一种非接触式插头放电测试系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及插头放电测试技术领域，具体为一种非接触式插头放电测试系统。


背景技术：

[0002]
家用电器电网电源插头断电剩余电压测试是安规认证中比较常见条款。目前该条款测试大部分采用人工手动拔插网电源插头方式和接触式同步变压器降压控制夹具配合示波器实现。
[0003]
人工手动拔插电网电源插头测试方式是采用人为手动拔掉正在工作中的样品网电源插头，通过调节示波器参数，读取样品在断电之后插头两端电压放电趋势，判断是否符合安全要求。缺陷在于：一方面工作效率低下，因为插头放电测试标准规定需要在交流电压峰值瞬间迅速切断插头电源。测试人员手动操作拔插插头具有随机性，不能保证插头断电瞬间是电压峰值点，这就需要多次动作以保证在峰值点掉电。另一方面需要配合示波器读取插头放电残余电压值，增加设备成本，提高了测试人员技术要求。
[0004]
接触式同步变压器降压控制夹具配合示波器测量，该方案通过使用交流同步变压器降压后中央处理器检测到峰值电压启动继电器动作达到切断电源目的，然后再使用示波器检测插头残余电压数据。缺陷在于：同步变压器原边线圈属于电感性质负载，将其接入家电供电网电源在一定程度上会引起样品供电网电源相位偏移，对测试结果准确性产生一定程度影响。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型目的在于提供一种提高测试效率的非接触式插头放电测试系统。
[0006]
本实用新型所述的一种非接触式插头放电测试系统，包括开关继电器、非接触式电压传感器、a/d转换芯片、中央处理器mcu以及液晶显示屏；
[0007]
所述开关继电器，安装在待测家用电器电源插头线上，接收中央处理器mcu的高电平信号，切断待测家用电器电源插头线与电源的连接；
[0008]
所述非接触式电压传感器，设置在开关继电器与待测家用电器的电源插头线一侧，与电源插头线形成非接触，接收电源插头线上的电压信号，并输出低压电压模拟信号，发送至a/d转换芯片；
[0009]
所述a/d转换芯片，接收非接触式电压传感器发送的电压模拟信号，并输出数字信号至中央处理器mcu；
[0010]
所述中央处理器mcu，接收a/d转换芯片发送的数字信号，并输出当前待测家用电器插头线与电源断开后残余的电压值，并发送至液晶显示屏进行显示。
[0011]
所述的一种非接触式插头放电测试系统，非接触式电压传感器实时采集待测家用电器网电源输入电压数据，非接触式电压传感器采集到电压数据经过a/d转换芯片传输到中央处理器mcu，经过中央处理器mcu运算后驱动开关继电器及时切断待测家用电器电源插
头线与电源的连接，以达到在交流电峰值拔电目的，中央处理器mcu将待测家用电器插头线与电源断开后残余的电压值发送至液晶显示屏进行显示。能够减少人工拔插操作，提高测试效率，且通过直接读取残余电压数据，减少示波器使用，节约设备成本和人力成本，另外非接触式电压传感器采集数据，避免了变压器负载特性引入对数据测试准确性的影响。
附图说明
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图1为本实用新型系统的原理图；
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图2为运算放大器芯片u1的电路图；
[0014]
图3为a/d转换芯片u2的电路图；
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图4为中央处理器mcu的电路图；
[0016]
图5为达林顿管芯片u4和单刀双掷开关继电器的电路图。
具体实施方式
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如图1、本实用新型所述的一种非接触式插头放电测试系统，包括开关继电器、非接触式电压传感器s1、a/d转换芯片u2、中央处理器mcu以及液晶显示屏；
[0018]
所述开关继电器k2，安装在待测家用电器电源插头线上，接收中央处理器mcu的高电平信号，切断待测家用电器电源插头线与电源的连接；
[0019]
所述非接触式电压传感器s1，设置在开关继电器k2与待测家用电器的电源插头线一侧，与电源插头线形成非接触，接收电源插头线上的电压信号，并输出低压电压模拟信号，发送至a/d转换芯片u2；
[0020]
所述a/d转换芯片u2，接收非接触式电压传感器s1发送的电压模拟信号，并输出数字信号至中央处理器mcu；
[0021]
所述中央处理器mcu，接收a/d转换芯片u2发送的数字信号，并输出当前待测家用电器插头线与电源断开后残余的电压值，并发送至液晶显示屏进行显示。
[0022]
非接触式电压传感器s1实时采集待测家用电器网电源输入电压数据，非接触式电压传感器s1采集到电压数据经过a/d转换芯片u2传输到中央处理器mcu，经过中央处理器mcu运算后驱动开关继电器k2及时切断待测家用电器电源插头线与电源的连接，以达到在交流电峰值拔电目的，中央处理器mcu将待测家用电器插头线与电源断开后残余的电压值发送至液晶显示屏进行显示。能够减少人工拔插操作，提高测试效率，且通过直接读取残余电压数据，减少示波器使用，节约设备成本和人力成本，另外非接触式电压传感器采集数据，避免了变压器负载特性引入对数据测试准确性的影响。
[0023]
如图2-图5所示，待测家用电器插头线与电源断开后残余的电压值包括交流电正半周期的电压峰值和负半周期的电压峰值时，待测家用电器插头线与电源断开后残余的电压值。中央处理器mcu还设置有按键k1，按键k1向中央处理器mcu发送高电平触发信号，触发中央处理器mcu进入测试工作模式。开关继电器k2为单刀双掷开关继电器。
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非接触式电压传感器s1与a/d转换芯片u2之间还设置有运算放大器芯片u1，所述运算放大器芯片u1接收非接触式电压传感器s1的电压信号，并按1:1的放大倍数将电压信号输出至a/d转换芯片u2。
[0025]
开关继电器k2与中央处理器mcu之间还设置有达林顿管芯片u4，所述达林顿管芯
片u4接收中央处理器mcu的高电平信号，将高电平信号放大输出至开关继电器k2。
[0026]
更具体的，a/d转换芯片u2的型号为adc0831，达林顿管芯片u4的型号为uln2003。
[0027]
将待测家用电器电源插头线的供电l线和供电n线上的a、b、c、d四个点分别接到一个单刀双掷开关继电器上，待测家用电器正常工作时开关处于常闭状态。同时在单刀双掷开关继电器与待测家用电器的电源插头线一侧，设置非接触式电压传感器s1，且与电源插头线形成非接触，非接触式电压传感器s1将网电源电压按照一定比例转换成低压模拟信号接入由运算放大器芯片u1，按1:1的放大倍数将电压信号输出至a/d转换芯片u2，运算放大器芯片u1起到电压射极跟随的作用，从而隔离和提高信号的带负载能力作用。a/d转换芯片u2的目的是将上一级采集到电压模拟信号转化为数字信号输出到中央处理器mcu，方便中央处理器mcu识别网电源电压变化。运算放大器芯片u1电源电压为双电源
±
5v，a/d转换芯片u2的供电电压和参考电压为+5v。a/d转换芯片u2的时钟信号clk和片选cs由中央处理器mcu控制。
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中央处理器mcu接收到a/d转换芯片u2传输过来的数字信号经过内部处理驱动液晶显示屏显示当前网电源输入电压。当按键k1被按下时，中央处理器mcu的引脚6接收到高电平信号，中央处理器mcu进入测试工作模式。此时中央处理器mcu的引脚4不断接收到a/d转换芯片u2传输过来的待测家用电器的与电源接通的电压数据，当检测到电压数据处于交流电正半周期电压峰值时，中央处理器mcu的引脚5输出高电平信号，并保持高电平不变。高电平信号经过达林顿管芯片u4增强带载能力后直接驱动单刀双掷开关继电器的开关动作达到网电源全极断开目的。同时中央处理器mcu开始计时，1秒之后中央处理器mcu终止电压实时变换，液晶显示屏显示当前电压值不变，终止刷新变化。测试人员记录交流电正半周期电压峰值断电1秒钟后插头放电电压残余值。
[0029]
再次按下按键k1，中央处理器mcu的引脚5输出低电平信号后单刀双掷开关继电器恢复初始状态，网电源恢复给待测家用电器供电，显示屏恢复实时刷新变化。当中央处理器mcu检测到网电源处于交流电负半周期电压峰值时，中央处理器mcu的引脚5输出高电平信号，并保持高电平不变。高电平信号经过达林顿管芯片u4增强带载能力后直接驱动单刀双掷开关继电器动作，达到网电源全极断开目的。同时中央处理器mcu开始计时，1秒之后中央处理器mcu终止电压实时变换，液晶显示屏显示当前电压值不变，终止刷新变化。测试人员记录交流电负半周期电压峰值断电1秒钟后插头放电残余电压值。
[0030]
测试人员根据网电源交流电正负半周期电压峰值断电1秒钟后插头放电电压残余值，读取待测家用电器在断电之后插头两端电压放电趋势，最终判断是否符合安全要求。
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以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。