專利名稱：絕緣油耐壓測試儀校準裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子儀器，是高壓測試儀的校準裝置，特別涉及一種絕緣油耐壓
測試儀校準裝置。
背景技術：
絕緣油耐壓測試儀校準裝置，是專門用于檢測各種油耐壓測試儀的校準儀器，是測試計量單位的必備工具。國家計量檢定標準對該類儀表作出了嚴格的技術規(guī)定，要求校準儀測試的精度和分辨率非常高，對該類儀表的設計、生產(chǎn)以及調試提出了很高的技術要求，因此當前該類校準儀表成型成熟的產(chǎn)品較少。

發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種具有抗干擾能力強，高準確度，結構先進，易于操作的絕緣油耐壓測試儀校準裝置。 本實用新型的目是通過以下技術方案實現(xiàn)的。 絕緣油耐壓測試儀校準裝置，是由電阻降壓采集電路、交流信號處理電路、A/D轉換電路、微機處理器、顯示電路構成。其中電阻降壓采集電路是由大功率精密電阻和大功率精密電位器組成；交流信號處理電路，包括真有效值電路和信號調整電路；A/D轉換電路采用ADUC845自帶的高準確度A/D轉換器；顯示電路使用帶SPI驅動電路的信利3. 2寸TFT彩屏顯示器。 本校準裝置以單片機ADUC845為核心，集成抗干擾能力強精度高A/D，運用精密真有效值變換芯片，采用信利工業(yè)使用的240*320彩屏顯示器和自動測試技術，具有高準確度，結構先進，易于操作等優(yōu)點，并具有可充電和自動關機功能，經(jīng)過計量檢測，完全達到設計技術指標。

圖1總體設計框圖 圖2電阻降壓采集電路原理圖 圖3真有效值電路圖 圖4A/D轉換電路內部功能結構圖 圖5主程序軟件流程圖
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。 絕緣油耐壓測試儀校準裝置，簡稱油耐壓校準儀，其總體設計圖如圖1所示。它是以ADUC845單片機為核心，采用電阻降壓采集電路、交流信號處理電路(包括真有效值電路和信號調整電路)、A/D轉換電路、微機處理器、顯示電路以及定時開關電路和充電與保護電路。電阻降壓采集電路的輸出與交流信號處理電路連接，交流信號處理電路的輸出與A/ D轉換電路連接，A/D轉換電路的輸出與微機處理器的輸入連接，微機處理器的輸出與顯示 電路連接。 電阻降壓采集電路即電阻降壓采集電路，如圖2所示，主要功能是將高壓信號降 低到A/D轉換芯片能采集的范圍之內，是由二個510兆歐大功率精密電阻和一個大功率精 密電位器組成。根據(jù)油耐壓測試儀器的原理設計的電阻降壓采集電路，由于油的國標是兩 極距離在2. 5毫米的時候，過電流超過2mA就算是擊穿了 ，所以設計的時候充分考慮到降壓 電阻的阻值，否則會引起油耐壓儀器的誤動作保護，同時也考慮到電阻元件所要承受的功 率，為了減少溫度對測量精度的影響，選擇高壓金屬膜10W的電阻，加上總電阻在1000兆歐 姆，這樣整個電阻降壓采集電路每個電阻上所承擔的功率不大于0. 25W，從而大大減小了溫 度產(chǎn)生的影響。 交流信號處理電路包括真有效值電路和信號調整電路兩大部分，真有效值電路如 圖3所示，是以AD公司生產(chǎn)的真有效值變換器AD637為核心設計，該芯片屬于高準確度的 單片真有效值/直流轉換器。它能夠計算出任何復雜波形的真有效值，因此本實用新型的 一個最大優(yōu)點就是能夠精確測量各種電壓波形的有效值，而不必考慮波形參數(shù)以及失真度 的大小，真有效值變換電路的采用大大提高了整個儀表的測量精度。 信號調整電路是指當交流電壓或交流電流信號，經(jīng)過電阻降壓采集電路或電流取 樣電路，再經(jīng)過真有效值變換之后，有可能存在一定的中間誤差，因此需要經(jīng)過適當?shù)男盘?調整，來彌補這些誤差。該電路以Intersil公司生產(chǎn)的ICL7650為核心，該芯片屬于第四 代運放，它具有高準確度、極低溫漂、能自動調零等優(yōu)良特性，它的輸入失調電壓僅相當于 通用型運放的千分之一。真有效值變換電路和信號調整電路，是交流電壓和交流電流進入 A/D轉換電路前的預處理電路。交流電壓信號經(jīng)過AD637真有效值變換后，變?yōu)榕c有效值相 等的直流信號，再經(jīng)過ICL7650調整放大，送到A/D采集電路， A/D轉換電路是關系到測量精度和分辨力的關鍵部分，其內部功能結構如圖4所 示。本設計采用ADUC845自帶的高準確度A/D轉換器。ADuC845內含兩個10通道(MQFP封 裝為8通道)24位A - E ADC (主通道和輔助通道)、一個片內可編程增益放大器和一個用 于測量寬動態(tài)范圍的低頻信號數(shù)字濾波器。它可被設置成4/5個全差分輸入通道或8/10 個偽差分通道。主通道具有緩沖器和內部緩沖禁止功能。緩沖輸入通道意味著這部分電路 可處理較高內阻的信號源，而且可在輸入通道前加入模擬RC濾波器(以便濾波噪聲和降低 射頻干擾)。主通道輸入范圍為±20mV ±2. 56之間可分為8檔，使用時可任選一檔。這些 通道用于轉換直接來自傳感器的信號，且沒有外部信號條件要求。內部緩沖禁止時，可以采 用外部緩沖。當內部緩沖器使能時，必須對負輸入通道進行100mV的補償，以解決緩沖器內 共模輸入范圍有限的問題。輔助通道用于接收輔助信號的輸入，此通道無緩沖器，只有一個 固定有士2.56V的增益范圍。由于ADuC845的兩個A/D通道都采用A- E轉換技術，因而 可實現(xiàn)24位無失碼的優(yōu)良性能。器件工作時，先由A-E調制器將輸入采樣信號轉換成數(shù) 字脈沖串，脈沖串的工作周期包含了數(shù)字信息。然后采用Sinc3可編程低通濾波器對調制 器的輸出數(shù)據(jù)流進行10中抽1，以得到按可編程數(shù)據(jù)輸出率從5. 35Hz 105. 03Hz給出的有 效數(shù)據(jù)轉換結果。ADuC845對調制器信號流有抽取使能和抽取禁止兩種操作模式。ADCMODE 寄存器內的CHOP位控制抽取操作的使能和禁止。[0018] 微機處理器是ADUC845來實現(xiàn)總控制，內帶自編程軟件，可驅動液晶顯示及其他 保存數(shù)據(jù)，保護等功能，內帶24位高精度AD可直接采納，省去外接AD芯片。內帶溫度傳感 器，可對芯片溫度實時補償零偏飄移，提高測量及控制的準確性。自編程程序可對其進行充 電指示，充電過壓保護及判斷，打開時鐘程序功能，可設定多少時間內自動關機省電，自動 關機時板上的芯片處于睡眠狀態(tài)，達到更好的省電功能，可提高鋰電池的使用壽命。微機處 理器可對測量的數(shù)據(jù)進行存儲并顯示內容，以便對被測儀器作調整電壓精度作用。對被儀 器產(chǎn)生的波形電壓頻率實時體現(xiàn)在彩屏上，直觀直讀數(shù)據(jù)，判斷波形、頻率、失真、畸變等作 用。 高壓測試儀校準裝置的軟件采用C語言編寫，主程序軟件流程如圖5所示。 程序按功能編寫成各個功能模塊，這樣可以提高程序的可讀性和程序的執(zhí)行效率。 顯示電路使用信利3. 2寸TFT彩屏顯示器，它帶SPI驅動電路，可以直接跟 ADUC845的SPI 口連接，大大簡化了電路設計，同時它是彩屏的，讓產(chǎn)品看起來就更美觀，提 高了產(chǎn)品的檔次。 本校準儀的主要技術指標 1、額定測量電壓0 100kV 2、精度0. 2級 3、使用環(huán)境條件 a)環(huán)境溫度-10°C 45°C b)相對濕度不大于80% c)大氣壓力86kPa 106kPa 4、分辨率0. OOlkV 5、絕緣電阻用1000V兆歐表測電源線機殼的絕緣電阻大于500MQ 6、絕緣強度應能承受在高壓端施加100kV， lmin工頻交流電壓實驗，無飛弧和擊
穿現(xiàn)象。 7、儀器重量2kg 本高壓測試儀校準裝置是一種對測量精度要求很高的測試儀表，除了以上介紹的 設計要求外，系統(tǒng)所使用的電源要采用效果較好的電源，在實際測量的過程中，為了提高測 量精度，還要嚴格按照測量步驟要求，才能達到理想的測量結果。
權利要求一種絕緣油耐壓測試儀校準裝置，其特征在于是由電阻降壓采集電路，交流信號處理電路，A/D轉換電路，微機處理器，顯示電路構成，其中，電阻降壓采集電路的輸出與交流信號處理電路連接，交流信號處理電路的輸出與A/D轉換電路連接，A/D轉換電路的輸出與微機處理器的輸入連接，微機處理器的輸出與顯示電路連接。
2. 根據(jù)權利要求1的校準裝置，其特征在于所述的電阻降壓采集電路是由二個510兆歐大功率精密電阻和一個大功率精密電位器組成。
3. 根據(jù)權利要求1的校準裝置，其特征在于所述的交流信號處理電路，包括真有效值電路和信號調整電路。
4. 根據(jù)權利要求1的校準裝置，其特征在于所述的A/D轉換電路，采用ADUC845自帶的高準確度A/D轉換器。
5. 根據(jù)權利要求3的校準裝置，其特征在于所述的真有效值電路，是采用AD637芯片設計的真有效值/直流轉換器。
專利摘要本實用新型涉及一種絕緣油耐壓測試儀校準裝置，是由電阻降壓采集電路、交流信號處理電路、A/D轉換電路、微機處理器、顯示電路構成，本校準裝置以單片機ADUC845為核心，集成抗干擾能力強精度高A/D，運用精密真有效值變換芯片，采用信利工業(yè)使用的240*320彩屏顯示器和自動測試技術，并具有可充電和自動關機功能，具有高準確度，結構先進，易于操作等優(yōu)點，經(jīng)過計量測試，完全達到設計技術指標。
文檔編號G01R35/00GK201527467SQ20092013944
公開日2010年7月14日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權日2009年7月16日
發(fā)明者蔡國清, 陳世光, 龔欽耀 申請人:福建省普華電子科技有限公司