兆歐表俗稱搖表，兆歐表大多采用手搖發(fā)電機(jī)供電，故又稱搖表。
它的刻度是以兆歐（MΩ）為單位的。
它是電工常用的一種測(cè)量?jī)x表，主要用來(lái)檢查電氣設(shè)備、家用電器或電氣線路對(duì)地及相間的絕緣電阻；
以保證這些設(shè)備、電器和線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故。
絕緣電阻測(cè)試儀的主要特點(diǎn)：
31/2LCD大屏幕數(shù)字顯示，分辨率高,讀數(shù)方便。
有三種額定絕緣測(cè)試電壓，負(fù)載能力強(qiáng)。
操作便捷，攜帶方便，準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定。
低耗電、用8×1.5V(AA, R6)電池供電，使用時(shí)間長(zhǎng)。
電池電壓不足，有欠壓標(biāo)志符“ ”顯示。
具有防震、防塵、防潮結(jié)構(gòu)，適應(yīng)惡劣工作環(huán)境。
保護(hù)功能完善，能承受短路和被測(cè)電器殘余電壓沖擊。
適用于在各種電氣設(shè)備的維修、試驗(yàn)及檢定中作絕緣測(cè)試。
絕緣電阻測(cè)試是電氣設(shè)備安全檢測(cè)項(xiàng)目中的一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。對(duì)絕緣電阻測(cè)試上有著嚴(yán)格的要求。通過(guò)對(duì)絕緣電阻阻值的測(cè)試,可以檢測(cè)出電氣設(shè)備絕緣性能的損壞程度,從而確定設(shè)備是否可以安全運(yùn)行。
在現(xiàn)有的微機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)中,絕緣測(cè)試的準(zhǔn)確性及易操作性一直是廣大用戶認(rèn)為問(wèn)題較多的測(cè)試項(xiàng)目。由于傳統(tǒng)的指針式兆歐表測(cè)量范圍小,誤差大,吸收比計(jì)算復(fù)雜等一系列問(wèn)題,因此本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的數(shù)字式絕緣電阻測(cè)試儀來(lái)解決以上出現(xiàn)的問(wèn)題。
在電氣安全的基本性能測(cè)試中,有絕緣電阻,泄漏電流,吸收比等基本指標(biāo)。這些指標(biāo)是否標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行以及人身安全起了很大的影響。所以準(zhǔn)確測(cè)量這些性能指標(biāo)是非常重要的一項(xiàng)工作。
由于單片機(jī)的性能高,體積小,抗干擾性好等一些優(yōu)點(diǎn),所以本文采用了單片機(jī)芯片為基礎(chǔ)配合鍵盤(pán),LCD顯示,對(duì)數(shù)字式的絕緣電阻測(cè)試儀的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了比較詳細(xì)的概述。
1、絕緣電阻
絕緣電阻是處于兩個(gè)導(dǎo)體之間的阻止兩個(gè)導(dǎo)體之間有效電流形成的絕緣物,當(dāng)有直流電壓作用于絕緣電阻時(shí),此時(shí)會(huì)在絕緣體中產(chǎn)生充電電流,吸收電流和泄漏電流。在隨后的一段時(shí)間內(nèi),充電電流和吸收電流會(huì)隨時(shí)間變化而逐漸變小,直至消失。而只有泄漏電流與時(shí)間無(wú)關(guān),它是反映設(shè)備實(shí)際工作狀態(tài)的安全電參數(shù)之一,也是一個(gè)對(duì)人體有著直接影響的電參數(shù)之一,所以對(duì)泄漏電流的準(zhǔn)確測(cè)量是電氣設(shè)備安全工作的前提保證,是一項(xiàng)非常重要的工作。絕緣電阻測(cè)試就是通過(guò)儀器測(cè)量電氣設(shè)備中的泄漏電流,通常測(cè)試儀會(huì)以電阻值的方式顯示以方便判斷絕緣電阻的性能是否合格。
2、測(cè)試系統(tǒng)原理
該數(shù)字絕緣電阻測(cè)試儀主要由高壓產(chǎn)生電路,采樣回路,A/D與D/A轉(zhuǎn)換器,單片機(jī)系統(tǒng)回路,LCD,鍵盤(pán)輸入等組成。絕緣電阻測(cè)試原理框圖如圖1所示:其中R為被測(cè)設(shè)備的絕緣電阻,通常為電氣設(shè)備或電線外殼的電阻。儀器工作時(shí),單片機(jī)芯片通過(guò)并行I/O得到鍵盤(pán)外部輸入的信息,經(jīng)過(guò)計(jì)算將信息通過(guò)另一并行I/O傳送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器,使用應(yīng)用較為廣泛的。
數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換變?yōu)槟M信號(hào),然后控制高壓直流電源輸出與鍵盤(pán)鍵入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的高壓直流電源。當(dāng)直流高壓作用于被測(cè)絕緣電阻值與被測(cè)電阻對(duì)應(yīng)。這時(shí)信號(hào)采集電路會(huì)進(jìn)行信號(hào)采集,得到有效模擬信號(hào)后經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器后將數(shù)字信號(hào)送單片機(jī),這里使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器器為ADC0832。經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理將測(cè)量出的絕緣電阻值在LCD顯示。
因?yàn)樵谥绷麟妷菏┘佑诮^緣電阻時(shí),剛開(kāi)始會(huì)產(chǎn)生除了泄漏電流之外的充電電流和吸收電流。所以為了減小測(cè)試初始充電電流和吸收電流的影響,提高測(cè)試的精度,在這里分別采集直流電壓施加于絕緣電阻后15秒和60秒后的絕緣電阻值R15和R60。
而將R60作為絕緣電阻的有效數(shù)據(jù)。同時(shí)還可方便的計(jì)算出絕緣電阻的吸收比K=R60/R15。吸收比是與絕緣電阻阻值一樣重要的參數(shù),它對(duì)反應(yīng)大型電力變壓器局部缺陷較為靈敏,例如變壓器油內(nèi)含有水分、套管及線圈局部弱點(diǎn)或臟污等。絕緣電阻和吸收比均是判斷絕緣物是否受潮的靈敏指標(biāo)。
在電氣安全的基本性能測(cè)試中,有絕緣電阻,泄漏電流,吸收比等基本指標(biāo)。這些指標(biāo)是否標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行以及人身安全起了很大的影響。所以準(zhǔn)確測(cè)量這些性能指標(biāo)是非常重要的一項(xiàng)工作。
絕緣電阻測(cè)試儀通過(guò)用一個(gè)電壓激勵(lì)被測(cè)裝置或網(wǎng)絡(luò)，然后測(cè)量激勵(lì)所產(chǎn)生的電流，利用歐姆定律測(cè)量出電阻。優(yōu)良的兆歐表校準(zhǔn)器包括各種可選的電阻器，這點(diǎn)與現(xiàn)代校準(zhǔn)器利用合成電阻功能提供的電阻器差別不大。
絕緣電阻測(cè)試儀的操作步驟：
1、測(cè)量前必須將被測(cè)設(shè)備電源切斷，并對(duì)地短路放電。決不能讓設(shè)備帶電進(jìn)行測(cè)量，以保證人身和設(shè)備的安全。對(duì)可能感應(yīng)出高壓電的設(shè)備，必須消除這種可能性后，才能進(jìn)行測(cè)量。
2、被測(cè)物表面要清潔．減少接觸電阻，確保測(cè)量結(jié)果的正確性。
3、測(cè)量前應(yīng)將兆歐表進(jìn)行一次開(kāi)路和短路試驗(yàn)，檢查兆歐表是否良好。即在兆歐表未接上被測(cè)物之前．搖動(dòng)手柄使發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速(120r/min)，觀察指針是否指在標(biāo)尺的“∞”位置。將接線柱“線(L)和地(E)”短接，緩慢搖動(dòng)手柄，觀察指針是否指在標(biāo)尺的“0”位。如指針不能指到該指的位置，表明兆歐表有故障．應(yīng)檢修后再用。
4、絕緣電阻測(cè)試儀使用時(shí)應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場(chǎng)。
5、必須正確接線。絕緣電阻測(cè)試儀上一般有三個(gè)接線柱，其中L接在被測(cè)物和大地絕緣的導(dǎo)體部分，E接被測(cè)物的外殼或大地。G接在被測(cè)物的屏蔽上或不需要測(cè)量的部分。測(cè)量絕緣電阻時(shí)，一般只用“L”和“E”端．但在測(cè)量電纜對(duì)地的絕緣電阻或被測(cè)設(shè)備的漏電流較嚴(yán)重時(shí)，就要使用“G”端，并將“G”端接屏蔽層或外殼。線路接好后，可按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)搖把．搖動(dòng)的速度應(yīng)由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘120轉(zhuǎn)左右時(shí)(ZC-25型)，保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，1分鐘后讀數(shù)．并且要邊搖邊讀數(shù)．不能停下來(lái)讀數(shù)。
6、搖測(cè)時(shí)將絕緣電阻測(cè)試儀置于水平位置，搖把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其端鈕間不許短路。搖動(dòng)手柄應(yīng)由慢漸快，若發(fā)現(xiàn)指針指零說(shuō)明被測(cè)絕緣物可能發(fā)生了短路，這時(shí)就不能繼續(xù)搖動(dòng)手柄．以防表內(nèi)線圈發(fā)熱損壞。
7、讀數(shù)完畢．將被測(cè)設(shè)備放電。放電方法是將測(cè)量時(shí)使用的地線從兆歐表上取下來(lái)與被測(cè)設(shè)備短接一下即可。
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