儀器儀表電氣安全綜合測試儀測試系統的設計分析

蘇啟源

摘 要：針對電氣安全綜合測試儀測試系統特點，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，提出系統設計要點，不斷擴大儀器儀表的應用范圍，滿足現代化社會經濟可持續性發展需求希望能夠為相關學者提供借鑒。

關鍵詞：儀器儀表;電氣安全綜合測試s儀;測試系統;系統設計

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

0引言

科技的發展與進步，不同類型的儀器儀表與電子產品被廣泛運用，在現代社會經濟迅猛發展的今天，各類儀器儀表被廣泛應用。結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的設計工作，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設計要點。

1電氣安全綜合測試儀測試系統特點

當前時期，全球各國對產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。通過準確測試各項電氣安全性能參數，能夠更好的判斷儀器儀表安全性是否符合規定標準要求。

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

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的測試，在保證各項絕緣材料性能穩定的條件下，針對材料或者結構施加一定的電壓，該過程被稱作耐壓試驗[1]。通常條件下，各項電子設備所采用的電源供電頻率為50Hz、220V的交流電。電力系統運行環節，受外界雷擊或者系統故障的影響，如果設備運行參數不符合標準要求，設備內部的部分零件電壓快速升高，超出額定電壓，容易引發系統過電壓現象，嚴重影響設備的絕緣性能，增加人身事故發生概率。通過進行耐壓測試，能夠對儀器儀表內部絕緣的耐受電壓或者過壓能力進行有效檢驗，確保設備能夠安全運行，偶爾準確檢測出儀器儀表絕緣性能是否滿足安全標準要求。

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，根據不同電壓方式，最終的測試結果存在一定區別，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，能夠更加準確的判斷儀器儀表設備絕緣強度是否符合標準要求[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生。

第二，接地裝置的科學設置，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定標準要求，如果某個設備出現絕緣故障，設備的外殼或者金屬部位容易出現帶電現象，通過安裝接地保護裝置，可以顯著提高設備操作安全性能。但是，若儀器儀表內部各項設備的接地電阻數值較高，也會影響設備的正常運行。

2.3絕緣電阻

結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出極化與電導等性能。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。如果儀器儀表電氣安全的絕緣電阻過小，設備內部容易出現較大的泄漏電流，一旦泄漏電流超出規定標準要求，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，通過測試絕緣體內部的直流電流，利用歐姆定律準確計算其絕緣電阻，并將計算值與規定標準數值進行對比，判斷出該電氣安全的絕緣性能是否符合安全標準要求[4]。

3系統設計要點

3.1系統組成

儀器儀表電氣安全安全綜合測試儀測試系統主要包含以下內容：程控電源、測試回路、信號調整單元等。通過合理設計信號調整單元，運用單片機所提供的模擬信號，結合具體操作要求，精確計算出系統峰值，進而幫助用戶更加準確的了解各項系統數據。采取此種信號調整模式，保證儀器儀表電氣安全內部的硬件電路更加穩定，顯著降低設備運行成本，測試精度特別高，穩定性較好。程控電源主要包含直流電源與交流電源，在交流電源當中，接地電阻與耐壓測試具有可調性，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當中，計算機與單片機系統占據重要地位，單片機能夠對測試系統所采集到的各項數據進行快速轉換，經過準確計算后，系統實現快速切換。而計算機系統能夠保證電路硬件設備得到良好控制，在減少硬件設備數量的同時，加強冗余設計，確保控制系統的穩定運轉。因為儀器儀表的電氣安全測試儀電源部分特別復雜，所以在電源控制層面，利用單片機環閉環進行有效管控，針對固態繼電器進行有效的測試，確保電源得到良好切換，系統數據的采集與輸出，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。