可將泄漏電流取樣電路(W.2)由上述結構的多量程改成一個固定量程，使儀器的顯示范圍為0-1999uA，此顯示范圍對一般電力設備的測試已夠用，但此結構對于高值絕緣電阻的測量精度顯得差些。也可以采取另一種做法將圖9泄漏電流取樣電路(W.2)改成圖12的泄漏電流取樣裝置(CI)的結構，取樣裝置(CI)的受控端(J)聯接至接收電路(Jds)，由單片微機(MCUc)根據通路(Dd)傳送來的懸浮單元(W)中(A/D)轉換器(W.1)的采樣量大小，通過通路(Jd)反饋控制泄漏電流取樣裝置(CI)進行量程自動轉換。本設計人認為，后二個結構不如前一個采用自動量程式(A/D)轉換器這種多功能集成器件的結構來得先進，因此對后二個結構不作進一步的詳述。
〖實施例4混合結構的多懸浮單元系統〗參照圖10、圖11、圖12、圖13操縱單元(M)包含有具有帶(A/D)轉換器的單片微機(MCUc)的測控通道(F)、泄漏電流取樣裝置(CI)、測試電壓取樣裝置(CU)、數據接收電路(Das)、(Dbs)以及分別與電路(Das)、(Dbs)相聯接的接收器件(D′as)、(D′bs)、數據發送電路(Jaf)及與電路(Jaf)相聯接的發送器件(J′af)、多路遙控組件構成的數據發送電路(Jbf)及與電路(Jbf)聯接的發送器件(J′bf)，其中接收電路(Das)、發送電路(Jaf)分別與單片微機(MCUc)的串行口(RXD)、(TXD)相聯接，多路遙控組件(Jbf)、數據接收電路(Dbs)分別與單片微機(MCUc)的(I/O)口、(定時器/計數器)口(TO)相聯接。操縱單元(Ma)還包含有操作開關(K)、液晶點陣顯示器(LCD)、與PC機聯機接口及打印機的接口(RS)、語音合成器(Y)，它們分別與單片微機(MCUc)相聯接。
測控通道(F)還包括基準電壓源(F1)、整流電路(F2)、(F3其中基準電壓源(F1)的輸出端聯接至單片微機(MCUc)的(AD.0)口；測試電壓取樣裝置(CU)的輸出端與單片微機(MCUc)的(AD.1)口相聯接并接至整流電路(F.2)的輸入端，整流電路(F.2)的輸出端接至單片微機(MCUc)的(AD.2)口；泄漏電流取樣裝置(CI3)的輸出端與單片微機(MCUc)的(AD.3)口相聯接并接至整流電路(F.3)的輸入端，整流電路(F.3)的輸出端與單片微機(MCUc)的(AD.4)口相聯接。
本實施例的懸浮單元(Sa)、(Sb)的結構與實施例1、2中的(Sa)、(Sb)一 樣。泄漏電流取樣裝置(CI1)、(CI2)、(CI3)與實施例1、2中的取樣裝置(CI)的結構一樣。其測量進程與校正進程也與實施例1、2的一樣，這里就不贅述了。
本實施例的三個泄漏電流取樣裝置(CI1)、(CI2)、(CI3)以及測試電壓取樣裝置(CU)構成了多個測量輸入端口，這在某些特殊場合(例如對于弱絕緣回水路的水冷發電機的測試)是非常有用的。
上述四個實施例中所述的屏蔽隔離外殼(SGa)、(SGb)、(SGd)可以用金屬片制作并用絕緣體支持與四周隔離。所說的隔離電源(UGa)、(UGb)、(UGd)用現有技術構成它可以是一個隔離變壓器，其次級輸出多組交流低壓，經整流、穩壓供應懸浮單元，或者是一個帶有隔離變壓器的開關穩壓電源，要求隔高變壓器的初、次級間的介電強度應能耐受測試最高電壓；對于要求更高測試電壓的場合可使用裝在懸浮單元中的蓄電池或電池且用裝在該單元中開關穩壓電源變換成多種電壓供應電路。開關穩壓電源可選用市售現成產品(例如ERICSSON系列)。
實施例1、2、4、中泄漏電流取樣裝置(CI)、(CI1)、(CI2)、(CI3)的電原理示于圖12，該圖中集成塊(T1)由(5G7650)構成，多路開關(SWCI)用(CD4052)集成塊。測試電壓取樣裝置(CU)的電原理示于圖13，它由分壓器(RV1)+(RU2)構成，多路開關(SWCU)可以用(CD4052)。泄漏電流取樣裝置，測試電壓取樣裝置也可以分別由精密電流互感器及精密電壓互感器構成。基準電壓源(A.1)、(B.1)、(C.1)、(F.1)、可由按照圖14所示構成，圖14中集成塊(T2)用(AD584)芯片。整流電路(A.2)、(B.2)、(C.2)、(F.2)、(F.3)由圖15構成，該圖中(T2)可用(5G7650)。
實施例2、3、4中的多路遙控組件(Jbf)、(Jbs)、(Jds)、(Jdf)、(Ddf)、(Dds)可用頻分制或時分制的多通道紅外線遙控器，其現成電路很多，例如可采用北京.人民郵電出版社.93.12版.《紅外線與超聲波遙控》一書中p214-p217中的電路。實施例1、2、4中發送電路(Jaf)、(Daf)、(Dbf)及接收電路(Jas)、(Das)、(Dbs)皆可由(NE555)集成塊構成。上述四個實施例中，發送器件(J′af)、(D′af)、(J′bf)、(D′bf)、(J′df)、(D′df)用發光管，接收器件(J′as)、(D′as)、(J′bs)、(D′bs)、(J′ds)、(D′ds)用光敏管。通路(Da)、(Db)、(Dd)、(Ja)、(Jb)、(Jd)除了采用光導式之外，還可以用其它傳導形式，例如無線電波傳導式或超聲波傳導式，這只要將上述發送器件、接收器件由發光管、光敏管相應地改用微型無線電集成塊(FDD400)或微型超聲波傳感器(SE05-40R-40T)。
上述四個實施例中所用的單片微機(MCUc)、(MCUa)可以用帶有(A/D)轉換器的單片微機，例如(MCS8098)。也可以采用不帶(A/D)轉換器的單片微機，例如(MCS8031)，但須在測量通道(C)中相應地增加(A/D)轉換器與多路轉換開關，其具體電路可采用有關單片微機書籍中的典型電路。實施例2、4中的(V/F)變換器可用(VFC32)。實施例2、4中操縱單元(Mb)、(M)中接收電路(Dbs)也可以不與單片微機(MCVc)的(定時器/計數器)口(T)相聯接，而與單片微機(MCVc)的高速輸入口(HSI)相聯接。
上述四個實施例中測試電源(Us)可采用現有技術的交流或直流測試電源，可在其電源開關(Kp)上加一繼電器或可控硅構成的電路、由單片微機(MCUc)控制其電源的開關及電壓上升速率。所述的操作開關(K)，液晶點陣顯示器(LCD)，與PC機聯機接口及打印機接口(RS)、語音合成器(Y)等皆可應用現成產品，它們與單片微機(MCUc)的聯接關系可以采用現有有關單片微機技術應用的書刊雜志中所介紹的電路，由于這方面的資料較容易得到，這里就不例舉了。
權利要求1.一種高壓絕緣動態特性檢測儀，包括測試電源、操作開關、測試電路，其特征在于它具有一個零端接至測試電源(Us)低壓端(E)的操縱單元(Ma)、至少一個的具有屏蔽隔離外殼(Ga)且由隔離電源(UGa)供電的懸浮單元(Sa)以及聯接于操縱單元(Ma)與懸浮單元(Sa)之間的數據通路(Da)、遙控通路(Ja)；所說的操縱單元(Ma)含有具有帶(A/D)轉換器單片微機(MCUc)的測控通道(C)、顯示器(LCD)、測試電壓取樣裝置(CU)、數據發送電路(Jaf)及與電路(Jaf)相聯接的發送器件(J′af)、數據接收電路(Das)及與電路(Das)相聯接的接收器件(D′as)，其中數據發送電路(Jaf)與單片微機(MCUc)的串行接口的一個端腳(1c)相聯接，數據接收電路(Das)與單片微機(MCUc)的串行接口的另一個端腳(2c)相聯接；顯示器(LCD)與單片微機(MCUc)相聯接；測試電壓取樣裝置(CU)的輸出端聯接至測控通道(C)的輸入端(Cin)，單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制取樣裝置(CU)的受控端(g)，而且單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制測試電源(Us)的電源開關(Kp)；所說的懸浮單元(Sa)包含有具有單片微機(MCUc)的測量通道(A)、泄漏電流取樣裝置(CI)、數據接收電路(Jas)及與電路(Jas)相聯接的接收器件(J′as)、數據發送電路(Daf)及與電路(Daf)相聯接的發送器件(D′af)，其中接收電路(Jas)與單片微機(MCUc)的串行接口的一個端腳(1a)相聯接，發送電路(Daf)與單片微機(MCUc)的串行口的另一個端腳(2a)相聯接；泄漏電流取樣裝置(CI)的輸出端聯接至測量通道(A)的輸入端(Ain)，單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制取樣裝置(CI)的受控端(j)。
2.根據權利要求1所述的檢測儀，其特征在于所說的測控通道(C)還包含基準電壓源(C.1)、整流電路(C.2)，其中基準電壓源(C.1)的輸出端接至單片微機(MCUc)的(AD.0)口，整流電路(C.7)的輸入端同時與測控通道(C)的輸入端(Cin)和單片微機(MCUc)的(AD.1)口相聯接，整流電
3.根據權利要求1所述的檢測儀，其特征在于所說的測量通道(A)還具有基準電壓源(A.1)、整流電路(A.2)，其中基準電壓源(A.1)的輸出端聯接至單片微機(MCUa)的(AD.0)口；整流電路(A.)的輸入端同時與測量通道(A)的輸入端(Ain)和單片微機(MCUa)的(AD.2)口相聯接，整流電路(A.2)的輸出端聯接至單片微機(MCUa)的(AD.1)口。
4.一種高壓絕緣動態特性檢測儀，包括測試電源、操作開關、測試電路，其特征在于它具有一個零端接至測試電源(Us)低壓端(E)的操縱單元(Mb)、至少一個的具有屏蔽隔離外殼(Gb)且由隔離電源(UGb)供電的懸浮單元(Sb)以及聯接于操縱單元(Mb)與懸浮單元(Sb)之同的數據通路(Db)、遙控通路(Jb)；所說的操縱單元(Mb)含有具有帶(A/D)轉換器單片微機(MCUc)的測控通道(C)、顯示器(LCD)、測試電壓取樣裝置(CU)、由多路遙控組件構成的數據發送電路(Jbf)及與電路(Jbf)相聯接的發送器件(J′bf)、數據接收電路(Dbs)及與電路(Dbs)相聯接的接收器件(D′bs)，其中發送電路(Jbf)與單片微機(MCUc)相應的(I/O)口相聯接，接收電路(Dbs)與單片微機(MCUc)的(定時器/計數器)口(T)相聯接；顯示器(LCD)與單片微機(MCUc)相聯接；測試電壓取樣裝置(CU)的輸出端聯接至測控通道(C)的輸入端(Cin)，單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制取樣裝置(CU)的受控端(g)，而且單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制測試電源(Us)的電源開關(kP)；所說的懸浮單元(Sb)含有具有(V/F)變換器(B.3)與多路開關(SWb)的測量通道(B)、泄漏電流取樣裝置(CI)、由多路遙控組件構成的數據接收電路(Jbs)及與電路(Jbs)相聯接的接收器件(J′bs)、數據發送電路(Dbf)及與電路(Dbf)相聯接的發送器件(D′bf)，其中測量通道(B)中(V/F)變換器(B.3)的輸出端(VF)聯接至發送電路(Dbf)的輸入端，接收電路(Jbs)的一部分輸出端口聯接至測量通道(B)中多路開關(SWb)的受控端(k)，接收電路(Jbs)的另一部分輸出端口聯接至泄漏電流取樣裝置(CI)的受控端(j)。泄漏電流取樣裝置(CI)的輸出端聯接至測量通道(B)的輸入端(Bin)。
5.根據權利要求4的所述的檢測儀，其特征在于所說的測量通道(B)還包含有基準電壓源(B.1)、整流電路(B.2)，其中基準電壓源(B.1)的輸出端接至多路開關(SWb)，整流電路(B.7)插接在多路開關(SWb)與(V/F)變換器(D.3)之間。
6.一種高壓絕緣動態特性檢測儀，包含測試電源、操作開關、測試電路，其特征在于它具有一個零端接至測試電源(Us)低壓端(E)的操縱單元(Md)、至少一個具有屏蔽隔離外殼(Gd)且由隔離電源(UGd)供電的懸浮單元(Sd)以及聯接于操縱單元(Md)與懸浮單元(Sd)之間的數據通路(Dd)、遙控通路(Jd)；所說的操縱單元(Md)含有具有帶(A/D)轉換器單片微機(MCUc)的測控通道(C)、顯示器(LCD)、測試電壓取樣裝置(CU)、由多路遙控組件構成的數據接收電路(Dds)及與電路(Dds)相聯接的接收器件(D′ds)、由多路遙控組件構成的數據發送電路(Jdf)及與電路(Jdf)相聯接的發送器件(J′df)，其中發送電路(Jdf)與單片微機(MCUc)部分的(I/O)口相聯接，接收電路(Dds)與單片微機(MCUc)另一部分(I/O)口相聯接；顯示器(LCD)與單片微機(MCUc)相聯接；測試電壓取樣裝置(CU)的輸出端聯接至測控通控(C)的輸入端(Cin)、單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制取樣裝置(CU)的受控端(g)，而且單片微機(MCUc)相應的(I/O)口控制測試電源(Us)的電源開關(Kp)。所說的懸浮單元(Sd)含有具有(A/D)轉換器(W.1)和泄漏電流取樣電路(W.2)的測量通道(W)、多路遙控組件構成的數據接收電路(Jds)及與電路(Jds)相聯接的接收器件(J′ds)、多路遙控組件構成的數據發送電路(Ddf)及與電路(Ddf)相聯接的發送器件(D′df)，其中火線測試端鈕(Ld)聯接至測量通道(W)的輸入端(Din)，接收電路(Jds)的輸出端聯接至(A/D)轉換器(W.1)的受控端(ADG)，(A/D)轉換器(W.1)的數據輸出端口(DOUT)聯接至發送電路(Ddf)。
7.根據權利要求6所述的檢測儀，其特征在于所說的測量通道(W)中(A/D)轉換器(W.1)是一種自動量程式雙積分(A/D)轉換器。
8.根據權利要求1或4或6所述的檢測儀，其特征在于所說的操縱單元(Ma)、(Mb)、(Md)還包含有與PC機聯機接口及打印機接口(Rs)、語音合成器(Y)，它們分別與單片微機(MCUc)相聯接。
專利摘要一種高壓絕緣動態特性檢測儀具有一個零端接至測試電源低壓端的操縱單元、至少一個具有屏蔽隔離外殼且由隔離電源供電的懸浮單元以及聯接于操縱單元與懸浮單元之間的數據通路、遙控通路。其具體特征的結構有三種第一種，“單片微機-單片微機”；第二種，“單片微機-多路遙控組件+V/F變換器；第三種，“單片微機+多路遙控組件-(A/D)轉換器”。可實現極化曲線、i-u曲線以及交、直流泄漏電流、絕緣電阻、吸收比、極化指數等參數的綜合性檢測。
文檔編號G01R31/02GK2245218SQ9521258
公開日1997年1月15日 申請日期1995年7月18日 優先權日1995年7月18日
發明者張俊揚 申請人:張俊揚