专利名称：绝缘油击穿电压测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于固体或流体的物品或样品的介电强度或击穿电压测试装置，主要用于绝缘油的击穿电压测验。
目前绝缘油的击穿测试是采用手动调压，人工分析处理的常规试验方法，其不足之处是体积笨重，准确度低，试验人员重复操作达半小时以上，每次试验过程的一致性差，满足不了绝缘油新试验标准的要求。
本实用新型的目的是克服上述缺点，而提出的一种便于携带，实现人工智能的绝缘油的击穿电压测试装置。
本实用新型的特征是，将Z80系列微型计算机用硬件接口电路与高压变压器(PT)进行接口连接，通过应用程序将试验过程和试验数据分别进行自动控制和自动分析处理。
硬件接口电路由(一)逻辑控制部分；(二)信号检测及光电保护部分；(三)自动调压部分；(四)数据变换、处理部分组成。
图1是硬件接口电路图，图中(一)是逻辑控制部分；(二)是信号检测及光电保护部分；(三)是自动调压部分；(四)是数据变换、处理部分。
图2是程序流程图。
以下结合附图对本实用新型的解决方案作进一步说明。
1、程序流程程序流程如图2所示，程序的流通是按事先编好的顺序工作的，全部用Z80汇编指令写成，采用自上而下的功能模块化结构，固化在2716EPROM里，插在单板机的U插座中。流通过程是，打开电源开关后，先执行整机初化工作，此时将内存数据区清“0”，非数据区置“1”，即设置好软件陷井保护标志，并送入控制用的参数。初始化后就进入键盘控制管理程序，等待操作人员将面板上的方式选择键压下和掀一下“执行”键，程序就进入打印处理模块，执行判断应该打印的内容，接着就进入钟控模块，钟控程序让面板上的显示器按事先送入的时、分、秒按减时钟顺序记数，当面板上的显示器减至全零时，发出起动升压信号，接触器KQ可靠合闸后，打开升压电机回路中的闭锁接点，可逆电机开始正向转动，电机起步后程序进入用ADC0804型A／D转换器构成的转换模块，显示器显示以伏为单位的电压数值，从图2流程图中可以看出，程序此时将在A／D转换，越限，击穿判断模块中循环下去，退出循环的条件有两个，一是硬件电路产生的击穿信号，将使程序转入数据处理模块，完成一次升压过程，另一种是试验电压已达到上限(如50－60KV)，硬件产生的过压信号和软件的判断使程序退出无限循环，进入钟控程序稳定半分钟，由越限监督程序判断在稳定过程中是否发生击穿，若无击穿现象则打合格√号结束试验，以上是本装置工作流程。
2、硬件接口电路工作原理(1)逻辑控制部分控制部分如图1中(一)，采用R－S触发器取代传统的继电器控制方案，该R－S触发器是用74LSOO双输入端四与非门集成块I0组合而成。R－S采用正逻辑“0”电平触发，触发器Q端I。第11脚的控制信号经75452P双与非驱动门I3、I4，驱动带密封继电器J、J、J隔离放大到强电，用来控制交流接触器KQ的开断和自耦调压器ZOB的升降或停止。R－S触发器的R和S输入端，即集成块I0的第1脚、第13脚接有不同容量的定位电容C3、C4，以保证在刚合上电源时，触发器Q端出“1”电平，J1接点断开交流接触器KQ线圈两端的电源，高压试验变压器PT零位状态确定。计算机中Z80PIO并行输出可编程接口片的PB0－3设定为输出，PB4－7为输入，当程序执行初始化时，Z80PIO作为输出口的PB0－3状态悬浮，所以在状态变换控制门74LS02两输入四或非门集成块I1的第2、3、5、6输入脚，接入R1～R4电阻箝位，其输出第1、4脚再与触发器的R和S端相连，软件程序发出的控制信号在集成块I1中进行变换后作为R－S触发器的翻转信号，从而完成特定的控制功能，以上控制的特点是与上级电路接口灵活方便，翻转时间快，功耗低，可靠性高。
本装置设有手动控制，HAN为手动合闸按钮，接至四或非门I1的脚5端，跳闸按钮TAN通过二级管D2接至四或非门I1的第3脚，升压按钮CAN经D7、D8、R6组成的正或门电路与双与非驱动门I3的第2脚相连。上述逻辑功能是保证手动试验时，闭锁其程序部分执行。
(2)信号检测及光电保护部分电路原理如图1中(二)，LB是电流－电压变换器，变换器LB的一次线圈串接在高压变压器PT的低压测回路中。当流过一次侧的电流增大时，二次侧的电压会随着增高，此电压经桥式整流器QL2整流，C9－C12、R9降压滤波后作为击穿控制电压。光电耦合器GD1与三级管BG1复合构成一个反相器，在高压试验变压器PT未发生短路时，调整电位器W1，使BG1集电极输出高电平，当变压器PT击穿短路后，LB中的电压将突然增加经DW1限幅，三极管反相器BG1触发翻转，BG1由高变低的两路信号，一路发出跳闸信号切断短路电源，一路经双与非驱动门I4二极管D10送至计算机使计算机程序强制性恢复入口，以避免短路造成的强烈干扰，使程序飞掉而装置失控。测量信号采用电压－电压变换器YB提取。
YB是二次隔离降压变压器，把原边0至220伏的交流电压变换为0至15伏的模拟量，并经整流器QL2全波整流，R12、C14至C17电容滤波，W2电位器调整成幅度为0至5伏的直流电压由DW2限幅保护后送至AOC0804A／D模数转换器1N＋、1N－端。电压信号亦是从变换器YB变换整流后提取的，滤波电容C17两端的直流信号电压，经电位器W3调整，GD2、BG2复合隔离放大后，从BG2集电极输给计算机一个电压信号，由软件执行上限电压的判断与保护。
(3)自动升压部分此部分是强电执行系统，如图1中(三)，它主要由自调压器ZOB和与之同轴的电动机D组成的电动调压器、交流接触器KQ、高压试验变压器PT组成，当控制部分使KQ吸合时，其常开接点闭合，PT工作，常闭接点断开并解除ZOB的零位封锁，在J1吸合后电动机D正转，调压器ZOB自动升压，一旦油样击穿或是旋转到上限位置，上限开关1WK动作，则J1又使接触器KQ断开，电动机D自动反向旋转返回，直至到下限位置零限开关OWK动作，才又稳定到初始零值状态。
(4)数据变换处理部分根据变压器原理 (U1)/(U2) ＝K，信号检测是从高压试验变压器低压侧，经电压变换器YB二次变换，作为模拟信号的。
数模转换采用一片ADCO0804A／D，并直接焊在Z80系列单板机的布线区。图1中(四)给出0804A／D与Z80系列单板机的实际联接图。电压变换器YB提供幅度为0～5伏的模拟信号接至1N＋、1N－，R20、C29提供转换时标，D0－D7，CS，RD以及WR都与计算机的总线相连。这时的A／D可看成是计算机的一个外设接口片，因此CS信号应接由接口的地址译码器件提供，若选用PS5作为ADC0804的CS信号，因此相应的接口地址为94H，而RD，WR信号，直接由计算机的10R，10W提供，其它D0～D7与CPu的数据线D0～D7相对应。该电路又直接焊在布线区，连线短，干扰小，并无需驱动电路。
因为本实用新型采用微机控制绝缘油的击穿电压测试，实现了微机智能化，因此，把测试人员从简单重复的操作中解脱出来，且提高了试验数据的准确性和每次试验过程的一致性，满足了绝缘油新测试标准的要求。
权利要求1.一种绝缘油击穿电压测试装置，其特征是将Z80系列微型计算用硬件接口电路与高压变压器PT进行接口连接，硬件接口电路由逻辑控制部件(一)、信号检测及光电保护部分(二)、自动调压部分(三)、数据变换部分(四)组成。
2.根据权利要求1所述的绝缘油击穿电压测试装置，其特征是所说的Z80系列微型计算机中Z80PIO并行接口芯片的PB0－3输出至接口电路控制部分(一)是经过电阻R1～R6箝位，电容C3、C4定位后再与四或非门集成块I1输入端3、6脚相接；微型计算机的控制信号经集成块I1进行状态变换后的信号由集成块I1的1、4脚输出至双输入端四与非门集成块I0组合成的R－S触发器。
3.根据权利要求1、2所述的绝缘油击穿电压测试装置，其特征是所说的双输入端四与非门集成块I。组成的R－S触发器是采用正逻辑“0”电平触发，触发控制信号经双与非驱动门I3、I4驱动超小型密封继电器J0、J1、J2的常开接点控制接触器KQ的开断和调压器ZOB的升降停。
4.根据权利要求1、2、3所述的绝缘油击穿电压测试装置，其特征是所说的控制部分设有手动合闸按钮HAN与四或非门集成块I1的5脚连接，跳闸按钮TAN通过二极管D2接至四或非门集成块I1的3脚，升压按钮CAN经D7、D8、R6组成的正或门电路与双与非驱动门I3的2脚相连。
5.根据权利要求1所述的绝缘油击穿电压测试装置，其特征是所说的信号检测是从高压变压器PT低压侧经电压变换器YB、桥式整流器QL2整流滤波后经数据调整标度电位器W2的中心抽头送至ADC0804型A／D数模转换器件1N＋、1N－端；击穿信号的检测是由串接在高压变压器PT初级回路中的电流变换器LB变换，LB的次级接有负载电阻R8、桥式整流器QL1、电容C9～C12、滤波电阻R9、电位器W1、限幅器DW1。
6.根据权利要求1、5所述的绝缘油击穿电压测试装置，其特征所说的光电保护是由光电耦合器GD1、GD2与三极管BG1、BG2复合隔离放大和电阻R10～R15组成电压保护和击穿保护电路，软件抗干扰程序的启动信号从三极管BG1的集电极引至双与非驱动门I4、再由二极管D10隔离送至计算机。
专利摘要本实用新型是一种绝缘油击穿电压测试装置，属于固体和流体的物品或样品的介电强度或击穿电压测试装置，本装置是将Z80系列微型计算机用硬件接口电路与高压变压器进行接口连接，通过应用程序将试验过程和试验数据分别进行自动控制和自动分析处理，实现了微机智能化，从而把测试人员从简单重复的操作中解脱出来，提高了每次试验过程的一致性，满足了绝缘油新试验标准的要求。
文档编号G01R31/12GK2032327SQ8721652
公开日1989年2月8日 申请日期1987年12月16日 优先权日1987年12月16日
发明者刘积昌 申请人:襄樊市供电局