作者 张怡文 周决然 上海航天操控技能研讨所(上海 200233)
张怡文(1985-)，女，工程师，研讨方向：测验丈量。
摘要：本高适配度通用化导通绝缘测验仪首要用于对多通道的被测目标进行主动化导通绝缘测验，且具有高适配性，多通道数等特色，经过预先的装备可完结一键式全主动测验，并将测验成果按要求进行剖析、判别、保存、打印。本导通绝缘测验台可测目标阻值规模广，且关于非纯阻性等特别被测点可经过测验形式的设置等方法精确的测验其阻值巨细，其测验程序依据LabVIEW言语开发，且留有多个可装备接口，能够满意用户不同的测验需求及运用习气。
导言
跟着如今军工及电子产品复杂度及产值的日趋提高，对其导通绝缘的测验精度及功率要求也随之上升。当今工业范畴首要运用的检测手法还非常落后，大多选用非标定制测验仪针对某一类型产品进行测验，且测验首要选用二极管亮灯或蜂鸣器发声等物理显现手法，不只精度差，毛病出错率高，且无法对其量值进行测验显现。针对这一问题，本项目规划的主动导通绝缘仪不只可完结全主动流程测验，且可对其具体阻值巨细进行测验显现并与规范值进行比对判别，且本测验仪选用通用架构的规划思路，供给多达198通道的路数，被测目标在满意通道数的状况下均可经过替换接口衔接电缆完结通用测验。本文具体介绍了本导通绝缘测验仪的规划原理及运用状况，要点对其硬件及软件的通用化、主动化方面的规划进行了具体的描绘。
1 体系组成及功用概述
本通用化导通测验仪在满意功用的前提下，统筹考虑运用便利，人性化智能化等特性，尊重用户运用习气及需求，可规划为多种结构外形，如桌式、台式、便携式等。现在已完结三个结构版别的规划，并已投入运用。外观见图1~图3。
导通绝缘仪的功用完结首要分为前端收集、后端处理及显现存储三部分。其间前端收集部分分为导通测验、绝缘测验及智能通道挑选三个功用模块，后端处理为测验项装备加载、数据处理及判别三大功用模块，显现存储包含显现及存储两大功用模块。其功用模块联系示意图见图4。
本测验台能够测验高达198通道中恣意两点之间的导通绝缘状况，测验仪对外的接口一致为4×50芯接口，可将被测点按需求装备后完结多测验项主动次序测验，并将测验成果处理、与规范值比对后得出判别定论并保存，保存格局可依照用户需求设置，且存储途径、文件生成掩盖与否等装备项可由用户设置，便运用户后续检查。
2 体系规划思路及功用完结
测验仪的首要功用为检测被测目标的导通和绝缘状况，其前端首要功用为获取被测目标并进行硬件调度与阻值收集，因为本测验仪供给多通道主动切换的测验形式，所以怎么到达通道的智能挑选切换至关重要。统筹多通道及本钱操控等要素，体系选用单通道高精度的阻值收集模块，既同一时刻对一组被测节点进行高精度收集，多通道之间选用次序循环切换形式收集，其首要收集模块功用示意图见图5。
前端收集切换部分的难点在于对各类不同特性收集目标的收集方法，如带有容性和理性的被测目标，其通道切换及收集前的处理方法都与纯阻性的目标有所不同，包含切换滞空时刻、切换后的等待时刻、采样前的电路处理、采样的次数、频率以及有用值的挑选等。其间确认的采样特性可在体系装备表中预先设置，后续的调试测验进程中也可依照实际状况进行调整校准。
依据多目标的收集核算形式，本导通测验台选用STC12C60S2单片机为中心，运用分压丈量原理，经过A/D转化器进行采样，得到的采样值经过核算处理后完结电阻丈量的功用，丈量成果依照用户显现需求进行界面显现。
2.1 收集主控模块的选型
测验台整个收集进程，包含收集、处理、核算、显现、保存等各个环节都依托单片机的处理来完结，所以挑选一款满意本项目特色的单片机芯片至关重要，归纳考虑整个项目，咱们挑选了低电压高性能的处理器操控芯片STC12C60S2作为中心操控单元，将前端A/D转化器收集分压电路的输出电压值输入单片机进行处理核算后，输出到后端进行显现及保存，收集运用分压丈量，经过16位的A/D可有用减小丈量误差。
2.2 首要测验模块的选型
电阻丈量计划：电阻丈量选用分压丈量法;
信号收集模块：信号收集电路选用A/D模数转化LTC1864;
档位挑选模块：选用多路继电器开关卡作为档位开关操控;
显现模块：显现器依据不同外形结构，可由用户自定义挑选;
基准电压模块：AD586(5V);
保存模块：后端保存程序由Labview进行开发修改，保存格局由用户自定义。
3 硬件功用模块规划
硬件收集丈量规划原理图如图6所示。
如图6所示，打劝导通测验仪后，用户挑选进入测验形式，经过单片机操控挑选被测目标通道，经过火压电路和继电器切换电路发生对应的电压值，经过A/D转化模块将数字量输入单片机进行处理核算后显现。
3.1 A/D采样模数转化器LTC1864
本测验仪的采样A/D转化模块选用了凌力尔特的16串行A/D芯片，此款芯片由5V单电源供电，最大作业电流为850μA，最大采样率为250ksps，且可在-40℃~+125℃的宽温度规模内正常作业。其与单片机的接口电路见图7。
3.2 档位挑选电路
本导通仪可对0~100MΩ的被测目标进行测验，但因为电阻规模跨度大，不同量级的被测目标对测验电压电流的要求也不同，若一致选用同一档位进行丈量，其精度会大大下降，故本测验台对测验目标进行了档位的主动匹配挑选，档位挑选电路由多个继电器阵列组成，测验开始时，首要对被测目标进行粗测，依据粗测成果操控继电器切至匹配档位进行精测。本电路选用松下公司的TX2-5V继电器，因为单片机的输出电流无法直接驱动继电器动作，故在中心参加一级三极管进行扩大后再驱动继电器作业，整个档位挑选电路接口图见图8。
