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绝缘电阻测试仪的设计

作　者: 李健
导　师: 刘华毅
学　校: 大连理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 绝缘电阻单端反激式 DC/DC变换器单片机
分类号: TM934.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 639次
引　用: 3次
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内容摘要

绝缘电阻是设备安全要求测试中的一项重要指标，也是判断绝缘体是否完整以及绝缘体表面是否被污染的主要参数之一，通过测量设备的绝缘电阻可以及时发现设备普遍受潮、局部严重受潮和贯穿性缺陷。原有的绝缘电阻测量设备是以半机械式的兆欧表为主，其测量精度差，显示阻值低和无法一机多用等缺点限制了其使用范围。本文针对上述缺点，将高频高压开关稳压电源和单片机控制引入到绝缘电阻测试系统中，实现测量的自动化和宽量程，满足工农业中对绝缘电阻测量技术的需要。首先，本文对绝缘电阻测试仪的技术背景以及国内外的发展状况进行简要明了的介绍，并阐述本文主要研究的内容。其次，结合绝缘电阻测量中高电压，弱电流等特点，通过分析绝缘电阻测量误差的来源，决定以单片机为核心，使用加压测流法的测量方案。单片机主要完成采集和处理经过转化的数字量信号，完成键盘录入、液晶显示等功能。而加压测流部分采用单端反激拓扑结构的DC／DC变换器和倍压整流电路相结合的方式，可根据设定值将12V供电电压分别逆变整流输出500V，1000V，2000V，5000V四个不同档位的高压。论文中，分析了此变换器的工作原理、电气设计和结构设计中应该注意的问题以及解决措施。在随后的电阻分压电路中，高压通过绝缘电阻和一个与其串联的标准电阻分压，分压后的电压信号经过射随器、A／D转换器送达单片机，经过单片机处理后得到被测绝缘阻值并由LCD现实。在本文的后半部分，结合流程图对整个软件系统的设计思想和一些重要的信号处理程序作以阐述。整个软件系统是由C语言编写，共有四部分，分别是：液晶显示模块，键盘处理部分，模／数转换和数据处理部分。最后，通过实例对所设计的系统进行了整机的测试，得到了较满意的实验效果。本系统的最大特点是： (1) 采用高频DC／DC变换器逆变直流高压的高压电源具有体积小，稳定度高的特点，可有效提高仪表的检测精度。 (2) 整个系统的测量范围宽、精度高，对应500V～5000V的测量电压，测量范围达0Ω～3.3TΩ，误差小于5％。

绝缘电阻测试仪的设计

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