电器安全测试装置的研制

摘要

随着我国电器行业的持续高速发展，家用电器安全性能备受关注，加强电器安全性能的出厂测试可以有效防止相关事故发生，也为我们自身安全和财产安全提供有效保障。一套性能良好的电器安全测试仪器是评估电器安全性的有效工具，所以研制一台功能齐全，性能良好，操作方便的电器安全测试设备有很好的实用价值和广阔的市场前景。
　　 本文从国内外电器安全测试行业的现状出发，分析当前市场上电器安全测试仪器存在的局限性，根据电器安全测试方面的相关国家标准和国际标准，提出电器安全测试仪的相关技术指标，设计出电器安全测试仪的总体构架。电器安全测试仪分成上位机和下位机两部分，上位机采用基于S3C2440的嵌入式平台，下位机采用三个单片机分别完成接地电阻和绝缘电阻、耐压试验和泄漏电流、低压启动试验和功率试验测试。
　　 下位机采用模块化设计，针对各个模块要实现的功能，分别设计了实现各测试功能的信号取样电路，信号采样电路，并编写了软件程序。在嵌入式平台设计中，完成了触摸屏接口电路设计，串口和触摸屏驱动程序编写和Windows CE系统下的应用软件的开发。
　　 在耐压测试中，为了解决以往测试中电源模块0～5KV电压输出精度不高的问题，本次课题中专门设计了程控电源模块，采用可编程逻辑门阵列控制产生逆变器的输入PWM信号，有效的解决了电压精度问题。
　　 本文所设计的电器安全测试仪器功能完善，包含国家标准中电器电性能安全的所有内容，样品经测试运行和相关部门检测，性能优于国家相关标准要求。同时嵌入式平台的引入为后续软件升级带来很大的方便。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2国内外现状

1.3本课题的主要研究内容

第2章电器安全测试仪的构成

2.1电器安全测试仪构成

2.2测试仪器相关技术指标

2.3接地电阻和绝缘电阻测试方法

2.3.1接地电阻测试方法

2.3.2绝缘电阻测试方法

2.4.耐压试验和泄漏电流测试方法

2.4.1耐压试验测试方法

2.4.2泄漏电流测试方法

2.5功率试验和低压启动试验测试方法

2.6本章小结

第3章电器安全测试仪硬件设计

3.1硬件构成

3.2接地电阻和绝缘电阻测试硬件设计

3.2.1接地电阻测试硬件设计

3.2.2绝缘电阻测试硬件设计

3.3耐压试验和泄漏电流测试硬件设计

3.3.1耐压试验硬件设计

3.3.2泄漏电流测试硬件设计

3.4功率试验和低压启动测试硬件设计

3.5嵌入式平台硬件设计

3.5.1触摸屏接口电路硬件设计

3.5本章小结

第4章电器安全测试仪软件设计

4.1电器安全测试仪软件组成

4.2 BSP的定制

4.2.1 BSP的构成

4.2.2 Windows CE下串口驱动设计

4.2.3 Windows CE下触摸屏驱动设计

4.3 Windows CE下的应用软件设计

4.3.1 Windows CE下应用软件总体设计

4.3.2嵌入式平台与单片机通信软件设计

4.3.2查表法校正的软件设计

4.3单片机软件部分

4.3.1 A／D7705采样程序设计

4.3.2 CS5460采样程序设计

4.4本章小结

第5章耐压测试中电源模块的改进

5.1耐压测试中程控电源模块的构成

5.2程控电源硬件设计

5.2.1程控电源整流电路

5.2.2全桥逆变电路设计

5.3.3逆变器驱动电路

5.3.4逆变缓冲电路

5.3.5输出滤波电路

5.3程控电源PWM控制信号设计

5.3.1脉宽调制的基本原理

5.3.2 PWM控制信号产生方法

5.3.3单片机与FPGA的SPI通信

5.3.4 PWM波形的实现

5.4本章小结

第6章测试结果分析与总结

6.1测试结果分析

6.2总结和展望

致 谢

参考文献

作者在攻读硕士学问期间发表的学术论文