[发明专利]绝缘电阻测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘电阻测试技术，尤其涉及一种实现虚拟仪器技术的电气安全性能中的绝缘电阻测试系统。

背景技术

电气安全是仪器仪表正常工作的基本性能要求，它的基本性能指标有：泄漏电流、绝缘电阻、接地电阻和耐压强度。绝缘电阻是指用绝缘材料隔开的两部分导体之间的电阻值，它是反映两部分导体之间绝缘强度的有力指标，为了保证电气设备运行的安全，应对其不同极性(或不同相)的导电体之间，或导电体与外壳之间的绝缘电阻提出一个最低要求。2001年，IEC(国际电工委员会)对《测量、控制及试验室用电气设备的安全》系列标准进行了重新修订，并于同年发布了IEC61010标准，该标准针对仪器仪表产品的电气安全性测试技术和安全限值要求进行了详细的规定。但在目前尚未出现完全符合该标准的安全检测设备。

目前国内绝缘电阻测试仪器大多采用单片机为测控核心来完成数据的采集与处理，将用于控制命令输入的小键盘与测试过程、测试结果显示的小屏幕相结合构成人机交互，使整个系统兼容性较差、数据保存与处理能力较弱、操作不方便，不适应仪器虚拟化发展的方向。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种实现虚拟仪器技术的电气安全性能中的绝缘电阻测试系统。

根据本发明为了实现上述目的，提供一种绝缘电阻测试系统，包括：计算机，用于发出测试参数及测试命令，控制单元，用于基于来自所属计算机的测试参数及测试命令，发出电压控制信号和测试控制信号；和测试回路，接收所述电压控制信号和测试控制信号，根据所述电压控制信号将来自电源的直流电压信号转换为直流高压信号，并且根据测试控制信号改变测试系统量程，测量绝缘电阻并输出测量结果

本发明的测试回路包括：直流高压电源，用于向被测设备提供电源；分压网络，根据来自所述控制单元的测试控制信号对测试回路的电压进行分压，从而控制施加在被测设备上的电压。

本发明的绝缘电阻测试系统还包括用于防止被测设备绝缘电阻不合格导致所述测试系统过压冲击的过压保护与信号处理单元。

本发明的控制单元是单片机系统和计算机。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和特性将会变得更加清楚，其中：

图1显示了根据本发明实施例的绝缘电阻测试系统框图；

图2显示了根据本发明实施例的绝缘电阻测试系统中单片机系统的框图；和

图3显示了根据本发明实施例的绝缘电阻测试流程。

具体实施方式

在下文中，通过借助附图将详细描述本发明的优选实施例。

图1所示为根据本发明实施例的绝缘电阻测试系统框图。

如图1所示：本系统包括计算机单元110、控制单元(单片机系统)120、用于保护本发明系统不会因被测设备绝缘电阻不合格导致受到过压冲击的过压保护与信号处理单元140及测试回路。计算机单元110主要是用来实现人机交互，由其发出测试参数及测试命令。通过串口传送到单片机系统以及实时显示通过串口传送上来的测试过程与结果。单片机系统120实现测试控制、数据采集、数据存储与处理及与PC间的通信；测试回路包括直流电源(未示出)、被测设备(未示出)、保护电阻R_I及分压网络130，主要是用来给单片机系统提供被控设备与采集信号。

根据IEC61010-2001标准及测试要求，绝缘电阻的测试回路施加三种直流电压信号(250VDC、500VDC、1000VDC)，在本发明的测试系统中设计了程控直流高压电源，直流高压源在电压控制信号的作用下，将单片机系统提供的0V～5V直流信号转变成0V～1000V的直流高压信号。

分压网络130的用于从测试回路中分出一小部分直流电压信号作为检测信号。本发明中，本测试系统的绝缘电阻测试范围设定为0MΩ～2000MΩ，因为单片机系统的只能采集0V～2.5V的直流信号，为了保障单片机系统的测量范围，同时实现绝缘电阻的全量程测量，由单片机系统120向分压网络130提供控制信号K进行量程自动切换。

绝缘电阻测试原理如图1所示：其中R_L为被测设备的绝缘电阻(通常为被测设备电源线对外壳的电阻)，R_I为保护电阻，当被测设备短路时，为防止测试回路电压过高而设置此电阻，R_i为测试分压电阻，如果直流高压电源供给电压为U_I，通过分压电阻分出电压为U_i，则被测设备的绝缘电阻值为：