CN202171617U - 接触电流测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接触电流测试仪，包括单片机测控系统、信号测量与处理系统和主控计算机，所述信号测量与处理系统连接单片机测控系统，所述单片机测控系统还与主控计算机相连接，所述信号测量与处理系统包括阻容测试网络、AC-DC转换电路、信号放大电路和A/D转换器。本实用新型具有自动化程度高、测试准确，操作简单等优点，能有效为家电设备、家用和类似用途的电器在安全性能方面的测试与考核，提供必要的检测仪器。

Description

接触电流测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种接触电流测试仪，具体涉及一种单片机控制的接触电流测试仪。 

背景技术

随着社会的发展，人们使用的家用电器越来越多，品种和范围也越来越广，用电设备的安全问题也为人们所越来越重视。 

接触电流是漏电流的一种，漏电流是指设备在外界施加电压的作用下，相互绝缘的金属部件之间或带电部件与接地部件之间，通过其周围的介质或绝缘表面所形成的电流。接触电流的定义是：当人体或动物接触一个或多个装置的或设备的可触及零部件时，流过他们身体的电流。 

在家用电器、音频及视频电子设备、信息技术设备等产品的国家标准中，要求对产品的安全性能进行测试，其中涉及到产品漏电流的测试内容，需要使用接触电流测试仪。 

实用新型内容

本实用新型提供一种具有自动化程度高、测试准确，操作简单的接触电流测试仪，能有效为家电设备、家用和类似用途的电器在安全性能方面的测试与考核，提供必要的检测仪器。 

本实用新型的技术方案是：这种接触电流测试仪包括单片机测控系统、信号测量与处理系统和主控计算机，所述信号测量与处理系统连接单片机测控系统，所述单片机测控系统还与主控计算机相连接。 

上述的一种接触电流测试仪，所述信号测量与处理系统包括阻容测试网络、AC-DC转换电路、信号放大电路和A/D转换器，所述的单片机测控系统包括ATMEGA16单片机，诺基亚2.4tft-pq彩屏、独立式按键和LED状态指示灯。 

上述的一种接触电流测试仪，所述的测量网络用来模拟人体的阻抗，通过测量网络上的两个测试端子，在被测试设备上易同时触及的零部件之间和可触及零部件与地之间进行测量。 

上述的一种接触电流测试仪，所述的AC-DC转换电路和信号放大电路，将测量网络输出的交流信号通过AC-DC转换器转换成直流信号，经运算放大器放大成A/D转换器的输入电压信号。 

上述的一种接触电流测试仪，所述的单片机测控系统读取A/D转换结果存入单片机内数据存储器RAM，数据采样完毕后，再从RAM取回数据，进行运算处理，求出最大峰值电流，将结果通过液晶显示屏显示，还通过RS-232串行口和PC机进行通讯，把所测试结果在PC机 上进行监控、数据采集、打印和管理。 

本实用新型的技术效果在于：采用主控计算机、单片机测控系统和信号测量与处理系统，对家用电器、音频及视频电子设备、信息技术设备等产品的接触电流进行测试，实现了接触电流测试自动化，有效的提高测试工作的效率，从而为家电设备、家用和类似用途的电器在安全性能方面的测试与考核，提供必要的检测仪器。 

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。 

附图说明

图1为本实用新型的系统结构框图； 

图2为本实用新型的模拟人体阻抗测试网络电路图； 

图3为本实用新型的交直流转换电路图； 

图4为本实用新型的信号放大电路图； 

图5为本实用新型的液晶显示接口电路图； 

图6为本实用新型的按键输入接口电路图。 

具体实施方式

参见图1，整个系统由主控计算机系统、单片机测控系统和信号测量与处理系统构成。信号测量与处理系统包括阻容测试网络、AC-DC转换电路、信号放大电路和A/D转换器。采用相应的测量网络来模拟人体的阻抗，通过测量网络上的两个测试端子，在被测试设备上易同时触及的零部件之间和可触及零部件与地之间进行测量。将测取的交流信号通过AC-DC转换器转换成直流信号，然后经运算放大器放大，输入A/D转换器，转换结果存入单片机内数据存储器RAM，数据采样完毕后，再从RAM取回数据，采用波形法获取波形的峰值，进行运算处理，求出最大峰值电流，将结果通过液晶显示屏显示，还可以通过RS-232串行口和PC机进行通讯，把所测试结果在PC机上进行监控、数据采集、打印和管理。 

参见图2，对于测量用电设备的接触电流，采用测量网络表示人体的阻抗，用此网络的目的是：(1)对于引起感知或不自主的反应的电流，模拟人体阻抗；(2)如果人体以可能的方式触及设备，提供会流过人体的电流的测量值，流入网络中的电流即为接触电流。A、B两端为两个测量端子。图中所使用的电阻为无感电阻且具有较高的热稳定性，电阻和电容精度为1％以内。元件R_S和C_S模拟两接触点总的皮肤阻抗，C_S值是由皮肤接触的面积来决定的，对于较大的接触面积，可以使用较大的值；R_b模拟人体的内阻。 

参见图3，为了提高测量交流电压的灵敏度，采用线性整流电路。由运算放大器、二极管组成线性整流电路。电路的输入阻抗为10MΩ，运算放大器与二极管D₁、D₂组成线性半波整流电路。C₄、R₅和C₅构成平滑滤波器，CA3140属于高增益、高输入阻抗的运算放大器。 为进一步提高输入阻抗，CA3140接成同相放大器使用，输入电压加在同相输入端。电路中有隔直电容C₂，当被测交流电压中包含直流分量时，也不会引起测量误差。图中的电位器W是作为调整用的。 

参见图4，信号放大电路采用ADI公司的具有超低失调、超低漂移和偏置电流特性的宽带自稳放大器零AD8628。采用A/D转换器进行模数转换时，在A/D输入的范围内，希望输入的模拟信号尽可能达到较大值。然而，当被测参量范围较大时，如果单纯只使用一个放大倍数的放大器，在进行小信号转换时，可能会引入较大的误差，为了解决这个问题，采用四通道选择器ADG804，通过单片机的I/O口线PA1和PA2选择导通路。单片机I/O口送数至ADG804的地址输入端，选择不同的反馈电阻值R_f，通过式(1)得到不同的放大增益系数G，单片机根据被测检测信号的强弱及测试量程要求自动切换放大器的放大倍数。放大后的电压信号输入单片机的PA0引脚进行A/D转换。 

G＝Vo/V_i＝R_f/R_i            (1) 

参见图5，单片机ATMEGA16的PB0～PB7与LCD的数据线DB0～DB7采用并行接口方式连接；LCD控制线：RES、CS、RD、WR、RS分别接到单片机的PD3～PD7。各控制线的功能如下： 

RES为LCD复位信号线，当被置为低电平时LCD复位； 

RS为数据/指令控制线：0为传送控制命令，1为传送数据； 

CS为片选端，低电平有效；RD为读信号，低电平有效； 

WR为写信号，低电平有效； 

LED为LCD背景灯控制口线，当被设置成为高电平时背景灯亮； 

单片机对LCD的控制主要包括读操作和写操作。 

参见图6，按键区设置了六个按键，分别为向上、向下、向左、向右、取消、确定六个按键，用来在测试开始时进行设备类型选择、端口设定和参数设置。两个LED灯分别表示警报灯和测试灯。 

Claims (3)

1.一种接触电流测试仪，其特征在于：包括单片机测控系统、信号测量与处理系统和主控计算机，所述信号测量与处理系统连接单片机测控系统，所述单片机测控系统还与主控计算机相连接。

2.根据权利要求1所述的接触电流测试仪，其特征在于：所述信号测量与处理系统包括阻容测试网络、AC-DC转换电路、信号放大电路和A/D转换器。

3.根据权利要求1所述的接触电流测试仪，其特征在于：所述的单片机测控系统包括ATMEGA16单片机，诺基亚2.4tft-pq彩屏、独立式按键和LED状态指示灯。 

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