蘇啟源

摘 要：針對電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)特點，例如流程簡單、操作便捷等，進行全方位的分析，并簡單介紹了儀器儀表電氣安全測試原理，提出系統(tǒng)設(shè)計要點，不斷擴大儀器儀表的應(yīng)用范圍，滿足現(xiàn)代化社會經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展需求希望能夠為相關(guān)學(xué)者提供借鑒。

關(guān)鍵詞：儀器儀表;電氣安全綜合測試s儀;測試系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TH706 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0132-02

0引言

科技的發(fā)展與進步，不同類型的儀器儀表與電子產(chǎn)品被廣泛運用，在現(xiàn)代社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展的今天，各類儀器儀表被廣泛應(yīng)用。結(jié)合儀器儀表運行特點得知，通過做好電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)的設(shè)計工作，不僅能夠提升測試儀的精度，而且可以延長儀器儀表的使用壽命，提升其安全性與穩(wěn)定性。因此，本文重點分析儀器儀表電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)設(shè)計要點。

1電氣安全綜合測試儀測試系統(tǒng)特點

當(dāng)前時期，全球各國對產(chǎn)品的安全性提出了更高的要求，針對儀器儀表與各類電子產(chǎn)品也提出了更為嚴格的要求，為了確保儀器儀表能夠安全運行，加強儀器儀表的電氣安全性能檢測特別重要。儀器儀表電氣安全性能參數(shù)包含交流耐壓、直流耐壓、交流絕緣阻抗、直流絕緣阻抗等等。通過準(zhǔn)確測試各項電氣安全性能參數(shù)，能夠更好的判斷儀器儀表安全性是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

與發(fā)達國家相比較來講，我國的儀器儀表電器安全性能檢驗技術(shù)比較落后，一方面仍然采用單向測試儀器，測試指標(biāo)也比較單一，由于此種電氣安全測試方法不完善，受外界環(huán)境影響特別大，會降低最終測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一方面在儀器儀表生產(chǎn)過程的測試過程，由于缺乏綜合測試系統(tǒng)，需要頻繁的切換測試儀器和更換測試夾具，使生產(chǎn)效率大大降低和增加了測試結(jié)果的不確定性。因此通過加強儀器儀表電氣安全測試儀系統(tǒng)設(shè)計，能夠提升測試智能化水平，減少錯誤測試結(jié)果的出現(xiàn)。儀器儀表電氣安全測試儀測試系統(tǒng)采用多項測試標(biāo)準(zhǔn)，擴大了測試對象范圍，能夠推動儀器儀表的快速發(fā)展，確保儀器儀表在電子與能源等領(lǐng)域得到廣泛運用。

2儀器儀表電氣安全測試原理分析

2.1耐壓測試

所謂耐壓測試，主要指的是針對各項電氣安全及各項絕緣材料的耐受電壓能力進行科學(xué)的測試，在保證各項絕緣材料性能穩(wěn)定的條件下，針對材料或者結(jié)構(gòu)施加一定的電壓，該過程被稱作耐壓試驗[1]。通常條件下，各項電子設(shè)備所采用的電源供電頻率為50Hz、220V的交流電。電力系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)，受外界雷擊或者系統(tǒng)故障的影響，如果設(shè)備運行參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備內(nèi)部的部分零件電壓快速升高，超出額定電壓，容易引發(fā)系統(tǒng)過電壓現(xiàn)象，嚴重影響設(shè)備的絕緣性能，增加人身事故發(fā)生概率。通過進行耐壓測試，能夠?qū)x器儀表內(nèi)部絕緣的耐受電壓或者過壓能力進行有效檢驗，確保設(shè)備能夠安全運行，偶爾準(zhǔn)確檢測出儀器儀表絕緣性能是否滿足安全標(biāo)準(zhǔn)要求。

在耐壓測試過程中，測試的電流可以選擇交流電，也可以選擇直流電，根據(jù)不同電壓方式，最終的測試結(jié)果存在一定區(qū)別，例如，大部分情況下，交流電耐壓測試擊穿電壓，明顯高于直流電耐壓測試擊穿電壓。與直流電測試方式相比較來說，去交流電耐壓測試方法，能夠更加準(zhǔn)確的判斷儀器儀表設(shè)備絕緣強度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

2.2接地電阻測試

接地電阻又常被人們稱作接觸電阻，通過進行接地電阻測試，能夠準(zhǔn)確判斷儀器儀表電氣安全安全性，具體作用如下：

第一，通過合理安裝接地裝置，能夠確保大氣雷電得到良好排除，減少人身安全事故的發(fā)生。

第二，接地裝置的科學(xué)設(shè)置，為儀器儀表電氣安全的故障電流提供良好的返回途徑，顯著提高了電氣安全的安全性能。

第三，確保各類接地故障得到有效排除，對儀器儀表繼電器保護裝置起到有效的保護作用[3]。

通過準(zhǔn)確檢測接地電阻，能夠精確的判斷出儀器儀表電氣接地保護是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，如果某個設(shè)備出現(xiàn)絕緣故障，設(shè)備的外殼或者金屬部位容易出現(xiàn)帶電現(xiàn)象，通過安裝接地保護裝置，可以顯著提高設(shè)備操作安全性能。但是，若儀器儀表內(nèi)部各項設(shè)備的接地電阻數(shù)值較高，也會影響設(shè)備的正常運行。

2.3絕緣電阻

結(jié)合絕緣材料特點得知，其絕緣性能具有相對性，受外界電場的影響，各項絕緣材料會表現(xiàn)出極化與電導(dǎo)等性能。絕緣與電氣隔離不同，主要指的是電流被限制安全范圍之內(nèi)。如果儀器儀表電氣安全的絕緣電阻過小，設(shè)備內(nèi)部容易出現(xiàn)較大的泄漏電流，一旦泄漏電流超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，會給工作人員帶來嚴重傷害，同時也會損壞絕緣體，所以，做好絕緣電阻測定工作特別重要。

在測試絕緣電阻時，主要是在絕緣體中通入直流電壓，通過測試絕緣體內(nèi)部的直流電流，利用歐姆定律準(zhǔn)確計算其絕緣電阻，并將計算值與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進行對比，判斷出該電氣安全的絕緣性能是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。

3系統(tǒng)設(shè)計要點

3.1系統(tǒng)組成

儀器儀表電氣安全安全綜合測試儀測試系統(tǒng)主要包含以下內(nèi)容：程控電源、測試回路、信號調(diào)整單元等。通過合理設(shè)計信號調(diào)整單元，運用單片機所提供的模擬信號，結(jié)合具體操作要求，精確計算出系統(tǒng)峰值，進而幫助用戶更加準(zhǔn)確的了解各項系統(tǒng)數(shù)據(jù)。采取此種信號調(diào)整模式，保證儀器儀表電氣安全內(nèi)部的硬件電路更加穩(wěn)定，顯著降低設(shè)備運行成本，測試精度特別高，穩(wěn)定性較好。程控電源主要包含直流電源與交流電源，在交流電源當(dāng)中，接地電阻與耐壓測試具有可調(diào)性，電壓在0V～140V之間，與直流電源不同，交流電源的最大輸出電壓能夠達到5000V。

在儀器儀表電氣安全測試儀控制系統(tǒng)當(dāng)中，計算機與單片機系統(tǒng)占據(jù)重要地位，單片機能夠?qū)y試系統(tǒng)所采集到的各項數(shù)據(jù)進行快速轉(zhuǎn)換，經(jīng)過準(zhǔn)確計算后，系統(tǒng)實現(xiàn)快速切換。而計算機系統(tǒng)能夠保證電路硬件設(shè)備得到良好控制，在減少硬件設(shè)備數(shù)量的同時，加強冗余設(shè)計，確?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。因為儀器儀表的電氣安全測試儀電源部分特別復(fù)雜，所以在電源控制層面，利用單片機環(huán)閉環(huán)進行有效管控，針對固態(tài)繼電器進行有效的測試，確保電源得到良好切換，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集與輸出，存儲及處理速度得到顯著提升，提供一個更加便捷的人機交互界面。