耐壓測試儀信號采集調理模塊的設計

　　耐壓測試儀信號采集調理模塊的設計
 

　　包括傳感器、信號調理電路和過電流保護電路，測試回路漏電流通過傳感器進入信號采集和調理電路，在信號采集和調理電路中對漏電流信號進行I/V轉換變成滿足A/D輸入范圍的電壓信號。過流保護電路在試品或電路故障時啟動。
 

　　模塊設計
 

　　耐壓測試需要監測的參數是:變壓器輸出高電壓的值和測試回路的漏電流值。測試系統中所使用的升壓變壓器二次繞組有0~5000V和0~5V兩路電壓輸出，當變壓器二次繞組高壓輸出從0V到5000V變化時，變壓器二次繞組低壓輸出從0V到5V之間變化，兩路輸出之間具有良好的線性關系。
 

　　測試開始在設定的升壓時間間隔內，變壓器二次繞組低壓側輸出的電壓經隔離變壓器和信號調理電路后進入單片機ADCm842，單片機ADCm842中的12位ADC以每秒42萬次轉換速度進行高速A/D轉換，A/D轉換后的數字量傳送給計算機并與計算機設定值相比較，直到輸出電壓符合設定電壓值，我們就認為實際輸出測試電壓滿足了我們設定值的要求。
 

　　耐壓測試系統漏電流的測試范圍是0mA ~20mA，測試開始時，被測設備漏電流通過電流互感器，然后經I/V轉換電路將采樣電流轉換成電壓在單片機內進行相應的A/D轉換和計算，終得到被測設備在設定電壓條件下的泄漏電流值，通過和安全標準規定的泄漏電流值相比較，就可以檢驗設備耐壓測試是否合格。
 

　　實際測試時，在電流互感器二次側設計了過流保護電路，當有過流情況出現時，例如被測設備被擊穿或者被測設備絕緣缺陷，電源迅速被切斷，測試被終止以保護測試系統不被損壞。
 

　　常規的信號調理部分采用真有效值的模擬運算，泄漏電流信號的有效值和峰值運算都是由硬件電路完成后輸入單片機或計算機的。這種信號調理方式終只能獲得泄漏電流信號的峰值或有效值。
 

　　這種方法不僅精度不高而且損失了頻率信息，不能真實的復現泄漏電流的實際波形。本系統采用了高速的A/D轉換將交流電壓值直接采集進計算機，按照用戶要求計算出峰值和有效值，并且畫出實時的漏電流波形使用戶能直觀的監測漏電流情況。
 

　　計算機還可以進行軟件校正，去除漂移、失調造成的誤差。按照實際情況還可以采用數字濾波的方式去除高頻干擾，這種信號調理方式簡化了硬件電路，成本較低，測試精度高，測試穩定性好。
 

　　由于耐壓測試的試驗電壓較高，為了保證試驗的安全性，在測試過程中要保證測試系統機箱外殼良好的接地。