周杰

摘要：電子測(cè)試的需求和應(yīng)用范圍也逐步擴(kuò)大，傾向于自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化。近年來(lái)，人工智能相關(guān)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展迅速，傳統(tǒng)的電子測(cè)試技術(shù)需要考慮與人工智能技術(shù)相結(jié)合，一方面，測(cè)試要適應(yīng)與人工智能賦能的電子系統(tǒng)的新型測(cè)試需求，另一方面，應(yīng)用人工智能技術(shù)可以提升測(cè)試本身的效率和精度。

關(guān)鍵詞：人工智能;電子測(cè)試;自動(dòng)測(cè)試

1引言

電子測(cè)試具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化的發(fā)展趨勢(shì)。電子測(cè)試技術(shù)智能化發(fā)展，既表現(xiàn)在感知交互功能的繼承和發(fā)展，又表現(xiàn)在對(duì)于數(shù)據(jù)的精確分析和健康狀態(tài)的預(yù)測(cè)。電子測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，主要應(yīng)用于信息的獲取，人們的生產(chǎn)、生活都與網(wǎng)絡(luò)息息相關(guān)。電子測(cè)試的綜合化發(fā)展，主要體現(xiàn)在測(cè)試功能和需求的多樣性。電子測(cè)試最初是由單一功能的測(cè)試儀器完成，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)在的電子測(cè)試使用綜合性、集成化的測(cè)試儀器或者測(cè)試系統(tǒng)，并且從簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集到故障狀態(tài)的閾值判斷，再到統(tǒng)計(jì)推斷或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行健康預(yù)測(cè)的引入;從人與儀器的簡(jiǎn)單交互，到人與復(fù)雜測(cè)試系統(tǒng)的交互，再到圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等智能交互方式的引入。智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化三者相輔相成，智能化是電子測(cè)試網(wǎng)絡(luò)化、綜合化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)保障，網(wǎng)絡(luò)化解決了智能化對(duì)于數(shù)據(jù)高效傳輸和共享的需求，綜合化是測(cè)試智能化、網(wǎng)絡(luò)化的具體體現(xiàn)。

2人工智能在電子測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用分析

2.1基于人工智能的抗電強(qiáng)度試驗(yàn)方法

定義：

——破壞性放電：固體、液體、氣體介質(zhì)及組合介質(zhì)在高電壓作用下，介質(zhì)強(qiáng)度喪失的現(xiàn)象。破壞性放電時(shí)，放電完全橋接被試絕緣，電極間的電壓迅速下降到零或接近于零。

——閃絡(luò)：沿絕緣介質(zhì)表面發(fā)生的破壞性放電。

——火花放電：在氣體或液體介質(zhì)中發(fā)生的破壞性放電。

——擊穿：在固體介質(zhì)中發(fā)生的破壞性放電。

——紋波：紋波是對(duì)直流電壓算術(shù)平均值的周期性脈動(dòng)。

——紋波幅度：紋波的最大值與最小值之差的一半。

a.直流電壓試

驗(yàn)電壓波形：除非有關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定，施加到樣品上的試驗(yàn)電壓應(yīng)為紋波系數(shù)不大于3%的直流電壓。要注意到接入樣品和試驗(yàn)條件可能影響紋波系數(shù)。容許偏差：如果有關(guān)的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有其他規(guī)定，規(guī)定和測(cè)量到的試驗(yàn)電壓值之間容許有±3%的偏差。容許偏差為規(guī)定值和測(cè)量值之間的偏差。它與測(cè)量誤差不同，測(cè)量誤差是測(cè)量值和真值之間的偏差。試驗(yàn)電源的特性應(yīng)滿足在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)試品電容充電的要求，當(dāng)試品電容很大時(shí)，也允許長(zhǎng)達(dá)幾分鐘的充電時(shí)間，電源（包括儲(chǔ)能電容）還應(yīng)能供給泄漏和吸收電流以及任何內(nèi)部和外部的局部放電電流，試驗(yàn)中電壓降不應(yīng)超過(guò)5%[1]。

試驗(yàn)電壓施加：對(duì)試品施加電壓時(shí)應(yīng)從足夠低的電壓值開(kāi)始，以防止操作瞬變過(guò)程引起的過(guò)電壓的任何影響，然后應(yīng)緩慢地升高電壓以便能在儀器儀表上準(zhǔn)確讀數(shù)，但也不能太慢，以免造成接近試驗(yàn)電壓時(shí)試品上承受電壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。對(duì)于型式試驗(yàn)，若試驗(yàn)電壓達(dá)75%以上，以每秒5%試驗(yàn)電壓的速率上升，通?？梢詽M足上述要求。將試驗(yàn)電壓保持到規(guī)定的時(shí)間后，切斷充電電源，通過(guò)適當(dāng)電阻由濾波電容器和試品放電來(lái)降低電壓。達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間取決于試品部件的電阻和電容。如果試品上沒(méi)有破壞性放電發(fā)生，則試驗(yàn)滿足要求。

b.交流電壓試驗(yàn)

電壓波形：試驗(yàn)電壓頻率一般為45Hz～65Hz的交流電壓，通常稱(chēng)為工頻試驗(yàn)電壓。試驗(yàn)電壓的波形應(yīng)接近正弦波，正、負(fù)半波應(yīng)近似一致。如果峰值與方均根值之比處在√2±0.07的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為滿足要求。容許偏差：如果有關(guān)設(shè)備無(wú)另外規(guī)定，規(guī)定的試驗(yàn)電壓值與試驗(yàn)電壓的測(cè)量值之間的允許偏差為±3%。試驗(yàn)回路中的試驗(yàn)電壓應(yīng)足夠穩(wěn)定，它不應(yīng)受泄漏電流的影響。試驗(yàn)電壓施加方法基本同直流試驗(yàn)方法。但將試驗(yàn)電壓保持規(guī)定時(shí)間后，然后迅速降低，但不能突然切斷，以免可能出現(xiàn)瞬變過(guò)程而導(dǎo)致故障或造成不正確的試驗(yàn)結(jié)果。只要在試品上沒(méi)有破壞性放電發(fā)生，則認(rèn)為試驗(yàn)通過(guò)。

2.2基于人工智能的抗電強(qiáng)度試驗(yàn)步驟

2.1.1功能檢查

1.主要檢查儀器的功能是否正常，輸出電壓是否能準(zhǔn)確實(shí)在地加到了試品上。首先確定需施加的電壓值和設(shè)置的漏電流報(bào)警限，然后用一標(biāo)準(zhǔn)電阻驗(yàn)證儀器輸出電壓是否與顯示電壓一致，儀器測(cè)試夾具及連線是否完好，漏電流到設(shè)定值是否能正確報(bào)警。如，需用3000V交流電試驗(yàn)被試樣品時(shí)，設(shè)定漏電流報(bào)警限為10mA，則可用一300K歐姆的標(biāo)準(zhǔn)電阻來(lái)驗(yàn)證，將標(biāo)準(zhǔn)電阻連接到耐壓儀輸出端，當(dāng)輸出電壓剛超過(guò)3000V時(shí)耐壓儀能正確報(bào)警且顯示正確的電壓。功能檢查完應(yīng)作好功能檢查記錄，一般要求每天上午或下午第一次作測(cè)試時(shí)需進(jìn)行功能檢查[2]。

2.2.2試品準(zhǔn)備

a.將可能影響試驗(yàn)結(jié)果的允許斷開(kāi)的元件斷開(kāi)：——GB8898-2001：與受試絕緣并聯(lián)的復(fù)合規(guī)定要求的電阻器、電容器和阻容單元予以斷開(kāi)。會(huì)妨礙試驗(yàn)進(jìn)行的電感器和繞組也應(yīng)予以斷開(kāi)?！狦B4943-2001：與被試絕緣并聯(lián)的提供直流通路的元件（如濾波電容器的放電電阻和限壓裝置）應(yīng)斷開(kāi)。

b.為了避免損壞與被試絕緣無(wú)關(guān)的元器件或絕緣，可將集成電路或類(lèi)似的電路斷開(kāi)或采用等電位連接?？梢詫⒖捎|及導(dǎo)電零部件連接到一起。

c.對(duì)絕緣材料外殼，應(yīng)將金屬箔貼在可觸及零部件上。金屬箔要放置得當(dāng)，避免絕緣的邊緣發(fā)生閃絡(luò)。使用背膠的金屬箔時(shí)，該膠應(yīng)為導(dǎo)電膠。

d.對(duì)加強(qiáng)絕緣和較低等級(jí)的絕緣并用的設(shè)備，應(yīng)對(duì)該絕緣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，以保證既能對(duì)該絕緣進(jìn)行規(guī)定的抗電強(qiáng)度試驗(yàn)，又能保證加到加強(qiáng)絕緣上的電壓不會(huì)使基本絕緣或附加絕緣承受超過(guò)規(guī)定的電壓應(yīng)力。

3結(jié)束語(yǔ)

從行業(yè)生態(tài)角度，不論是底層儀器設(shè)備設(shè)計(jì)，還是上層測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試流程搭建，都需要人工智能的深入滲透。從技術(shù)角度，以云平臺(tái)為依托，以大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建全生態(tài)內(nèi)的測(cè)試儀器產(chǎn)品設(shè)計(jì)、測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)等的通用規(guī)范。從行業(yè)發(fā)展角度，通過(guò)測(cè)試儀器與產(chǎn)品、測(cè)試系統(tǒng)、共用技術(shù)、人才支撐與人工智能的結(jié)合，逐步構(gòu)建基于人工智能的電子測(cè)試新生態(tài)，實(shí)現(xiàn)以測(cè)試儀器為主要客戶(hù)，以測(cè)試儀器硬件軟件為基礎(chǔ)內(nèi)容，以測(cè)試儀器應(yīng)用為主要服務(wù)，以測(cè)試儀器終端為物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展的生態(tài)圈。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳樂(lè)，殷小房，張睿純.新形勢(shì)下電子測(cè)試技術(shù)的需求與發(fā)展分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，13：116.[3]人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)（2018版）[Z].

[2]劉恩朋，楊占才，靳小波.國(guó)外故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)綜述[J].測(cè)控技術(shù)，2014.33.9.