本發(fā)明屬于線纜絕緣測試,具體涉及一種線纜絕緣測試電路及其測試方法。
背景技術(shù):
1、飛機(jī)線纜完成預(yù)定的安裝、接線后,需按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(hb6438-2005《飛機(jī)線束加工通用要求》等)和技術(shù)條件要求,進(jìn)行線纜的電性能檢測,其中絕緣測試是必不可少的一環(huán)。
2、絕緣電阻測試主要指對相應(yīng)導(dǎo)線電纜與直升機(jī)殼體之間絕緣性能的定量檢測,根據(jù)檢測結(jié)果,判斷絕緣可靠性。其原理為通過對相應(yīng)導(dǎo)線電纜與直升機(jī)殼體之間施加500v直流高壓,測量其由于絕緣不完善產(chǎn)生漏電流而形成的電阻。絕緣電阻是設(shè)計(jì)高阻抗的限制因素,絕緣電阻降低,意味著漏電流加大,形成反饋回路,這將破壞電路的正常工作。過大的漏電流所產(chǎn)生的熱或直流電流將使絕緣破壞或是電性能變劣。因此絕緣電阻是判斷其絕緣性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
3、然而,在飛機(jī)線纜絕緣電阻測量時(shí),施加的直流電壓通常較高,現(xiàn)有測量設(shè)備缺少保護(hù)措施以及告警電路,當(dāng)操作不規(guī)范或被測線路未良好絕緣時(shí),絕緣搖表的持續(xù)高壓輸出存在損壞線路中電子元器件或人體傷亡的風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種線纜絕緣測試電路,用于解決現(xiàn)有測量設(shè)備缺少保護(hù)措施以及告警電路的問題。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種線纜絕緣測試電路,包括主控制模塊、線路狀態(tài)檢查模塊、絕緣測試模塊、放電模塊、信號(hào)指示模塊、觸摸屏模塊、線路控制模塊,其中:
3、主控制模塊的輸入端與觸摸屏模塊連接,主控制模塊的輸出端分別與線路狀態(tài)檢查模塊、絕緣測試模塊、放電模塊、信號(hào)指示模塊、觸摸屏模塊和線路控制模塊連接;
4、主控制模塊,用于向線路狀態(tài)檢查模塊、絕緣測試模塊、放電模塊、信號(hào)指示模塊、觸摸屏模塊和線路控制模塊發(fā)送控制指令;接收線路狀態(tài)檢查模塊、絕緣測試模塊、放電模塊、信號(hào)指示模塊、觸摸屏模塊和線路控制模塊的測試數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息、數(shù)據(jù)處理;
5、線路狀態(tài)檢查模塊,用于測試前檢查被測線路是否有電源接入、測試線路是否短路、測試結(jié)束放電后測試是否完成放電;
6、絕緣測試模塊,用于輸出高壓進(jìn)行絕緣測試,輸出電階梯增壓式輸出從v1、v2、v3、v4到v5電壓的大小,實(shí)時(shí)監(jiān)測漏電流的大小,且絕緣測試模塊內(nèi)置限流單元;
7、放電模塊,用于在絕緣測試前后對被測線路進(jìn)行放電,防止線路中電容帶電,造成觸電事故;
8、信號(hào)指示模塊,用于指示絕緣測試狀態(tài),有高壓輸出或者測試異常;
9、觸摸屏模塊,用于顯示測試信息、接收并發(fā)送控制指令;
10、線路控制模塊,由多個(gè)繼電器組成,用于控制相關(guān)線路的接通與斷開。
11、具體的,所述主控制模塊包括以微控制器atmega328為核心的最小系統(tǒng)和一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元,微控制器的1、2、9、10、11引腳分別與與線路控制模塊的5個(gè)繼電器控制端連接,微控制器的7、8引腳與7.3728mhz晶振連接,微控制器的12、13引腳與信號(hào)指示模塊的指示燈和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路連接,微控制器的14、15、17引腳與數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的dac8853連接,微控制器的23、24引腳與線路狀態(tài)檢查模塊的信號(hào)采集單元ads1112連接,微控制器的29引腳與復(fù)位電路連接,微控制器的30、31引腳與觸摸屏模塊連接。
12、具體的,所述主控制模塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元主要包含dac8830和opa277,用于將微控制器數(shù)字信號(hào)指令轉(zhuǎn)換為0-5v模擬電壓指令給高壓模塊,即輸出端與絕緣測試模塊高壓輸出電路連接。
13、具體的,所述線路狀態(tài)檢查模塊的信號(hào)采集單元包括ads1112和tl081,ads1112的采集口ai?n0與tl081構(gòu)成的射隨器連接,用于采集絕緣測試結(jié)果,ads1112的采集口ai?n1與電阻檢測單元的電阻測試線路連接,用于采集線路電阻,ads1112的采集口ai?n2與絕緣測試模塊的內(nèi)部電壓檢測單元連接,用于采集高壓輸出,ads1112的采集口ai?n3與電壓檢測單元的電壓測試線路連接,用于采集線路電壓。
14、具體的,所述線路控制模塊包括繼電器1、繼電器2、繼電器3、繼電器4、繼電器5,均為常開繼電器,其控制電路相同,控制端均與微控制器連接;繼電器1的2個(gè)觸點(diǎn)一個(gè)與線路狀態(tài)檢查模塊的電壓檢查單元連接,一個(gè)與被測線路連接;繼電器2的2個(gè)觸點(diǎn)一個(gè)與放電模塊連接,一個(gè)與一個(gè)與被測線路連接;繼電器3的2個(gè)觸點(diǎn)與絕緣測試模塊電源連接;繼電器4的2個(gè)觸點(diǎn)一個(gè)與絕緣測試模塊高壓輸出電路連接,一個(gè)與絕緣電阻測量電路連接;繼電器4的2個(gè)觸點(diǎn)一個(gè)與線路狀態(tài)檢查模塊的電阻檢查單元連接,一個(gè)與被測線路連接。
15、具體的,所述信號(hào)指示模塊包括指示燈和蜂鳴器,其驅(qū)動(dòng)電路與繼電器控制電路類似,控制端均與微控制器連接。
16、具體的,絕緣測試模塊內(nèi)置限流單元限制最大輸出電流5ma;絕緣測試模塊高壓輸出電路輸出高壓與輸入的控制信號(hào)電壓比值為100;線路控制模塊繼電器吸合和斷開的動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間應(yīng)低于3ms。
17、8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的線纜絕緣測試電路,其特征在于,所述v1的電壓范圍為40~60v,所述v2的電壓范圍為90~110v,所述v3的電壓范圍為190~210v,所述v4的電壓范圍為340~360v,所述v5的電壓范圍為490~510v。
18、第二方面,本技術(shù)提供一種線纜絕緣測試方法,方法包括:
19、步驟1:將被測線路與測試電路連接后,通過觸摸屏發(fā)送指令給主控制模塊,觸摸屏跳轉(zhuǎn)線路檢查界面并顯示檢查信息;
20、步驟2:主控制模塊發(fā)送控制信號(hào)給線路狀態(tài)檢查模塊和線路控制模塊,線路控制模塊繼電器1吸合,線路狀態(tài)檢查模塊的電壓檢查單元與被測線路接通;
21、步驟3:若被測線路電壓無異?;虮粶y線路電壓放電后能夠下降至零位,繼電器1、繼電器2斷開,繼電器5接通,線路狀態(tài)檢查模塊的電阻檢查單元與被測線路接通,若被測線路短路,主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器5斷開,主控制模塊發(fā)送指令給信號(hào)指示模塊,信號(hào)指示燈閃爍且蜂鳴器響起,操作人員需檢查后重新開始測試;
22、步驟4:若電阻檢查單元檢查正常后,主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器1、繼電器2吸合,完成電路放電;
23、步驟5:主控制模塊發(fā)送指令觸摸屏模塊,觸摸屏跳轉(zhuǎn)絕緣測試界面并顯示狀態(tài)信息;主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器1、繼電器2斷開,繼電器3吸合,絕緣測試模塊供電接通;
24、步驟6:主控制模塊發(fā)送指令給絕緣測試模塊,絕緣測試模塊開始輸出v1電壓,絕緣測試模塊內(nèi)部電壓監(jiān)測單元監(jiān)測實(shí)時(shí)輸出電壓,確認(rèn)符合精度后,發(fā)送反饋信號(hào)給主控制模塊,主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器4吸合,絕緣測試模塊高壓輸出電路與被測線路接通,絕緣測試模塊內(nèi)部電壓監(jiān)測單元和漏電流監(jiān)測單元實(shí)時(shí)監(jiān)測,線路正常則階梯式按v1、v2、v3、v4、v5電壓依次升高,一旦出現(xiàn)異常立即發(fā)送反饋信號(hào)給主控制模塊,主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器3、繼電器4斷開,主控制模塊發(fā)送指令給信號(hào)指示模塊,信號(hào)指示燈閃爍且蜂鳴器響起;
25、步驟7:絕緣測試完成后,主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器1、繼電器2吸合,繼電器3、繼電器4斷開,電路放電完成后,主控制模塊發(fā)送測試結(jié)果給觸摸屏顯示。
26、具體的,步驟2還包括:
27、若檢查發(fā)現(xiàn)被測線路電壓異常,則發(fā)送信號(hào)給主控制模塊,主控制模塊收到信號(hào)后,發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器2吸合,放電模塊線路與被測線路接通,被測線路電壓未下降,說明被測線路中是否有外部電源未斷開,主控制模塊發(fā)送指令給線路控制模塊,繼電器1、繼電器2斷開,主控制模塊發(fā)送指令給信號(hào)指示模塊,信號(hào)指示燈閃爍且蜂鳴器響起,操作人員需檢查后重新開始測試。
28、綜上所述,本技術(shù)提供一種線纜絕緣測試電路,絕緣測試前后的線路檢查與自動(dòng)放電能夠有效地減少操作人員失誤造成的線路損傷,絕緣測試的階梯增壓式高壓輸出以及漏電流和輸出電壓的大小的實(shí)時(shí)監(jiān)測能夠有效地減少被測線路未良好絕緣時(shí)或接線錯(cuò)誤造成的線路損傷。