專(zhuān)利名稱(chēng):接觸電流測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種接觸電流測(cè)試儀,具體涉及一種單片機(jī)控制的接觸電流測(cè)試儀。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們使用的家用電器越來(lái)越多,品種和范圍也越來(lái)越廣,用電設(shè)備的安全問(wèn)題也為人們所越來(lái)越重視。接觸電流是漏電流的一種,漏電流是指設(shè)備在外界施加電壓的作用下,相互絕緣的金屬部件之間或帶電部件與接地部件之間,通過(guò)其周?chē)慕橘|(zhì)或絕緣表面所形成的電流。接觸電流的定義是當(dāng)人體或動(dòng)物接觸一個(gè)或多個(gè)裝置的或設(shè)備的可觸及零部件時(shí),流過(guò)他們身體的電流。在家用電器、音頻及視頻電子設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備等產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,要求對(duì)產(chǎn)品的安全性能進(jìn)行測(cè)試,其中涉及到產(chǎn)品漏電流的測(cè)試內(nèi)容,需要使用接觸電流測(cè)試儀。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種具有自動(dòng)化程度高、測(cè)試準(zhǔn)確,操作簡(jiǎn)單的接觸電流測(cè)試儀, 能有效為家電設(shè)備、家用和類(lèi)似用途的電器在安全性能方面的測(cè)試與考核,提供必要的檢測(cè)儀器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這種接觸電流測(cè)試儀包括單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)和主控計(jì)算機(jī),所述信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)連接單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng),所述單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)還與主控計(jì)算機(jī)相連接。上述的一種接觸電流測(cè)試儀,所述信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)包括阻容測(cè)試網(wǎng)絡(luò)、AC-DC 轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器,所述的單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)包括ATMEGA16單片機(jī),諾基亞2. 4tft-pq彩屏、獨(dú)立式按鍵和LED狀態(tài)指示燈。上述的一種接觸電流測(cè)試儀,所述的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)用來(lái)模擬人體的阻抗,通過(guò)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)測(cè)試端子,在被測(cè)試設(shè)備上易同時(shí)觸及的零部件之間和可觸及零部件與地之間進(jìn)行測(cè)量。上述的一種接觸電流測(cè)試儀,所述的AC-DC轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)放大電路,將測(cè)量網(wǎng)絡(luò)輸出的交流信號(hào)通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流信號(hào),經(jīng)運(yùn)算放大器放大成A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電壓信號(hào)。上述的一種接觸電流測(cè)試儀,所述的單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果存入單片機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM,數(shù)據(jù)采樣完畢后,再?gòu)腞AM取回?cái)?shù)據(jù),進(jìn)行運(yùn)算處理,求出最大峰值電流,將結(jié)果通過(guò)液晶顯示屏顯示,還通過(guò)RS-232串行口和PC機(jī)進(jìn)行通訊,把所測(cè)試結(jié)果在 PC機(jī)上進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、打印和管理。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于采用主控計(jì)算機(jī)、單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)和信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng),對(duì)家用電器、音頻及視頻電子設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備等產(chǎn)品的接觸電流進(jìn)行測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了接觸電流測(cè)試自動(dòng)化,有效的提高測(cè)試工作的效率,從而為家電設(shè)備、家用和類(lèi)似用途的電器在安全性能方面的測(cè)試與考核,提供必要的檢測(cè)儀器。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖;圖2為本實(shí)用新型的模擬人體阻抗測(cè)試網(wǎng)絡(luò)電路圖;圖3為本實(shí)用新型的交直流轉(zhuǎn)換電路圖;圖4為本實(shí)用新型的信號(hào)放大電路圖;圖5為本實(shí)用新型的液晶顯示接口電路圖;圖6為本實(shí)用新型的按鍵輸入接口電路圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1,整個(gè)系統(tǒng)由主控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)和信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)構(gòu)成。信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)包括阻容測(cè)試網(wǎng)絡(luò)、AC-DC轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器。采用相應(yīng)的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬人體的阻抗,通過(guò)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)測(cè)試端子,在被測(cè)試設(shè)備上易同時(shí)觸及的零部件之間和可觸及零部件與地之間進(jìn)行測(cè)量。將測(cè)取的交流信號(hào)通過(guò) AC-DC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流信號(hào),然后經(jīng)運(yùn)算放大器放大,輸入A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換結(jié)果存入單片機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM,數(shù)據(jù)采樣完畢后,再?gòu)腞AM取回?cái)?shù)據(jù),采用波形法獲取波形的峰值, 進(jìn)行運(yùn)算處理,求出最大峰值電流,將結(jié)果通過(guò)液晶顯示屏顯示,還可以通過(guò)RS-232串行口和PC機(jī)進(jìn)行通訊,把所測(cè)試結(jié)果在PC機(jī)上進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、打印和管理。參見(jiàn)圖2,對(duì)于測(cè)量用電設(shè)備的接觸電流,采用測(cè)量網(wǎng)絡(luò)表示人體的阻抗,用此網(wǎng)絡(luò)的目的是(1)對(duì)于引起感知或不自主的反應(yīng)的電流,模擬人體阻抗;(2)如果人體以可能的方式觸及設(shè)備,提供會(huì)流過(guò)人體的電流的測(cè)量值,流入網(wǎng)絡(luò)中的電流即為接觸電流。A、 B兩端為兩個(gè)測(cè)量端子。圖中所使用的電阻為無(wú)感電阻且具有較高的熱穩(wěn)定性,電阻和電容精度為以內(nèi)。元件&和Cs模擬兩接觸點(diǎn)總的皮膚阻抗,CS值是由皮膚接觸的面積來(lái)決定的,對(duì)于較大的接觸面積,可以使用較大的值;Rb模擬人體的內(nèi)阻。參見(jiàn)圖3,為了提高測(cè)量交流電壓的靈敏度,采用線性整流電路。由運(yùn)算放大器、二極管組成線性整流電路。電路的輸入阻抗為10ΜΩ,運(yùn)算放大器與二極管D1A2組成線性半波整流電路。C4、&和C5構(gòu)成平滑濾波器,CA3140屬于高增益、高輸入阻抗的運(yùn)算放大器。 為進(jìn)一步提高輸入阻抗,CA3140接成同相放大器使用,輸入電壓加在同相輸入端。電路中有隔直電容C2,當(dāng)被測(cè)交流電壓中包含直流分量時(shí),也不會(huì)引起測(cè)量誤差。圖中的電位器W 是作為調(diào)整用的。參見(jiàn)圖4,信號(hào)放大電路采用ADI公司的具有超低失調(diào)、超低漂移和偏置電流特性的寬帶自穩(wěn)放大器零AD8628。采用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí),在A/D輸入的范圍內(nèi),希望輸入的模擬信號(hào)盡可能達(dá)到較大值。然而,當(dāng)被測(cè)參量范圍較大時(shí),如果單純只使用一個(gè)放大倍數(shù)的放大器,在進(jìn)行小信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí),可能會(huì)引入較大的誤差,為了解決這個(gè)問(wèn)題,采用四通道選擇器ADG804,通過(guò)單片機(jī)的I/O 口線PAl和PA2選擇導(dǎo)通路。單片機(jī)I/O 口送數(shù)至ADG804的地址輸入端,選擇不同的反饋電阻值&,通過(guò)式(1)得到不同的放大增益系數(shù)G,單片機(jī)根據(jù)被測(cè)檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱及測(cè)試量程要求自動(dòng)切換放大器的放大倍數(shù)。放大后的電壓信號(hào)輸入單片機(jī)的PAO引腳進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。G = VoAi = RfZRi(1)參見(jiàn)圖5,單片機(jī)ATMEGA16的PBO PB7與LCD的數(shù)據(jù)線DBO DB7采用并行接口方式連接;LCD控制線RES、CS、RD、WR、RS分別接到單片機(jī)的PD3 PD7。各控制線的功能如下RES為IXD復(fù)位信號(hào)線,當(dāng)被置為低電平時(shí)IXD復(fù)位;RS為數(shù)據(jù)/指令控制線0為傳送控制命令,1為傳送數(shù)據(jù);CS為片選端,低電平有效;RD為讀信號(hào),低電平有效;WR為寫(xiě)信號(hào),低電平有效;LED為IXD背景燈控制口線,當(dāng)被設(shè)置成為高電平時(shí)背景燈亮;單片機(jī)對(duì)IXD的控制主要包括讀操作和寫(xiě)操作。參見(jiàn)圖6,按鍵區(qū)設(shè)置了六個(gè)按鍵,分別為向上、向下、向左、向右、取消、確定六個(gè)按鍵,用來(lái)在測(cè)試開(kāi)始時(shí)進(jìn)行設(shè)備類(lèi)型選擇、端口設(shè)定和參數(shù)設(shè)置。兩個(gè)LED燈分別表示警報(bào)燈和測(cè)試燈。
權(quán)利要求1.一種接觸電流測(cè)試儀,其特征在于包括單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)和主控計(jì)算機(jī),所述信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)連接單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng),所述單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)還與主控計(jì)算機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸電流測(cè)試儀,其特征在于所述信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)包括阻容測(cè)試網(wǎng)絡(luò)、AC-DC轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸電流測(cè)試儀,其特征在于所述的單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)包括 ATMEGA16單片機(jī),諾基亞2. 4tft-pq彩屏、獨(dú)立式按鍵和LED狀態(tài)指示燈。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種接觸電流測(cè)試儀,包括單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)和主控計(jì)算機(jī),所述信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)連接單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng),所述單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)還與主控計(jì)算機(jī)相連接,所述信號(hào)測(cè)量與處理系統(tǒng)包括阻容測(cè)試網(wǎng)絡(luò)、AC-DC轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)放大電路和A/D轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型具有自動(dòng)化程度高、測(cè)試準(zhǔn)確,操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),能有效為家電設(shè)備、家用和類(lèi)似用途的電器在安全性能方面的測(cè)試與考核,提供必要的檢測(cè)儀器。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202171617SQ20112027717
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者周志英 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙學(xué)院