華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)數字兆歐表的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的數字兆歐表在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“數字兆歐表“高壓設備供應商而努力。

  在電力設備的實(shí)際應用中，絕緣材料的電氣和機械性能往往決定著(zhù)整個(gè)電力設備的壽命。絕緣損壞時(shí)，可能導致非常嚴重的后果，如系統損壞、火災等，甚至造成人員傷亡。 因此絕緣性能的檢測顯得尤為必要，而研制一種準確、穩定、方便、

適用范圍

  廣的絕緣材料測量?jì)x（即兆歐表）具有非凡的意義。早期的手搖指針式兆歐表有諸多的缺點(diǎn)，如：測量時(shí)必須手搖發(fā)電機、同臺表的電壓等級少、測量范圍小、 指針為非線(xiàn)性測量誤差和讀數誤差較大等。后來(lái)出現的數字兆歐表雖然較手搖指針式兆歐表有了很大的提高，但測量范圍仍然比較小，一般為兩檔位。 本數字兆歐表有四個(gè)電壓等級， 分別為500 V、1000 V、2500 V、5000 V， 都是依靠自身的直流電源產(chǎn)生的精準直流電壓，阻值測量范圍可達到1 M～1000 G；在不同的電壓等級中又分有 6 個(gè)不同的采樣電阻，可根據不同的待測電阻自動(dòng)切換采樣電阻，在測量范圍內誤差不超過(guò)±2%；采用數字顯示方式，讀數直觀(guān)準確；還可以測量吸收比和極化系數。

1 硬件電路設計

  數字兆歐表主要由直流負高壓生成模塊、模擬開(kāi)關(guān)模塊、取樣電路、模數轉換模塊、LCD顯示、控制旋鈕及按鈕組成，其工作原理框圖如圖 1 所示 。

  具體工作流程為：12 V 直流電源通過(guò)直流負高壓生成模塊產(chǎn)生所需的高電壓，再經(jīng)過(guò)模擬開(kāi)關(guān)加到采樣電阻兩端，采樣電阻的電信號經(jīng)過(guò) 12 位高速 AD轉換器轉換為數字信號，單片機通過(guò)計算將數字信號轉化為絕緣阻值，并根據不同的絕緣阻值自動(dòng)切換采樣電阻，可在不同的工作模式內計算吸收比和極化系數。

1.1 直流負高壓生成模塊

  產(chǎn)生直流高壓測試電源的直流負高壓生成模塊是數字兆歐表的重要組成部分，被測直流高電壓的穩定性，將直接影響數字兆歐表的性能。本設計采用 TL594 開(kāi)關(guān)電源集成控制器芯片控制數字兆歐表倍壓模塊，產(chǎn)生的高壓電源具有以下特點(diǎn)：

  （1）低壓直流電源可采用蓄電池供電 ，輸出的各檔直流負高壓誤差不大于 0.5%；

  （2）旋鈕開(kāi)關(guān)能方便地切換各檔位電壓；

  （3）具有反饋測試和自保護功能。

  直流負高壓生成模塊的電路圖如圖 2 所示，通過(guò) S3—S6 改變腳的給定電壓來(lái)選擇檔位。 倍壓電路的反饋電壓經(jīng)電阻 R8-R12與 R13分壓后輸入TL594 的 15 腳，用它來(lái)矯正 TL594 產(chǎn)生脈沖的占空比，脈沖通過(guò) 9、10 腳輸出控制三極管的通斷，兩個(gè)在不同時(shí)間輸出的脈沖可交叉控制上下兩個(gè)三極管的通斷，從而產(chǎn)生可調的交流電壓給變壓器，交流電壓經(jīng)過(guò)變壓器升壓后加到倍壓電路兩端，交流電壓通過(guò)倍壓電路倍壓后產(chǎn)生所需的直流負高壓。

1.2 模擬開(kāi)關(guān)模塊

  數字兆歐表每個(gè)檔位內部又分為 6 個(gè)不同的采樣電阻，可根據待測絕緣電阻的阻值自動(dòng)切換采樣電阻，這樣可以擴大量程和提高測量精度。本設計采用雙向模擬開(kāi)關(guān) CD4066做為采樣電阻切換開(kāi)關(guān)， 連接電路示意圖如圖 3 所示。 E、L 為高壓輸入點(diǎn)，G 點(diǎn)固定電壓為 5.00 V，單片機控制 CD4066 的通斷可分別連接電阻 R1～R6 進(jìn)行測量。

1.3 取樣電路模塊及絕緣阻值測量原理

  如圖 3 所示，5 V 電壓 G 通過(guò) R7、R8到 L 構成回路， 作為基準電壓支路， 由 G 通過(guò)采樣電阻 Rm（R1-R6）、R0、Rx到 L 組成測量支路， 其中 Rx為待測絕緣電阻，R0為電源的等效內阻， 兩支路組成雙支路電壓比較測量法。 

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