蘇啟源

摘 要：針對電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)特點(diǎn)，例如流程簡單、操作便捷等，進(jìn)行全方位的分析，并簡單介紹了儀器儀表電氣安全測試原理，提出系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)，不斷擴(kuò)大儀器儀表的應(yīng)用范圍，滿足現(xiàn)代化社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展需求希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)學(xué)者提供借鑒。

關(guān)鍵詞：儀器儀表;電氣安全綜合測試s儀;測試系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TH706 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0132-02

0引言

科技的發(fā)展與進(jìn)步，不同類型的儀器儀表與電子產(chǎn)品被廣泛運(yùn)用，在現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天，各類儀器儀表被廣泛應(yīng)用。結(jié)合儀器儀表運(yùn)行特點(diǎn)得知，通過做好電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)的設(shè)計工作，不僅能夠提升測試儀的精度，而且可以延長儀器儀表的使用壽命，提升其安全性與穩(wěn)定性。因此，本文重點(diǎn)分析儀器儀表電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)。

1電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)特點(diǎn)

當(dāng)前時期，全球各國對產(chǎn)品的安全性提出了更高的要求，針對儀器儀表與各類電子產(chǎn)品也提出了更為嚴(yán)格的要求，為了確保儀器儀表能夠安全運(yùn)行，加強(qiáng)儀器儀表的電氣安全性能檢測特別重要。儀器儀表電氣安全性能參數(shù)包含交流耐壓、直流耐壓、交流絕緣阻抗、直流絕緣阻抗等等。通過準(zhǔn)確測試各項(xiàng)電氣安全性能參數(shù)，能夠更好的判斷儀器儀表安全性是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

與發(fā)達(dá)國家相比較來講，我國的儀器儀表電器安全性能檢驗(yàn)技術(shù)比較落后，一方面仍然采用單向測試儀器，測試指標(biāo)也比較單一，由于此種電氣安全測試方法不完善，受外界環(huán)境影響特別大，會降低最終測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一方面在儀器儀表生產(chǎn)過程的測試過程，由于缺乏綜合測試系統(tǒng)，需要頻繁的切換測試儀器和更換測試夾具，使生產(chǎn)效率大大降低和增加了測試結(jié)果的不確定性。因此通過加強(qiáng)儀器儀表電氣安全測試儀系統(tǒng)設(shè)計，能夠提升測試智能化水平，減少錯誤測試結(jié)果的出現(xiàn)。儀器儀表電氣安全測試儀測試系統(tǒng)采用多項(xiàng)測試標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大了測試對象范圍，能夠推動儀器儀表的快速發(fā)展，確保儀器儀表在電子與能源等領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用。

2儀器儀表電氣安全測試原理分析

2.1耐壓測試

所謂耐壓測試，主要指的是針對各項(xiàng)電氣安全及各項(xiàng)絕緣材料的耐受電壓能力進(jìn)行科學(xué)的測試，在保證各項(xiàng)絕緣材料性能穩(wěn)定的條件下，針對材料或者結(jié)構(gòu)施加一定的電壓，該過程被稱作耐壓試驗(yàn)[1]。通常條件下，各項(xiàng)電子設(shè)備所采用的電源供電頻率為50Hz、220V的交流電。電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)，受外界雷擊或者系統(tǒng)故障的影響，如果設(shè)備運(yùn)行參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備內(nèi)部的部分零件電壓快速升高，超出額定電壓，容易引發(fā)系統(tǒng)過電壓現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備的絕緣性能，增加人身事故發(fā)生概率。通過進(jìn)行耐壓測試，能夠?qū)x器儀表內(nèi)部絕緣的耐受電壓或者過壓能力進(jìn)行有效檢驗(yàn)，確保設(shè)備能夠安全運(yùn)行，偶爾準(zhǔn)確檢測出儀器儀表絕緣性能是否滿足安全標(biāo)準(zhǔn)要求。

在耐壓測試過程中，測試的電流可以選擇交流電，也可以選擇直流電，根據(jù)不同電壓方式，最終的測試結(jié)果存在一定區(qū)別，例如，大部分情況下，交流電耐壓測試擊穿電壓，明顯高于直流電耐壓測試擊穿電壓。與直流電測試方式相比較來說，去交流電耐壓測試方法，能夠更加準(zhǔn)確的判斷儀器儀表設(shè)備絕緣強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

2.2接地電阻測試

接地電阻又常被人們稱作接觸電阻，通過進(jìn)行接地電阻測試，能夠準(zhǔn)確判斷儀器儀表電氣安全安全性，具體作用如下：

第一，通過合理安裝接地裝置，能夠確保大氣雷電得到良好排除，減少人身安全事故的發(fā)生。

第二，接地裝置的科學(xué)設(shè)置，為儀器儀表電氣安全的故障電流提供良好的返回途徑，顯著提高了電氣安全的安全性能。

第三，確保各類接地故障得到有效排除，對儀器儀表繼電器保護(hù)裝置起到有效的保護(hù)作用[3]。

通過準(zhǔn)確檢測接地電阻，能夠精確的判斷出儀器儀表電氣接地保護(hù)是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，如果某個設(shè)備出現(xiàn)絕緣故障，設(shè)備的外殼或者金屬部位容易出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，通過安裝接地保護(hù)裝置，可以顯著提高設(shè)備操作安全性能。但是，若儀器儀表內(nèi)部各項(xiàng)設(shè)備的接地電阻數(shù)值較高，也會影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.3絕緣電阻

結(jié)合絕緣材料特點(diǎn)得知，其絕緣性能具有相對性，受外界電場的影響，各項(xiàng)絕緣材料會表現(xiàn)出極化與電導(dǎo)等性能。絕緣與電氣隔離不同，主要指的是電流被限制安全范圍之內(nèi)。如果儀器儀表電氣安全的絕緣電阻過小，設(shè)備內(nèi)部容易出現(xiàn)較大的泄漏電流，一旦泄漏電流超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，會給工作人員帶來嚴(yán)重傷害，同時也會損壞絕緣體，所以，做好絕緣電阻測定工作特別重要。

在測試絕緣電阻時，主要是在絕緣體中通入直流電壓，通過測試絕緣體內(nèi)部的直流電流，利用歐姆定律準(zhǔn)確計算其絕緣電阻，并將計算值與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行對比，判斷出該電氣安全的絕緣性能是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。

3系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)

3.1系統(tǒng)組成

儀器儀表電氣安全安全綜合測試儀測試系統(tǒng)主要包含以下內(nèi)容：程控電源、測試回路、信號調(diào)整單元等。通過合理設(shè)計信號調(diào)整單元，運(yùn)用單片機(jī)所提供的模擬信號，結(jié)合具體操作要求，精確計算出系統(tǒng)峰值，進(jìn)而幫助用戶更加準(zhǔn)確的了解各項(xiàng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。采取此種信號調(diào)整模式，保證儀器儀表電氣安全內(nèi)部的硬件電路更加穩(wěn)定，顯著降低設(shè)備運(yùn)行成本，測試精度特別高，穩(wěn)定性較好。程控電源主要包含直流電源與交流電源，在交流電源當(dāng)中，接地電阻與耐壓測試具有可調(diào)性，電壓在0V～140V之間，與直流電源不同，交流電源的最大輸出電壓能夠達(dá)到5000V。

在儀器儀表電氣安全測試儀控制系統(tǒng)當(dāng)中，計算機(jī)與單片機(jī)系統(tǒng)占據(jù)重要地位，單片機(jī)能夠?qū)y試系統(tǒng)所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換，經(jīng)過準(zhǔn)確計算后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速切換。而計算機(jī)系統(tǒng)能夠保證電路硬件設(shè)備得到良好控制，在減少硬件設(shè)備數(shù)量的同時，加強(qiáng)冗余設(shè)計，確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)閮x器儀表的電氣安全測試儀電源部分特別復(fù)雜，所以在電源控制層面，利用單片機(jī)環(huán)閉環(huán)進(jìn)行有效管控，針對固態(tài)繼電器進(jìn)行有效的測試，確保電源得到良好切換，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集與輸出，存儲及處理速度得到顯著提升，提供一個更加便捷的人機(jī)交互界面。