一種電器安全性能測試設備的製作方法

2023-05-16 01:41:04 3

本實用新型涉及電器安全測試設備領域，特別涉及一種高效率的電器安全性能測試設備。

背景技術：

電器產品出廠前需要對其安全性能進行測試，一般包括交/直流耐壓測試、絕緣電阻測試、接地電阻測試。交/直流耐壓測試是指對各種低壓電器裝置、絕緣材料和絕緣結構的耐壓能力進行測試。對一般器具來說，耐壓測試是對火線與機殼之間施加規定電壓，通過測量其間的漏電流，並與設定值比較，得出合格與否的結論。基本的規定是以兩倍於被測物的工作電壓，再加1000V，作為測試的電壓標準。有些產品的測試電壓可能高於兩倍工作電壓+1000V。不同的被測電器會根據各自的要求，將測試電壓設置為交流電壓或是直流電壓，使用交流高壓源進行的測試便是交流耐壓測試，而使用直流高壓源進行的測試則是直流耐壓測試。絕緣電阻測試主要測量電器火線與機殼之間的電阻。測量的方式是依照歐姆定律的原理，在火線與機殼之間加一個電壓，然後分別測量電壓和電流值，再依照歐姆定律計算出電阻值。通常是施加一個較大的恆定電壓(直流500V或1000V)，並維持一段規定的時間，作為測試的標準。接地電阻測試主要測量電器設備的可觸及金屬殼體與該設備引出的安全接地端子間的導通電阻。測量的方式是依照歐姆定律的原理，在接地迴路上流過一個電流，然後分別測量電流和電壓值，再依照歐姆定律計算出電阻值。通常是流過一個較大的電流，模擬器具發生異常時所發生的異常電流狀況，作為測試的標準。

現有的安全性能測試儀，對被測物的測試項目都是逐一進行的，測試時間長，效率低。測試這些指標時需要對被測電器施加一定的高壓或低壓大電流，測試時，安全性能較差，存在一定的安全隱患。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的是提供一種測試效率高、安全性能高的電器安全性能測試設備。

本實用新型提出一種電器安全性能測試設備，包括用於放置被測電器的測試架和測試儀，所述測試儀包括具有雙路SPWM信號輸出的DSP主控晶片、功率放大模塊、第一濾波電路、第二濾波電路、升壓變壓器、升流變壓器、直流/交流選擇開關、高壓整流器和取樣測量單元，所述DSP主控晶片的 SPWM波輸出端與所述功率放大模塊連接，所述功率放大模塊輸出兩組大功率SPWM信號，所述功率放大模塊的第一組大功率SPWM信號輸出端與所述第一濾波電路的輸入端連接，所述第一濾波電路的輸出端與所述升壓變壓器的輸入端連接，所述升壓變壓器的輸出端與所述直流/交流選擇開關連接，所述直流/交流選擇開關的直流輸出端與所述高壓整流器連接，所述高壓整流器的直流高壓輸出端與被測電器的火線及零線連接，所述直流/交流選擇開關的交流輸出端與被測電器的火線及零線連接；所述直流/交流選擇開關的迴路端與被測電器的地線連接；

所述功率放大模塊的第二組大功率SPWM信號輸出端與所述第二濾波電路的輸入端連接，所述第二濾波電路的輸出端與所述升流變壓器的輸入端連接，所述升流變壓器的輸出端與被測電器的機殼接電端子連接，所述升流變壓器的迴路端與被測電器的地線連接；

所述取樣測量單元包括與被測電器的機殼接電端子連接的取樣電阻單元和與所述取樣電阻單元連接的電流電壓檢測單元，所述電流電壓檢測單元與所述DSP主控晶片連接；

所述測試架包括絕緣基座和夾緊機構，在所述絕緣基座的周邊豎向固定有絕緣側壁，在所述絕緣側壁上方蓋設有絕緣蓋，在所述絕緣基座的中間豎向固定有絕緣隔板，所述絕緣隔板將所述絕緣基座分隔為被測電器放置位和測試儀放置位，所述測試儀放置在所述測試儀放置位上，在所述絕緣側壁上設有通向所述被測電器放置位的第一開口和通向所述測試儀的第二開口，在所述第一開口安裝有可開合的第一絕緣門，在所述第二開口安裝有可開合的第二絕緣門，在所述第一絕緣門和所述第二絕緣門上安裝有門磁傳感器，所述門磁傳感器的信號輸出端與所述測試儀的電源控制電路連接；

所述夾緊機構包括氣缸、氣缸安裝座、與所述氣缸的活動端相連的推動杆、連接在所述推動杆下端面的絕緣夾板以及用於控制所述氣缸的控制模塊，所述氣缸安裝座安裝在所述絕緣蓋的位於所述被測電器放置位的正上方，所述氣缸豎向安裝在所述氣缸安裝座上，並貫穿所述絕緣蓋，在所述絕緣夾板的底面上設有微型壓力傳感器，所述微型壓力傳感器與所述控制模塊相電連。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型可將交/直流耐壓測試或絕緣電阻測試的任一測試項目與接地電阻測試項目同時進行，極大的減少了總的測試時間。

本實用新型的測試架包括絕緣基座，在絕緣基座的周邊豎向固定有絕緣側壁，在絕緣側壁上方蓋設有絕緣蓋，形成一個密封絕緣空間，避免工作人員觸電，或漏電造成事故；在絕緣側壁上設有通向被測電器放置位的第一開口和通向測試儀的第二開口，通過第一開口和第二開口將被測電器和測試儀放入絕緣基座內；在第一開口安裝有可開合的第一絕緣門，在第二開口安裝有可開合的第二絕緣門，在第一絕緣門和第二絕緣門上安裝有門磁傳感器，門磁傳感器的信號輸出端與測試儀的電源控制電路連接，通過門磁傳感器檢測第一絕緣門和第二絕緣門是開著還是關著，在第一絕緣門和第二絕緣門開著時，電源控制電路斷開測試儀的電源開關，只有在第一絕緣門和第二絕緣門關上時，測試才能進行，保證安全。

本實用新型的夾緊機構包括氣缸、氣缸安裝座、與氣缸的活動端相連的推動杆、連接在推動杆下端面的絕緣夾板以及用於控制氣缸的控制模塊，氣缸安裝座安裝絕緣蓋的位於被測電器放置位的正上方，氣缸豎向安裝在氣缸安裝座上，並貫穿絕緣蓋，氣缸帶動絕緣夾板向下運動，夾緊被測電器；

在絕緣夾板的與被夾電器相對的面上設有微型壓力傳感器，微型壓力傳感器與控制模塊相電連，在絕緣夾板下壓至被測電器上時，微型壓力傳感器與被測電器接觸，並檢測出被測器件對壓力傳感器的反作用力，壓力傳感器將壓力信號輸出給控制模塊；在絕緣夾板將被測器件夾緊時，壓力傳感器檢測到的壓力達到設定範圍，控制模塊控制氣缸停止工作，實現絕緣夾板的自動定位夾緊。

附圖說明

圖1為本實用新型的電器安全性能測試設備的電路框圖；

圖2為本實用新型的電器安全性能測試設備的測試架的示意圖；

圖3為本實用新型的電器安全性能測試設備的測試架內的被測電器放置位上的夾緊機構的示意圖。

本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

參照圖1至圖3，提出本實用新型的電器安全性能測試設備的一實施例：

一種電器安全性能測試設備，包括用於放置被測電器的測試架和測試儀。測試架包括絕緣基座1和夾緊機構，在絕緣基座1的周邊豎向固定有絕緣側壁2，在絕緣側壁2上方蓋設有絕緣蓋3，在絕緣基座1的中間豎向固定有絕緣隔板4，絕緣隔板4將絕緣基座1分隔為被測電器放置位5和測試儀放置位 6，測試儀放置在測試儀放置位6上。在絕緣側壁2上設有通向被測電器放置位5的第一開口和通向測試儀的第二開口，通過第一開口和第二開口將被測電器和測試儀放入絕緣基座1內。在第一開口安裝有可開合的第一絕緣門7，在第二開口安裝有可開合的第二絕緣門8。關上第一絕緣門7和第二絕緣門8 進行測試，使測試架為一個密封絕緣空間，避免工作人員觸電，或漏電造成事故。

在第一絕緣門7和第二絕緣門8上安裝有門磁傳感器9，門磁傳感器9的信號輸出端與測試儀的電源控制電路連接，通過門磁傳感器9檢測第一絕緣門7和第二絕緣門8是開著還是關著。在第一絕緣門7或第二絕緣門8開著時，電源控制電路斷開測試儀的電源開關，只有在第一絕緣門7和第二絕緣門8都關上時，測試才能進行，保證安全。

本實用新型的夾緊機構包括氣缸11、氣缸安裝座10、與氣缸11的活動端相連的推動杆12、連接在推動杆12下端面的絕緣夾板13以及用於控制氣缸11的控制模塊。氣缸安裝座10安裝在絕緣蓋3的位於被測電器放置位5的正上方，氣缸11豎向安裝在氣缸安裝座10上，並貫穿絕緣蓋3。氣缸11帶動絕緣夾板13向下運動，夾緊被測電器。

在絕緣夾板13的與被夾電器相對的面上設有微型壓力傳感器14，微型壓力傳感器14與控制模塊相電連。在絕緣夾板13下壓至被測電器上時，微型壓力傳感器14與被測電器接觸，並檢測出被測器件對壓力傳感器14的反作用力，壓力傳感器14將壓力信號輸出給控制模塊。在絕緣夾板13將被測器件夾緊時，壓力傳感器14檢測到的壓力達到設定範圍，控制模塊控制氣缸11 停止工作，實現絕緣夾板13的自動定位夾緊。

測試儀包括具有雙路SPWM信號輸出的DSP主控晶片、功率放大模塊、第一濾波電路、第二濾波電路、升壓變壓器、升流變壓器、直流/交流選擇開關、高壓整流器和取樣測量單元。DSP主控晶片為片TMS320F2812晶片，系統軟體根據用戶預置的耐壓電壓值和接地電流值對DSP進行配置，可以同時輸出兩對SPWM信號。DSP主控晶片的SPWM波輸出端與功率放大模塊連接，功率放大模塊輸出兩組大功率SPWM信號。功率放大模塊的第一組大功率SPWM信號輸出端與第一濾波電路的輸入端連接，通過第一濾波電路進行濾波。第一濾波電路的輸出端與升壓變壓器的輸入端連接，通過升壓變壓器進行升壓。升壓變壓器的輸出端與直流/交流選擇開關連接，直流/交流選擇開關的直流輸出端與高壓整流器連接，高壓整流器的直流高壓輸出端與被測電器的火線及零線連接，直流/交流選擇開關的交流輸出端直接與被測電器的火線及零線連接。直流/交流選擇開關的迴路端與被測電器的地線連接。

通過直流/交流選擇開關來選擇直流電測試或是交流電測試。選擇直流電測試時，直流/交流選擇開關接通直流輸出端，交流電通過高壓整流器進行整流，從而輸出高壓直流電作為測試電源。選擇交流電測試時，直流/交流選擇開關接通交流輸出端，直接輸出高壓交流電作為測試電源。

通過高壓整流器的直流高壓輸出端與被測電器的火線及零線連接，迴路端與被測電器的地線連接，組成一條獨立的直流耐壓測試或絕緣電阻測試迴路。通過直流/交流選擇開關的交流輸出端與被測電器的火線及零線連接，迴路端與被測電器的地線連接，組成一條獨立的交流耐壓測試或絕緣電阻測試迴路。

功率放大模塊的第二組大功率SPWM信號輸出端與第二濾波電路的輸入端連接，通過第二濾波電路進行濾波。第二濾波電路的輸出端與升流變壓器的輸入端連接，通過升流變壓器升流。升流變壓器的輸出端與被測電器的機殼接電端子連接，升流變壓器的迴路端與被測電器的地線連接，構成一條獨立的接地電阻測試迴路。

交/直流耐壓測試或絕緣電阻測試迴路與接地電阻測試迴路相對獨立，能夠同時進行測量，互不影響，可以極大的減少總的測試時間。

取樣測量單元包括與被測電器的機殼接電端子連接的取樣電阻單元和與取樣電阻單元連接的電流電壓檢測單元，電流電壓檢測單元與DSP主控晶片連接。通過取樣電阻單元來對被測電器機殼上的電流、電壓進行取樣檢測，被反饋至DSP主控晶片。

本設備能針對各種產品進行安規測試，給產品施加一個遠高於正常工作電壓的電壓，確認產品的漏電流是否在安全範圍內，以保證產品的安全性能。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。