专利名称：一种大功率耐压测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压测试装置，特别是一种大功率耐压测试装置。 技术背景目前，在一般较大功率的耐压测试装置中，通常都采用市电通过手动或交、直流可 逆电机自动调节调压器来实现电压调节，然后再经升压器后得到一组输出高电压的方式 工作的。此种方式的主要不足是，自动调节精度差(输出电压准确度一般在±5%以内)， 而且在使用中必须加以手动辅助调节。为此，目前大功率耐压测试装置普遍存在着技术 含量低、自动化程度不高的缺憾。中国专利文献授权公告号CN2842439Y于2006年11月 29日公开的"一种用于耐压测试仪的高压输出电路"文献，该技术方案克服了一般耐压 测试仪电压调节必须手动操作和自动调节时精度不高的缺陷，但由于功率放大元件的限 制，该技术方案只适合在高电压、小电流和较低功率的产品中应用。发明内容本实用新型的目的是针对上述技术只适于测量小电流和较低功率新产品的不足，提 出一种大功率耐压测试装置。它可用于测量电流或大功率产品，且电压调节精度较高， 可满足不同升压斜率，符合GB4706国家相关标准的一种大功率耐压测试装置。本实用新型的目的是这样实现的 一种大功率耐压测试装置，包括单片机、调压器、 升压器。所述升压器的高压输出端分别连接有电压互感器和电流互感器，电压互感器经 电压取样电路和电压A/D转换电路与单片机的输入端连接，电流互感器经电流取样电路 和电流A/D转换电路与单片机的输入端连接。所述调压器为步进式调压器，由步进电机 驱动，其步进电机经步进电机控制器与单片机的输出端连接。本实用新型所述单片机的输入端连接有电压与电流预置电路。 本实用新型所述单片机的输出端设置有电压显示器和电流显示器。 单片机联接有电压A/D模数转换器与电流A/D模数转换器。电压A/D模数转换器与 电流A/D模数转换器的数据分别传送到电压显示器与电流显示器同步显示。所述单片机 输出指令控制步进电机控制器，步进电机控制器有信号控制步进式调压器升降电压。本实用新型的优点是1，电压互感器与电流互感器设置在升压器的端出端，通过取 样电路，可方便地获得各种被测产品的模拟电压、电流信号，特别适于大功率产品的耐 压测试。2，模拟信号经A/D转换电路转换成数字信号输入单片机，与预置电路中的信号进行比较分析后控制调压器动作，可实时动态掌握被测产品的耐压状况，并可及时反馈升压器输出信号的变化及时进行调节。3，采用步进电机调压，并通过单片机控制，调压 精度高，在大功率耐压测试装置上可实现较高的调节精度。4，电路结构简单，且具有数 字化显示及控制功能，为在大功率耐压测试装置上实现诸多的自动化控制功能提供了广 阔的技术支撑平台。
图1是本实用新型的电路原理框图 图2是本实用新型的电路图具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细描述。 如图l、图2所示， 一种大功率耐压测试装置，包括单片机、调压器、升压器，所 述升压器的高压输出端分别连接有电压互感器和电流互感器，电压互感器经电压取样电 路和电压A/D转换电路U2与单片机Ul的输入端连接，电流互感器经电流取样电路和电 流A/D转换电路U3与单片机U1的输入端连接，所述调压器为步进式调压器，由步进电 机驱动，其步进电机经步进电机控制器与单片机U1的输出端连接。从步进式调压器上接入外接电源。由K1、 K2、 K3组成的电压及电流预置电路，将所 需要的测试工作电压值及最大工作电流值预先设置到单片机Ul,单片机为C8051F04，测 试工作电压值及最大工作电流值通过电压LED-U显示器及电流显示器LED-I显示出来。 由启动/停止信号电路的K4发出启动信号送至单片机Ul中。所述单片机U1的输入端连 接有电压与电流预置电路。所述单片机U1的输出端设置有电压显示器LED-U和电流显示 器LED-I。单片机Ul将电压与电流预置电路所预设置的电压及电流值与电压A/D转换器与电流 A/D转换器的输出值进行比较，当后者参数值与前者参数值发生变化时，单片机U1输出 数据调控指令，由步进电机控制器接收后输出步进控制信号，驱动步进式调压器的动作， 达到输出电压的正常状态。使步进电机调压器呈步进式升压工作状态,本实施例中升压器 变压比为1:200，升压器工作的同时，安装在升压器输出端的电压互感器及电流互感器将电压和电流信息分别送至电压取样电路与电流取样电路。电压取样电路和电流取样电路 为滤波、限压和限流电路。从电压互感器分压、再经电压取样电路滤波和限压保护后的电压信号输送到电压A/D 转换电路U2，得到与模拟信号相对应的BCD码数字信号及控制信号，电压A/D转换电路 U2采用四位半的TC7135芯片单元。单片机Ul对电压A/D转换电路U2单元的电压BCD 码信号和控制信号输送到单片机Ul的IC (C8051F04)上的I/0端，然后单片机U1将电 压A/D转换电路U2单元的电压BCD码信号传送到电压显示器LED-U显示。从升压器高压输出端电流互感器输出的电流信号经电流取样电路输入到电流A/D转 换电路U3。电流A/D转换电路U3采用四位半的TC7135芯片单元，其工作过程是电流A/D 转换电路U3单元的电流BCD码信号与片选、控制信号一起输入到单片机Ul单元的I/O 端。单片机Ul单元将电流A/D转换电路U3单元的电流BCD码信号传送到电流显示器LED-I 显不。单片机U1单元将电压A/D转换电路U2、电流A/D转换电路U3传送过来的电压、电 流数字信号分别与电压及电流预置电路中所预先设置的电压值、电流值数字信号进行比 较，当电压A/D转换电路U2、电流A/D转换电路U3传送到单片机U1单元的电压、电流 值数字信号均低于电压及电流预置电路中所预先设置的电压值数字信号时，单片机U1单 元输出数据信号，控制步进电机控制器输出控制信号，驱动步进电机转动，使步进式调 压器继续呈步进式升压工作状态，直至电压A/D转换电路U2传送到单片机Ul单元的电 压值数字信号完全相等于电压预置电路中所预先设置的电压值数字信号时，单片机U1方 停止输出升压的数据控制信号，升压过程结束。在电路升压过程中，如果电流A/D转换电路U3输出的电流值数字信号等于或大于电 流预置电路中所预先设置的电流值数字信号时，单片机U1单元立即停止输出升压的数据 控制信号，转而输出降压的数字控制信号，控制步进电机控制器输出信号，直至使控制 电路降压到OV为止，降压过程结束。本实用新型装置可以实现功率为10KVA级的大型电机、高压电源柜、电线电缆等 产品的耐压测试，具有较高的电压调节精度(输出电压准确度一般在±2%以内)，同时还 带有电压、电流参数预置、数码显示以及通过软件来满足不同升压斜率的匀速升压功能， 符合GB4706国家相关标准中的耐压测试要求。
权利要求1.一种大功率耐压测试装置，包括单片机、调压器、升压器，其特征在于所述升压器的高压输出端分别连接有电压互感器和电流互感器，电压互感器经电压取样电路和电压A/D转换电路(U2)与单片机(U1)的输入端连接，电流互感器经电流取样电路和电流A/D转换电路(U3)与单片机(U1)的输入端连接，所述调压器为步进式调压器，由步进电机驱动，其步进电机经步进电机控制器与单片机(U1)的输出端连接。
2. 根据权利要求1所述的一种大功率耐压测试装置，其特征在于所述单片机(Ul) 的输入端连接有电压与电流预置电路。
3. 根据权利要求1所述的一种大功率耐压测试装置，其特征在于所述单片机(Ul) 的输出端设置有电压显示器(LED-U)和电流显示器(LED-I)。
专利摘要一种大功率耐压测试装置，属于电压测试装置，所述升压器的高压输出端分别连接有电压互感器和电流互感器，电压互感器经电压取样电路和电压A/D转换电路U2与单片机U1的输入端连接，电流互感器经电流取样电路和电流A/D转换电路U3与单片机U1的输入端连接，所述调压器为步进式调压器，由步进电机驱动，其步进电机经步进电机控制器与单片机U1的输出端连接。可实时动态掌握被测产品的耐压状况，并可及时反馈升压器输出信号的变化及时进行调节调压精度高，特别适于大功率产品的耐压测试。电路结构简单，且具有数字化显示及控制功能，为在大功率耐压测试装置上实现诸多的自动化控制功能提供了广阔的技术支撑平台。
文档编号G01R31/00GK201126451SQ20072008902
公开日2008年10月1日 申请日期2007年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者帅广发, 毅 李, 伟 阎, 陈祥财 申请人:武汉计算机外部设备研究所