碩士論文-家用電器安全綜合智能測試系統(tǒng)的研制.pdf

分類號 塹 i U D 密級坌五 Y7 8 G O I 學(xué)校代號 10 5 6 I 學(xué)號2 0 0 1 3 5 2 0 9 2 11 0 l1 華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 家用電器安全綜合智能測試系統(tǒng)的研制 指導(dǎo)教帥 副導(dǎo)師 羅宇峰 塑叢明 熬籃一 旦墊絲型芏塹工型堂隧 一昌要堡直堡 捏婭 劌直芒基叢量墮萱撿墜壓 申請學(xué)位級別 工程亟 專業(yè)名稱 絲劍王理 論文提交日期 2 Q Q 3 Q 學(xué)位授了 單位和日期 答辯委員會(huì)主席 論文評閱人 論文答辯日期 2 0 0 5 4 2 4 垡直理 盔堂 鱟壘 塑墮 襲坼七禹1 1 教坡 程掐波研盎最 摘要 摘要 家用電器的安全測試是每個(gè)家用電器的生產(chǎn)企業(yè)和檢測單位都很關(guān)心和重視 的事情 在家電生產(chǎn)企業(yè) 其產(chǎn)品出廠之前 均要進(jìn)行幾個(gè)重要項(xiàng)目的測試 一 般包括電參數(shù)的測量 耐壓測試 泄漏電流測試 接地電阻測量等 這幾個(gè)項(xiàng)目 均合格后 才能出廠 如果出現(xiàn)不合格項(xiàng) 就需要返工重新檢查 消除安全隱患 避免出廠后造成消費(fèi)者使用時(shí)發(fā)生觸電等安全事故 目前 在家電制造企業(yè)和技 術(shù)監(jiān)督檢測單位 對電器安全的檢測所需要進(jìn)行的幾個(gè)項(xiàng)目大部分是采用幾臺單 獨(dú)的測量儀器進(jìn)行測試 存在著人為因素影響大 勞動(dòng)強(qiáng)度高 工作效率低等問 題 而采用綜合測試系統(tǒng)能提高生產(chǎn)效率 降低生產(chǎn)成本 目前國內(nèi)普遍使用的 綜合測試系統(tǒng)是通過P L C 進(jìn)行控制的系統(tǒng) 其智能化程度不夠高 為提高家電安全檢測的效率和智能化程度 本文結(jié)合相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的研究成 果 將計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 串行通訊技術(shù)等領(lǐng)域相關(guān)的理 和技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的家 電檢測領(lǐng)域 將幾臺單獨(dú)的測試儀器組合成一套智能綜合測試系統(tǒng) 比傳統(tǒng)的綜 合測試系統(tǒng)在檢測精度和智能化程度方面都有一定的提高 能完成P L C 控制系統(tǒng) 不能完成的數(shù)據(jù)記錄和查詢等功能 并通過計(jì)算機(jī)的控制 使系統(tǒng)對單三相電器 均能測量 并利用三相電參數(shù)測量儀測量單相電器的電參數(shù) 利用單相泄漏電流 儀測量三相電器的泄漏電流 對于那些需同時(shí)測量單三相電器的實(shí)驗(yàn)室可節(jié)省一 臺單相電參數(shù)測量儀和一臺三相泄漏電流儀的費(fèi)用 文中分六大部分對本家電綜合測試系統(tǒng)進(jìn)行介紹 分別是 文獻(xiàn)綜述和家電 安全測試主要項(xiàng)目介紹 本智能綜合測試系統(tǒng)的組成及儀器選型 本系統(tǒng)與傳統(tǒng) 綜合測試系統(tǒng)的比較 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用 串行通信技術(shù)的應(yīng)用 最后通過基于W i n d o w s 操作系統(tǒng)下的V i s u a lB a s i c 軟件編程 為用戶提供友 好簡潔的操作界面 通過在實(shí)際工作中的應(yīng)用驗(yàn)證 采用本系統(tǒng)可提供生產(chǎn)效率 并且依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的功能 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢等以前P L C 控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)的 功能 具有一定的工程實(shí)用價(jià)值 關(guān)鍵詞 家用電器 安全檢測 智能化 計(jì)算機(jī)技術(shù) 華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 A BS T R A C T T h es a f e t yt e s to fh o u s e h o l de l e c t r i c a la p p l i a n c e sh a sg r e a tc o n c e r nf o re v e r y m a n u f a c t u r e ra n dt e s t i n g a u t h o r i t y T e s t i n go fs o m ei m p o r t a n ti t e m sm u s t b e u n d e r t a k e nt ot h e n e w l y m a d ep r o d u c t s w h i c hi n c l u d e se l e c t r i c p a r a m e t e r s m e a s u r e m e n t e l e c t r i cs t r e n g t h t e s t l e a k a g e c u r r e n tm e a s u r e m e n ta n de a r t h i n g r e s i s t a n c em e a s u r e m e n t T h ep r o d u c t sc a n tb ep u ti n t om a r k e tu n l e s st h e y v ep a s s e d a l lt h et e s t s I ft h e r ei s a n yn o n c o n f o r m i t y t h ep r o d u c t sh a v et Ob er e m a d ea n d r e c h e c k e dt Oe l i m i n a t ep o t e n t i a ld a n g e r w h i c hc o n t r i b u t e st oa v o i d i n ge l e c t r i cs h o c k t Ot h ec o n s u m e r s S of a r t h em a n u f a c t u r e r sa n dt h eq u a l i t ys u p e r v i s i o na u t h o r i t i e s c a r r yo u tm o s to ft h et e s t sw i t hs e v e r a ls e p a r a t em e a s u r e m e n ti n s t r u m e n t s w h i c hh a s a d v e r s ep r o b l e m so fh u m a ne r r o r h e a v yw o r ka n dl o we f f i c i e n c y I n t r o d u c i n g c o m b i n e dt e s t i n gs y s t e mc a nr a i s et h ep r o d u c t i o ne f f i c i e n c ya n dl o w e rt h ep r o d u c t i o n c o s t I no u rc o u n t r y t h ec o m b i n e dt e s t i n gs y s t e mi nc o m m o nu s e as y s t e mc o n t r o l l e d t h r o u g hP L C i sn o ti n t e l l i g e n te n o u g h I nv i e wo fp r o m o t i n gt h et e s t i n ge f f i c i e n c ya n di n t e l l i g e n tl e v e l t h i sp a p e r a p p l i e st h ec o m p u t e r c o n t r o lt e c h n i q u ea n ds e r i a lc o m m u n i c a t i o nt e c h n i q u et Ot h e t r a d i t i o n a lh o u s e h o l de l e c t r i c a l a p p l i a n c e st e s t i n gf i e l d c o m b i n i n gt h es e p a r a t e t e s t i n gi n s t r u m e n t si n t oa ni n t e l l i g e n tm u l t i p u r p o s et e s t i n gs y s t e m T h i ss y s t e m w i t h i t sh i g h e ra c c u r a c ya n di n t e l l i g e n tl e v e l i sc a p a b l eo fp e r f o r m i n gd a t ar e c o r d i n ga n d i n q u i r i n g d u t i e s w h i c hc a n tb ef u l f i l l e d t h r o u g h P L Cc o n t r o ls y s t e m W i t h c o m p u t e r i z e dc o n t r o l b o t hs i n g l e p h a s ea n dt h r e e p h a s ee l e c t r i c a la p p l i a n c e sc a nb e m e a s u r e d U s ei sm a d eo ft h r e e p h a s ee l e c t r i cp a r a m e t e rm e a s u r i n gi n s t r u m e n tt O m e a s u r et h ee l e c t r i cp a r a m e t e r so fs i n g l e p h a s ee l e c t r i c a la p p l i a n c e sa n do fs i n g l e p h a s el e a k a g ec u r r e n ti n s t r u m e n tt o m e a s u r et h el e a k a g ec u r r e n to ft h r e e p h a s e e l e c t r i c a la p p l i a n c e s T h u st h el a b s w h e r es i n g l e p h a s ea n dt h r e e p h a s ee l e c t r i c a l a p p l i a n c e sa r er e q u i r e d t ob em e a s u r e ds i m u l t a n e o u s l y c a ns a v et h ec o s to fa s i n g l e p h a s e e l e c t r i c p a r a m e t e rm e a s u r i n gi n s t r u m e n t a n dat h r e e p h a s e l e a k a g e c u r r e n tm e a s u r i n gi n s t r u m e n t T h ep a p e ri n t r o d u c e st h em u l t i p u r p o s et e s t i n gs y s t e mi n6p a r t s s u m m a r ya n d i n t r o d u c eo fm a i ni t e m so fh o u s e h o l de l e c t r i ca p p l i a n c e ss a f e t yt e s t c o m p o s i t i o no f t h ei n t e l l i g e n tm u l t i p u r p o s et e s t i n gs y s t e ma n dt y p e so ft h es e l e c t e di n s t r u m e n t s c o m p a r i s o no ft h es y s t e mt ot h et r a d i t i o n a lc o m b i n e dt e s t i n gs y s t e m a n da p p l i c a t i o n I I A B S T R A C T o fc o m p u t e r c o n t r o lt e c h n i q u e a n da p p l i c a t i o no fs e r i a lc o m m u n i c a t i o nt e c h n i q u e F i n a l l y a st h ep r o g r a mi sb a s e do nV i s u a lB a s i cs o f t w a r eu n d e rW i n d o w s u s e r s a r ep r o v i d e dw i t haf r i e n d l ya n ds i m p l eo p e r a t i n ga c c e s s I ni t sp r a c t i c a lu s e t h e s y s t e mi sp r o v e dt Ob ec a p a b l eo fr a i s i n ge f f i c i e n c y p e r f o r m i n gd a t ai n q u i r i n gd u t i e s a n dt h u sh a v ep r a c t i c a lv a l u ei ne n g i n e e r i n g K e yw o r d s e l e c t r i c a la p p l i a n c e s a f e t yt e s t i n t e l l i g e n c e c o m p u t e rt e c h n i q u e I I I 華南理工大學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研 究所取得的研究成果 除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外 本論文 不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品 對本文的研 究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本人完 全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān) 作者簽名 呵字碡 日期 年月日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版 允許論文被查閱和借閱 本人授權(quán)華南理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的 全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或掃 描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文 保密口 在 年解密后適用本授權(quán)書 本學(xué)位論文屬于 不保密囪 請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打 4 作者簽名 導(dǎo)師簽名 日期 日期 年月日 年月日 第一章緒論 第一章緒論 1 1 課題研究的意義和目的 隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展 各種電器 電子設(shè)備全面進(jìn)入社會(huì)生活各個(gè) 領(lǐng)域 成為社會(huì)文明進(jìn)步的重要標(biāo)志 在我國 人民生活水平不斷提高 對家用 電器的需求量越來越大 各類電器 電子設(shè)備在全國城鄉(xiāng)得到迅速普及 給生產(chǎn) 和生活帶來極大方便 但各類電器 電子設(shè)備的廣泛使用 帶來了人身傷害事故 的極大增加 給生命財(cái)產(chǎn)帶來危害 觸電傷亡和電氣火災(zāi)是常見例子 因此 電 器 電子設(shè)備的使用安全性成為決定產(chǎn)品質(zhì)量各要素中的首要因素 安全標(biāo)準(zhǔn)成 為最重要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一 防觸電是所有安全標(biāo)準(zhǔn)中最基本也是最重要的內(nèi)容 通常列為產(chǎn)品安全的首 項(xiàng) 電氣安全性能試驗(yàn)項(xiàng)目包括 耐電壓試驗(yàn) 泄漏電流試驗(yàn)和接地電阻試驗(yàn)等 7 0 年代末期起 專用于各類電子 電器產(chǎn)品電氣安全性能試驗(yàn)的儀器迅速發(fā)展 形成了一個(gè)嶄新的電子儀器門類 目前家電生產(chǎn)企業(yè)和技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對家用電器產(chǎn)品的安全性檢測均十分 重視 它們在生產(chǎn)線和檢測室里都會(huì)配備相應(yīng)的儀器進(jìn)行質(zhì)量控制 通常檢測的 項(xiàng)目包括電參數(shù)檢測 泄漏電流檢測 耐壓測試和接地電阻測試等 但目前安全 檢測儀器的智能化程度不夠高 大部分企業(yè)停留在使用一臺儀器檢測一個(gè)項(xiàng)目 需要重復(fù)接線 對檢驗(yàn)結(jié)果使用人手記錄的狀態(tài) 導(dǎo)致大量人力和時(shí)間的浪費(fèi) 在生產(chǎn)線檢測上表現(xiàn)為需要幾個(gè)獨(dú)立的工位來完成一臺電器的安全檢測 而現(xiàn)有 的P L C 控制的綜合測試系統(tǒng)其測量精度較低 不能滿足要求較高的實(shí)驗(yàn)室的要 求 并且其智能化程度也較低 本設(shè)計(jì)通過將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)集成控制技術(shù)引入到 傳統(tǒng)的家電安全檢測中 將幾臺性能優(yōu)良的測量儀器集成為一個(gè)綜合測試系統(tǒng) 可縮短電器安全檢測所需的時(shí)間 節(jié)省人力和降低勞動(dòng)強(qiáng)度 應(yīng)用到生產(chǎn)線上 可將幾個(gè)檢測工位合并為一個(gè) 還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)單相和三相電器的檢測 并且利 用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄和查詢等功能 極大地提高了家電安全檢 測的智能化程度 1 2 文獻(xiàn)綜述 1 2 1 國家標(biāo)準(zhǔn)G B 4 7 0 6 卜1 9 9 8 簡介 G B 4 7 0 6 1 1 9 9 8 家用和類似用途電器的安全第一部分 通用要求 是我國 華南理丁大學(xué)碩士學(xué)位論文 對家用和類似用途電器在電氣安全方面的通用要求 屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn) 它等效采 用國際電工委員會(huì)I E C3 3 5 1 1 9 9 1 第3 版 S a f e t yo fh o u s e h o l da n ds i m i l a r e l e c t r i c a la p p l i a n c e sP a r tl G e n e r a lr e q u i r e m e n t s 和其第l 修正件 1 9 9 4 該標(biāo) 準(zhǔn)對家用電器所需要符合的安全要求作出了詳細(xì)的規(guī)定 對于具體的產(chǎn)品 還會(huì) 有對應(yīng)的特殊要求 這些標(biāo)準(zhǔn)是G B 4 7 0 6 2 等一系列幾十個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 這些標(biāo)準(zhǔn)均需 與G B 4 7 0 6 1 配合在一起使用 下面引述一下標(biāo)準(zhǔn)中與本設(shè)計(jì)有關(guān)的章節(jié) 1 標(biāo)準(zhǔn)第l O 章 輸入功率和電流 要求 對器具在額定電壓且正常工作溫 度下 其輸入功率對其額定輸入功率的偏差不應(yīng)大于一定的偏差 這一要求是為 了考核一臺電器其實(shí)際功率與其標(biāo)稱的功率的偏差值 如果這一偏差值超標(biāo) 就 會(huì)對使用者產(chǎn)生一定的誤導(dǎo) 并有可能對配電線路產(chǎn)生損壞 要對這一指標(biāo)進(jìn)行 測量 要具備電參數(shù)測量儀 2 第1 3 章 工作溫度下的泄漏電流和電氣強(qiáng)度 和第1 6 章 泄漏電流和電 氣強(qiáng)度 要求 器具的泄漏電流不應(yīng)過大 而且它的電氣強(qiáng)度應(yīng)是足夠的 這兩 章是要求電器的絕緣應(yīng)該是良好的 其正常情況下對外的泄漏電流應(yīng)該是很小的 同時(shí)還應(yīng)能承受一定的意外高壓 不產(chǎn)生絕緣失效 泄漏電流要通過泄漏電流儀 進(jìn)行測量 電氣強(qiáng)度用耐壓測試儀進(jìn)行測量 3 第2 7 章 接地措施 中第2 7 5 條要求 接地端子或接地觸點(diǎn)與接地金屬 部件之間的連接 應(yīng)具有低電阻 接地電阻值不應(yīng)超過0 1Q 這一章是要求電 器的接地電阻應(yīng)是足夠低的 當(dāng)電器一旦發(fā)生漏電時(shí) 應(yīng)能及時(shí)提供接地保護(hù) 接地電阻一般用接地電阻測試儀測量 G B 4 7 0 6 1 標(biāo)準(zhǔn)的修訂緊跟著I E C 標(biāo)準(zhǔn)的變化 測量儀器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)與標(biāo)準(zhǔn) 的要求是緊密聯(lián)系在一起的 一旦標(biāo)準(zhǔn)要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目和測試線路圖有變化 儀 器也必須馬上更改 否則就會(huì)引起不必要的爭議 例如 在1 9 9 2 年版的G B 4 7 0 6 1 中有絕緣電阻的要求 生產(chǎn)企業(yè)和檢測單位也必須具備絕緣電阻測試儀 市場上 銷售的電器安全綜合測試系統(tǒng)也具有絕緣電阻測試功能 但1 9 9 8 版的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)取 消了這一要求 還有對耐壓測試儀的要求 1 9 9 8 年版的標(biāo)準(zhǔn)對耐壓裝置的短路電 流和跳閘電流做出了規(guī)定 而G B 4 7 0 6 1 1 9 9 2 則沒有 所以以前的耐壓測試儀跳 閘電流通常只做到2 0 m A 但新標(biāo)準(zhǔn)則要求儀器要做到1 0 0 m A 如果不注意這些 區(qū)別 在儀器的選擇上就會(huì)出現(xiàn)失誤 1 2 2 電氣安全性能試驗(yàn)儀器介紹 電氣安全性能試驗(yàn)儀器的技術(shù)指標(biāo)完全取決于安全標(biāo)準(zhǔn)的要求和規(guī)定 測試 對象除各類家用電器 電子產(chǎn)品外 遍及一切電網(wǎng)供電或由指定的額定交直流供 電的低壓電器設(shè)備 這是電氣安全性能試驗(yàn)儀器區(qū)別所有各類電子測量儀器的特 點(diǎn) 因此 儀器的發(fā)展依賴于安全標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 2 第一章緒論 下面 簡單地介紹一下電氣安全性能試驗(yàn)儀器 電參數(shù)測量儀 耐電壓測試 儀 泄漏電流測試儀和接地電阻測試儀 一 電參數(shù)測量儀表 在家用電器產(chǎn)品檢驗(yàn)中 按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定通常要求測量的電量有 電流 電壓 頻率 功率 功率因數(shù) 電能等 在早期 對于上面提到的測試項(xiàng)目 需 要用到各種類型的測量儀表 我們要配備電流表 電壓表 功率表 功率因數(shù)表 頻率表 電能表等一大堆儀表 而且這些早期的儀表通常還是指針式的儀表 讀 數(shù)既不準(zhǔn)確又存在著較大的人為因數(shù) 隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展 對電測量技術(shù)提出了高準(zhǔn)確度 高靈敏度 速度 快 可靠性高以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量等各種要求 同時(shí) 被測對象范圍也不斷擴(kuò)大 由單一物理量擴(kuò)展為多個(gè)物理量 由靜態(tài)測量擴(kuò)展為動(dòng)態(tài)測量 對于這樣的測量 前面介紹的模擬式指示儀表是難以完成的 數(shù)字化儀表正是適應(yīng)這一要求而迅速 發(fā)展起來的 所謂數(shù)字儀表 就是能將被測的連續(xù)電量自動(dòng)的變成斷續(xù)電量 然后進(jìn)行數(shù) 字編碼 并將測量結(jié)果以數(shù)字顯示出來的電測儀表 模擬法測量技術(shù)是被測的物理量與測量結(jié)果之間保持連續(xù)的函數(shù)關(guān)系 而數(shù) 字化測量技術(shù)是將被測的連續(xù)物理量轉(zhuǎn)化為量子化和離散化的物理量 然后以數(shù) 字的形式進(jìn)行編碼 傳輸 存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)處理和數(shù)字顯示或打印的一種測量方法 它的測量原理 方法和儀器結(jié)構(gòu)等方面與傳統(tǒng)的模擬式儀表是完全不同的 它具 有測量速度快 準(zhǔn)確度高 使用方便等優(yōu)點(diǎn) 帶有微處理器或計(jì)算機(jī)的數(shù)字式智能儀器極大地提高了儀器的性能 例如利 用微處理器的運(yùn)算和邏輯判斷功能 可以消除由于漂移 增益的變化和干擾等因 素引起的誤差 從而提高了測量的精度 數(shù)字儀表能滿足各類家用電器產(chǎn)品的檢驗(yàn)要求 如試驗(yàn)室常用的數(shù)字電參數(shù) 測量儀可以對產(chǎn)品的輸入電壓 輸入電流 輸入功率 功率因數(shù) 電能等電參數(shù) 進(jìn)行綜合自動(dòng)測量 數(shù)字儀表的主要技術(shù)特點(diǎn)是 a 準(zhǔn)確度高 如高精度的數(shù)字電壓表測量直流電壓的準(zhǔn)確度可達(dá)量程的 0 0 0 1 或更高 數(shù)字頻率計(jì)的準(zhǔn)確度可以達(dá)到l 1 0 一 b 輸入阻抗特別高 吸收被測功率極少 如高阻抗的數(shù)字電壓表基本量程的 輸入阻抗可達(dá)2 5 0 0 0 M Q 即使一般的數(shù)字電壓表輸入阻抗也高于 0 0 0 M Q c 靈敏度高 如積分式數(shù)字電壓表的分辨率可達(dá)0 0 1uV d 測量速度快 有些數(shù)字表的測量速度可達(dá)每秒鐘幾萬到幾十萬次 e 操作簡單 方便 無讀數(shù)誤差 f 測量過程自動(dòng)化 可以自動(dòng)判斷極性 切換量程 帶有微處理器的數(shù)字儀 華南理T 大學(xué)碩士學(xué)位論文 表還有自動(dòng)校零 自動(dòng)校準(zhǔn) 自診斷 非線性補(bǔ)償 提供自動(dòng)打印和數(shù)碼輸出等 功能 g 通過數(shù)字儀表的輸出接口 可以方便地與計(jì)算機(jī)連接 把測量結(jié)采輸送到 計(jì)算機(jī) 以便作進(jìn)一步的計(jì)算和控制 二 耐壓測試儀 耐電壓強(qiáng)度也可稱耐壓強(qiáng)度 介電強(qiáng)度 介質(zhì)強(qiáng)度 絕緣物質(zhì)所能承受而不 致遭到破壞的最高電場強(qiáng)度稱耐電壓強(qiáng)度 在試驗(yàn)中 被測樣品在要求的試驗(yàn)電 壓作用之下達(dá)到規(guī)定的時(shí)間時(shí) 耐壓測試儀自動(dòng)或被動(dòng)切斷試驗(yàn)電壓 一旦出現(xiàn) 擊穿電流超過設(shè)定的擊穿 保護(hù) 電流 能夠自動(dòng)切斷試驗(yàn)電壓并發(fā)出聲光報(bào)警 以確保被測樣品不致?lián)p壞 它主要達(dá)到如下目的 1 檢測絕緣耐受工作電壓或過電壓的能力 2 檢查電氣設(shè)備絕緣制造或檢修質(zhì)量 3 排除因原材料 加工或運(yùn)輸對絕緣的損傷 降低產(chǎn)品早期失效率 4 檢驗(yàn)絕緣的電氣間隙和爬電距離 耐壓測試儀是測量各種電器裝置 絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的耐電壓能力的儀器 該儀器能調(diào)整輸出羆要的交流 或直流 試驗(yàn)電壓和設(shè)定擊穿 保護(hù) 電流 在 試驗(yàn)中 樣品在要求的試驗(yàn)電壓作用之下達(dá)到規(guī)定時(shí)間時(shí) 耐電壓測試儀自動(dòng)或 被動(dòng)切斷試驗(yàn)電壓 一旦出現(xiàn)擊穿 電流超過設(shè)定擊穿 保護(hù) 電流 能夠自動(dòng) 切斷輸出并同時(shí)報(bào)警 以確定樣品能否承受規(guī)定的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn) 它可以直觀 準(zhǔn)確 快速 可靠地測試各種被測對象的耐受電壓 擊穿電壓 漏電流等電氣安 全性能指標(biāo) 并能在I E C 或國家安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試條件下 進(jìn)行工頻和直流等 不同形式的介電性能試驗(yàn) 在國內(nèi)外 此類儀器還有介質(zhì)擊穿裝置 耐壓試驗(yàn)器 電涌絕緣測試儀 高壓試驗(yàn)器等不同的名稱 耐壓測試儀的雛形一高壓試驗(yàn)器的歷史可以追溯到很久以前 但真正形成專 門的基本安全試驗(yàn)儀器門類則是7 0 年代后期 世界范圍內(nèi)大力推廣安全標(biāo)準(zhǔn)之 后 5 0 年代中期 初具定時(shí)控制及漏電流測試功能的典型產(chǎn)品如前蘇聯(lián)的U P U l 型介質(zhì)擊穿試驗(yàn)器 為全電子管電路 且量程單一 主要用于測試電工絕緣材料 的抗電強(qiáng)度 7 0 年代后期 隨著I E C 6 5 號公告的發(fā)布 日本菊水 K I K U S U I 公司 發(fā)展了T O S 8 0 0 0 系列耐壓測試儀 采用晶體管及集成電路 技術(shù)文件明確表明其 產(chǎn)品以滿足I E C J I S U L 等安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為目的 8 0 年代初 I E C 6 6 4 1 9 8 0 號 公告首次頒布進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)脈沖波耐壓試驗(yàn)的新規(guī)定 瑞士H A E F E L Y 公司立即發(fā)展 了P 1 2 型沖擊波耐壓測試儀 由此可見 基本安全試驗(yàn)儀器的發(fā)展與安全標(biāo)準(zhǔn)的 發(fā)展同步且不可分割 整個(gè)6 0 年代是我國耐壓測試儀的初創(chuàng)時(shí)期 由于受技術(shù) 工藝 元器件等各 種因素的限制 產(chǎn)品品種少 精度低 自身安全性能差 從廠家自我武裝用以進(jìn) 4 第一章緒論 行產(chǎn)品或零部件耐壓試驗(yàn)的簡易試驗(yàn)器起步 少數(shù)品種經(jīng)進(jìn)一步完善后形成了商 品 代表產(chǎn)品是J C 4 介質(zhì)擊穿裝置 但7 0 年代耐壓測試儀的研制和生產(chǎn)一直停 滯不前 1 9 7 0 年J C 一4 竟成為市場上唯一的耐壓儀型號 我國耐壓測試儀轉(zhuǎn)入大批量生產(chǎn)而形成安全試驗(yàn)儀器新門類始于8 0 年代初 在各類國家安全標(biāo)準(zhǔn)全面制訂并強(qiáng)制執(zhí)行的大背景下 生產(chǎn)廠家迅速推出大批型 號各異的新產(chǎn)品 現(xiàn)在 我國己形成的安全耐壓試驗(yàn)儀器技術(shù)指標(biāo)基本與國外相 當(dāng) 國內(nèi)外安全耐壓試驗(yàn)儀器性能比較見表1 1 表l l 國內(nèi)外耐壓試驗(yàn)儀器性能對照表 T a b l e l 1P e r f o r m a n c ec o m p a r i s o no fd o m e s t i ca n df o r e i g nw i t h s t a n dv o l t a g ed e v i c e 類型及 技術(shù)指產(chǎn)地中國 日本 中國臺灣 懷 輸出電壓范圍及誤差 C 2 6 7 2 B 0 h 5 k V T O 5 0 5 0 0 5 k V G P T 6 0 5 0 5 k V 單純工 3 1 5 3 C 2 6 7 2 B 0 T o 5 0 5 0 0 1 G P T 6 0 5 0 5 頻交流判定電流范圍及誤差 1 0 0 m A 3 1 1 0 m A 5 1 0 0 m A 3 最大功率輸出C S 2 6 7 2 B 7 5 0 V AT O S 5 0 5 0 5 0 0 V AG P T 6 0 5 5 0 0 V A C 2 6 7 2 C 0 H 5 k V T O 5 0 5 I O 5 k V G P T 6 2 5 0 5 k V 輸出電壓范圍及誤差 3 1 5 3 交直流C 2 6 7 2 C 3 T o 5 0 5 l 5 G P T 6 2 5 3 兼容判定電流范圍及誤差A(yù) C 0 h 1 0 0 m AA C 0 1 1 1 0 m AA C 0 5 1 0 0 m A D C O 2 0 m AD C 0 1 1 0 m AD C 0 5 2 5 m A 最大功率輸出 C 2 6 7 2 C 7 5 0 V A T O S 5 0 5 l 5 0 0 V AG P T 6 2 5 5 0 0 V A 三 泄漏電流測試儀 泄漏電流是指在沒有故障施加電壓的情況下 電氣中相互絕緣的金屬零件之 間 或帶電零件與接地零件之間 通過其周圍介質(zhì)或絕緣表面所形成的電流稱為 泄漏電流 按照美國u L 標(biāo)準(zhǔn) 泄漏電流是包括電容耦合電流在內(nèi)的 能從家用 電器可觸及部分傳導(dǎo)的電流 泄漏電流包括兩部分 一部分是通過絕緣電阻的傳 導(dǎo)電流1 1 另一部分是通過分布電容的位移電流1 2 后者容抗為X C 1 2 p f c 與 電源頻率成反比 分布電容電流隨頻率升高而增加 所以泄漏電流隨電源頻率升 高而增加 例如 用可控硅供電 其諧波分量使泄漏電流增大 若考核的是一個(gè)電路或一個(gè)系統(tǒng)的絕緣性能 則這個(gè)電流除了包括所有通過 絕緣物質(zhì)而流入大地 或電路外可導(dǎo)電部分 的電流外 還應(yīng)包括通過電路或系 統(tǒng)中的電容性器件 分布電容可視為電容性器件 而流入大地的電流 較長布線 會(huì)形成較大的分布容量 增大泄漏電流 這一點(diǎn)在不接地的系統(tǒng)中應(yīng)特別引起注 意 測量泄漏電流的原理與測量絕緣電阻基本相同 測量絕緣電阻實(shí)際上也是一 華南理 大學(xué)碩士學(xué)位論文 種泄漏電流 只不過是以電阻形式表示出來的 不過正規(guī)測量泄漏電流施加的是 交流電壓 因而 在泄漏電流的成分中包含了容性分量的電流 在進(jìn)行耐壓測試時(shí) 為了保護(hù)試驗(yàn)設(shè)備和按規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)測試 也需要確 定一個(gè)在不破壞被測設(shè)備 絕緣材料 的最高電場強(qiáng)度下允許流經(jīng)被測設(shè)備 絕 緣材料 最大電流值 這個(gè)電流通常也稱為泄漏電流 但這個(gè)要領(lǐng)只是在上述特 定場合下使用 泄漏電流實(shí)際上就是電氣線路或設(shè)備在沒有故障和施加電壓的作用下 流經(jīng) 絕緣部分的電流 因此 它是衡量電器絕緣性好壞的重要標(biāo)志之一 也是產(chǎn)品安 全性能的主要指標(biāo) 將泄漏電流限制在一個(gè)很小值 這對提高產(chǎn)品安全性能具有重要作用 泄漏電流測試儀用于測量電器的工作電源 或其他電源 通過絕緣或分布參數(shù)阻 抗產(chǎn)生的與工作無關(guān)的泄漏電流 其輸入阻抗模擬人體的阻抗 泄漏電流測試儀 主要由阻抗變換 量程轉(zhuǎn)換 交直流變換 放大 指示裝置等組成 有的還具有 過流保護(hù) 聲光報(bào)警電路和試驗(yàn)電壓調(diào)節(jié)裝置 其指示裝置分模擬式和數(shù)字式兩 種 四 接地電阻測試儀 接地電阻 這個(gè)名詞是個(gè)定義并不十分明確的詞 在有些標(biāo)準(zhǔn)中 如家用電 器的安全標(biāo)準(zhǔn)中 它是指設(shè)備內(nèi)部的接地電阻 而在有些標(biāo)準(zhǔn)中 如接地設(shè)計(jì)規(guī) 范中 它是指整個(gè)接地裝置的電阻 我們所講的是指設(shè)備內(nèi)部的接地電阻 也就 是一般產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)中所說的接地電阻 也有叫做接地阻抗的 它所反映的是設(shè) 備的各處外露可導(dǎo)電部分與設(shè)備的總接地端子之間的電阻 一般標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定這個(gè) 電阻不得大于0 l Q 接地電阻是指用電器的絕緣一旦失效時(shí) 電器外殼等易觸及金屬部件可能帶 電 需要有可靠的接地保護(hù)電器的使用者的安全 接地電阻是衡量電器接地保護(hù) 可靠的重要指標(biāo) 接地電阻可用接地電阻測試儀來測量 由于接地電阻很小 正常一般在幾十 毫歐姆 因此 必須采用四端測量才能消除接觸電阻 得到準(zhǔn)確的測量結(jié)果 接 地電阻測試儀是由測試電源 測試電路 指示器和報(bào)警電路組成 測試電源產(chǎn)生 2 5 A 或1 0 A 的交流測試電流 測試電路將被測電器取得的電壓訊號通過放大 轉(zhuǎn)換 由指示器顯示 若所測接地電阻大于報(bào)警值 0 1Q 或0 2 Q 儀器發(fā)出聲 光報(bào)警 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 各種安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善 電氣安全測試儀器門類也 隨著發(fā)展更新 耐壓測試儀從工頻交流 直流 發(fā)展到標(biāo)準(zhǔn)波沖擊耐壓儀 泄漏 電流測試儀從平均值整流發(fā)展到真有效值整流 等 使電氣安全測試技術(shù)發(fā)展 到一個(gè)新水平 6 第一章緒論 1 2 3 家用電器安全測試的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 目前 在家用電器安全測試上通常有以下幾種方式 一 采用單機(jī)進(jìn)行測量 目前大部分家電測試單位和家電生產(chǎn)企業(yè)對家用電器的安全測試是使用幾臺 單機(jī)獨(dú)立進(jìn)行測試的 這是因?yàn)閱闻_測試儀器經(jīng)過幾十年的發(fā)展 目前技術(shù)上已 經(jīng)很成熟 其本身具有豐富的功能 目前為完成單一功能而設(shè)計(jì)的儀器為了滿足 不同測試標(biāo)準(zhǔn)的需要 提供了較大的測量范圍 用戶可簡單地通過儀器的前控制 面板進(jìn)行設(shè)定 而且單臺的測試儀器本身具有良好的抗干擾性 每臺機(jī)均有獨(dú)立 的機(jī)箱和抗干擾措施 故可靠性高 另外每個(gè)功能使用單獨(dú)的測量儀器 一旦一 臺儀器出現(xiàn)故障 不會(huì)影響到其它儀器的使用 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)要求有變化 測量儀器需 要升級換代時(shí) 也不會(huì)影響到儀器的使用 只需要對這臺儀器進(jìn)行升級或更換 其缺點(diǎn)是需要占用較大的場地 每項(xiàng)測量需重復(fù)接線 在生產(chǎn)線上這種形式通常 需要占用幾道工序 耗費(fèi)較大的人力和時(shí)間 二 四合一 六合一 電器安全綜合測試儀 這類測試儀器將幾個(gè)測試功能集成在一臺儀器里面 其優(yōu)點(diǎn)是體積小 重量 輕 自動(dòng)化程度高 前幾年曾經(jīng)流行一時(shí) 但使用一段時(shí)間后 其缺點(diǎn)就暴露出 來了 那就是其故障率較高 一旦其中一個(gè)功能模塊出現(xiàn)問題 儀器必須送修 整臺儀器就無法使用了 另外當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)要求有變時(shí) 因?yàn)槠滠浖陀布汗袒?用戶可更改設(shè)定的參數(shù)很少 適用范圍較窄 而且其升級很麻煩 使用單位不可 能自己完成 所以通常是一個(gè)測試模塊需要升級時(shí) 就導(dǎo)致整臺儀器不能使用或 者只能將某一個(gè)功能廢棄掉 所以目前選用這種儀器的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)很少了 三 電器安全綜合測試系統(tǒng) 這類綜合測試系統(tǒng)目前一般由可編程序控制器P L C 控制整個(gè)測試過程 通過 公共邏輯控制器箱的控制 實(shí)現(xiàn)內(nèi)置繼電器 接觸器陣列的切換 實(shí)現(xiàn)各參數(shù)分 時(shí)測試 接好被測負(fù)載后 一次完成所有測試項(xiàng)目 并可分為自動(dòng)測試和手動(dòng)測 試兩種狀態(tài) 自動(dòng)狀態(tài) 選擇測試項(xiàng)目及設(shè)定好報(bào)警限值后 自動(dòng)完成所選測試 項(xiàng)目 各項(xiàng)目測試時(shí)間由機(jī)內(nèi)P L C 設(shè)定 用戶如欲自定測試時(shí)間可在定貨時(shí)預(yù)先 申明 手動(dòng)狀態(tài) 手動(dòng)逐項(xiàng)選擇測試項(xiàng)目 各項(xiàng)目測試時(shí)間由用戶掌握 因該類 系統(tǒng)其采用的單個(gè)測量項(xiàng)目的測量儀表也是由這些成套設(shè)備廠自己生產(chǎn)的 這類 公司對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較熟悉 但對單臺儀器的生產(chǎn)則比不上專業(yè)的儀器生產(chǎn)廠家 故其單臺儀器的精度較低 而且這類系統(tǒng)的智能化程度也較低 不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的 儲(chǔ)存 查詢等功能 但其其有操作簡單 不占地方 如果機(jī)箱上裝上腳輪 則其 可移動(dòng)性強(qiáng) 所以目前在生產(chǎn)企業(yè)較受歡迎 在生產(chǎn)線上 在出廠檢測時(shí) 都有 一定的應(yīng)用 但對于要求較高的檢測單位和較大型的生產(chǎn)企業(yè) 其精度和功能還 華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 不能滿足要求 在日常的檢驗(yàn)當(dāng)中 我們有時(shí)需要同時(shí)檢測一些單相和三相電器 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu) 通常會(huì)購買一套三相電器的測量儀器和一套單相電器的測量儀器 而實(shí)際上三相 電參數(shù)測量儀可以測量單相電器的電參數(shù) 但需按照說明書改變接線 一般的檢 測人員因?yàn)橛X得每次測量時(shí)需更換接線麻煩 更怕接錯(cuò)線導(dǎo)致燒表 寧愿配備一 臺三相電參數(shù)測量儀 一臺單相電參數(shù)測量儀 而三相電器的泄漏電流測試則是 需要通過對三相電源分別進(jìn)行斷相 測量斷相時(shí)電器的泄漏電流 其泄漏電流值 用單相泄漏電流儀也能測量 但在實(shí)際工作中因操作復(fù)雜 且斷相時(shí)有一定的危 險(xiǎn)性 故測試機(jī)構(gòu)通常會(huì)單獨(dú)購買一臺三相泄漏電流測試儀 其功能就是內(nèi)置了 自動(dòng)斷相測試功能 而對于耐壓測試和接地電阻測試 則三相電器和單相電器是 通用的 本人目前開發(fā)研制的家用電器安全綜合智能測試系統(tǒng) 選用一臺三相電參數(shù) 測量儀 一臺單相泄漏電流測量儀 一臺絕緣耐壓測試儀 一臺接地電阻測量儀 并將目前流行的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)引入到系統(tǒng)中來 取代原來的P L C 控制 用戶只 需要選擇是單相測試還是三相測試 需要測試哪幾個(gè)項(xiàng)目 啟動(dòng)后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng) 進(jìn)入測試狀態(tài) 按順序啟動(dòng)所需用到的儀器進(jìn)行測量 該系統(tǒng)的好處在于 1 將幾臺設(shè)備集中在一個(gè)整體式機(jī)箱中 可節(jié)約地方 2 用戶只需進(jìn)行一次接線 避免了重復(fù)接線及接錯(cuò)線的麻煩 大大節(jié)省了測 試工作人員的工作時(shí)間和工作強(qiáng)度 3 可節(jié)省一臺單相電參數(shù)測量儀和一臺三相泄漏電流儀的費(fèi)用 在測量時(shí)系 統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的選擇在單相或三相之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換接線 4 選用具有通訊接口的設(shè)備 可實(shí)現(xiàn)設(shè)備與工控機(jī)之間的數(shù)據(jù)通訊 進(jìn)一步 可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存 查詢等功能 目前本人研制的家用電器安全綜合智能測試系統(tǒng)在單個(gè)測試功能上選用先進(jìn) 儀器生產(chǎn)廠家的儀器進(jìn)行測試 功能豐富 可靠性高 中央控制選用工控機(jī)來提 高智能化程度 其可靠性也很高 故整個(gè)系統(tǒng)的工作可靠性可以得到有效保證 另外當(dāng)某一臺儀器出現(xiàn)故障時(shí) 可將該部分單獨(dú)送修 不影響其它部分的使用 當(dāng)測試標(biāo)準(zhǔn)有變化 其中一臺儀器需更換時(shí) 可單獨(dú)進(jìn)行更換 整套設(shè)備可以得 到有效升級 所以 本課題研究的家用電器安全綜合測試系統(tǒng)同時(shí)具備了單機(jī)測 量和綜合測試系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 適應(yīng)了目前家電檢測自動(dòng)化和智能化的發(fā)展趨勢 具 有一定的工程實(shí)用價(jià)值 1 3 論文的主要工作及內(nèi)容安排 本文主要由六部分構(gòu)成 緒論 系統(tǒng)的組成及儀器的選型 與傳統(tǒng)綜合測試 第一章緒論 系統(tǒng)的比較 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用 串行通信技術(shù)的應(yīng)用和軟件介紹 第一章緒論概要地引述了國家標(biāo)準(zhǔn)對安全檢測的要求 介紹了家電安全檢測 的重要意義及檢測儀器的發(fā)展和現(xiàn)狀 并簡要介紹了電器安全綜合測試系統(tǒng)的發(fā) 展概況 在第二章中著重介紹了本智能測試系統(tǒng)的構(gòu)成思路以及選中的每臺儀器的技 術(shù)參數(shù)和特點(diǎn) 并繪制出系統(tǒng)的線路圖 對線路圖的工作原理給出洋細(xì)的介紹 第三章將本系統(tǒng)與目前市場上銷售的國內(nèi)一家著名儀器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的P L C 控制的綜合測試系統(tǒng)在功能和測量精度上進(jìn)行比較 體現(xiàn)出本系統(tǒng)的先進(jìn)性 第四章介紹了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在本系統(tǒng)的應(yīng)用 包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的介紹 接口卡技術(shù)的應(yīng)用和光電耦合抗干擾技術(shù)的應(yīng)用 第五章介紹了串行通訊技術(shù)在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 主要介紹了每臺儀器的通訊 協(xié)議以及儀器與計(jì)算機(jī)串行端口在硬件上的連接方式 第六章介紹了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序的流程圖和程序晃面 體現(xiàn)了本系統(tǒng)利 用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后提供的友好的人機(jī)界面及以前的P L C 控制的綜合測試系統(tǒng)所不 具備的數(shù)據(jù)查詢等功能 1 4 本章小結(jié) 在本章中首先介紹了家用電器安全檢測的重要意義 接下來介紹了國家標(biāo)準(zhǔn) 對電器安全性的要求 并對電器安全檢測使用到的儀器進(jìn)行了介紹 指出了目前 檢測儀器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 提出了本智能測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 最后說明了本課題 的主要工作和論文在內(nèi)容上的安排 9 華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章本智能綜合測試系統(tǒng)的組成及儀器選型 本智能綜合測試系統(tǒng)的功能和測量精度等方面在很大程度上取決于所選擇的 單臺測量儀器 所以我們在儀器的選擇方面需要做好選型的工作 保證選擇的儀 器在同類產(chǎn)品上具有先進(jìn)的功能和精度 并完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求 2 1 系統(tǒng)的構(gòu)成 系統(tǒng)的構(gòu)成圖如下圖 數(shù)據(jù) 叫I o 接口卡 一百荔甄睡甄r 卜一 i 1 1 1 J h 泄漏電流儀卜 o 一l 塑宴哩型里堡H L 一麗面而礦H 圖2 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 F i g u r e 2 1s y s t e ms t r u c t u r ed i a g r a m 系統(tǒng)由圖中所示的4 臺儀器組成 由計(jì)算機(jī)通過I 0 接口卡進(jìn)行中央控制 儀器與計(jì)算機(jī)之間的通信通過串行通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的基本功能 能對單相和三相電器的以下參數(shù)進(jìn)行檢測 電壓 電流 功率 功率因數(shù) 電能累計(jì) 泄漏電流 接地電阻 耐壓性能 通過計(jì)算機(jī)的控制 應(yīng)能實(shí)現(xiàn)以下功能 1 可選擇本次測量所需要檢測的項(xiàng)目 因?yàn)槟硞€(gè)待測試的產(chǎn)品可能只需要測 試其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng) 所以本綜合測試系統(tǒng)應(yīng)能由使用者選擇測試項(xiàng)目 2 出用戶選定待測試的產(chǎn)品是單相電器還是三相電器 系統(tǒng)能自動(dòng)切換測試 線路 無需手動(dòng)接線 并通過接觸器 繼電器的轉(zhuǎn)換 實(shí)現(xiàn)用三相電參數(shù)測量儀 測量單 三相電器的電參數(shù) 用單相泄漏電流儀測量單 三相電器的泄漏電流 3 系統(tǒng)自動(dòng)將各臺儀器接入測試線路 然后通過串行端口將測得的數(shù)據(jù)收集 到計(jì)算機(jī)中 最終統(tǒng)一顯示出來 4 具備數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和查詢功能 1 0 第二章本智能綜臺測試系統(tǒng)的組成及儀器選型 因?yàn)槿嚯妳?shù)測量儀可以測量單相電器的電參數(shù) 而單相泄漏電流儀可測 量三相電器的泄漏電流 所以我們選擇一臺三相電參數(shù)測量儀 一臺單相泄漏電 流儀 一臺耐壓機(jī)和一臺接地電阻測量儀 為了滿足泄漏電流測量的需要 我們 還要配備一臺三相調(diào)壓器和一臺三相隔離變壓器 2 2 測量儀器的選型 在儀器的選擇方面 必須以標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù) 目前在市場 卜銷售的儀器均號 稱符合G B4 7 0 6 1 1 9 9 8 標(biāo)準(zhǔn)的要求 但我們必須根據(jù)自己的檢驗(yàn)需要仔細(xì)分析 從其中挑選出既符合標(biāo)準(zhǔn) 又適合工作需要的儀器 根據(jù)本人的工作經(jīng)驗(yàn) 本系 統(tǒng)用到的幾臺儀器國內(nèi)均有生產(chǎn)廠家生產(chǎn) 儀器的精度和耐用性也可滿足日常工 作的要求 而進(jìn)口儀器的價(jià)格則相對要高很多 所以儀器的選型主要在國產(chǎn)儀器 中選擇 另外日常的檢測當(dāng)中 我們還有可能會(huì)碰到要按其它標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測 的樣品 如按造美國標(biāo)準(zhǔn)或日本標(biāo)準(zhǔn) 所以在單機(jī)的功能選擇上應(yīng)盡可能選擇那 些測量范圍大一些的型號 經(jīng)過比較和選擇后 選用了以下幾臺儀器 2 2 1 電參數(shù)測量儀的選型 電參數(shù)測量儀器的選擇 主要應(yīng)考慮其量程和精度 根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室所測量的 電器的需要 選用青島青智儀器有限公司8 9 0 5 F 型數(shù)字電參數(shù)測量儀 該測量儀 是一種利用單片機(jī)技術(shù)對信號進(jìn)行分析處理的智能型儀表 它的工作原理是 被 測量的電壓 電流信號首先變換成較小的電壓信號 送到高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 使之轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以處理的數(shù)字量 單片機(jī)對采集到的數(shù)字量進(jìn)行運(yùn)算處理 并將最終計(jì)算的結(jié)果以數(shù)字的形式顯示出來 或通過打印機(jī)打印出來 或以串行 通訊形式將數(shù)據(jù)傳送給其他設(shè)備 該儀器具有以下優(yōu)點(diǎn) 1 所測信號數(shù)值為真有效值 2 直接數(shù)字顯示 無讀數(shù)誤差 3 對于波形失真的信號同樣適用 4 用一臺儀器可以測量多個(gè)參數(shù) 數(shù)字電參數(shù)測量儀的測試對象為4 5 6 5 H z 交流信號 具體技術(shù)參數(shù)如表2 一l 通過前面板按鍵的操作 可實(shí)現(xiàn)以下功能的選擇 1 線路 鍵 用來改變各窗口顯示參數(shù)所對應(yīng)的相 每按動(dòng)一次 相應(yīng)的 指示燈點(diǎn)亮 2 功能 鍵 用來改變各窗口的顯示參數(shù) 每按動(dòng)一次 相應(yīng)的參數(shù)指示 燈點(diǎn)亮 3 線制轉(zhuǎn)換 鍵 用來確認(rèn)接入儀表的接線方式 每按動(dòng)一次 指示燈依 華南埋工大學(xué)碩士學(xué)位論文 次點(diǎn)亮 4 電能啟停 鍵 儀表 啟動(dòng) 停止 電能累計(jì) 電能 啟 停 燈亮 表 示儀表進(jìn)入電能累計(jì)狀態(tài) 電能 啟 停 燈滅 表示儀表退出電能累計(jì)狀態(tài) 電 能累計(jì)停止 5 電能清零 鍵 清除電能累計(jì)結(jié)果 只有在停止累計(jì)電能狀態(tài)下 電能 啟 停 燈滅 才有效 6 線路同步 鍵 按動(dòng)此鍵可以在不同的窗口顯示相同相的不同參數(shù) 使 A B c 三個(gè)顯示窗口分別顯示同一相的電壓 電流 功率 具體顯示哪一相可 以通過線路指示燈來判斷 表2 一l8 9 0 5 F 型數(shù)字電參數(shù)測量儀技術(shù)參數(shù)表 T a b l e2 l T e c h n i q u ep a r a m e t e r so f8 9 0 5 Fd i g i t a le l e c t r i c i t yp a r a m e t e r m e a s u r i n gd e v i c e 測量參數(shù)測量范圍測量誤差分辨力過載能力 電壓 1 0 0 5 0 0 V 0 2 5 讀數(shù) 0 2 5 0 1 V6 0 0 V 量程 電流 0 0 3 0 4 0 0 0 A 0 2 5 讀數(shù) 0 2 5 5 A0 0 0 1 A5 0 A 量程 5 A0 0 l A 有功功率視電壓電流量功率因數(shù) 1 O 2 0 0 W0 1 W 程而定 O 2 5 讀數(shù) 0 2 5 2 0 0 0 Wl W 量程 2 k W1 0 W 功率岡數(shù) 0 5 0 5 讀數(shù) 0 5 量 程 功