耐壓測試儀的系統(tǒng)設計介紹

測試系統(tǒng)有三大模塊：程控電源模塊、信號采集調理模塊和計算機控制系統(tǒng)。

 

程控電源模塊

 

由輸出位0V~140V的程控電源和高壓變壓器構成，在單片機ADCm842控制下程控電源輸出電壓經(jīng)變壓器升壓可以得到設定的輸出電壓值。

 

模塊設計

 

由于在實際的耐壓測試中，對不同產(chǎn)品可能要求施加不同的測試電壓，這就要求耐壓測試系統(tǒng)輸出測試電壓是可調的。PWM(PulseWidthModulation)是控制逆變電源以實現(xiàn)可調電壓的輸出的主要方法之一。PWM控制的理論基礎建立在采樣控制理論的一個重要結論上，即：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。SPWM波形就是把正弦波用等幅不等寬的脈沖代替，脈沖中點與正弦等分中點重合，且與相對應的正弦面積相等，各脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化。SPWM波的產(chǎn)生有很多方法，可以由專用集成芯片或通用電路組合產(chǎn)生，也可以由單片機產(chǎn)生。本系統(tǒng)采用單片機ATMEGA16L產(chǎn)生SPWM波，利用單片機ATMEGA16L的內部的累加器和比較器通調節(jié)占空比在PC4口輸出SPWM波。

 

程控電壓源采用單向220V工頻交流電經(jīng)過橋式整流獲得直流電壓，經(jīng)過濾波后為逆變電路提供穩(wěn)定的直流電。同時由單片機產(chǎn)生的單相SPWM波經(jīng)過非門產(chǎn)生一路和單片機輸出相位互補的SPWM波，這兩路互補的SPWM波分別經(jīng)過單穩(wěn)電路和隔離驅動電路后就可以產(chǎn)生兩路相位互補的門級觸發(fā)脈沖序列可以控制的通斷。最終由IGBT構成的逆變橋輸出經(jīng)低通濾波可得到標準正弦波，正弦電壓幅值0V~140V可調。

 

信號采集調理模塊

 

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。