导言
据不彻底统计，我国每年因漏电而引起的触电事端、火灾形成数千人逝世和数十亿的经济损失，因而对能够避免漏电火灾及人身触电维护的漏电维护器的功用提出了更高的要求。文章介绍的漏电维护器动作特性主动测验体系，可丈量漏电维护器的漏电动作电流值、分断时刻和漏电不动作电流值，对进步漏电维护器作业的可靠性供给了首要技术参数，检测进程具有较高的主动化水平，可对在线运转与非在线运转的漏电维护器进行检测。
1 体系硬件规划
表征漏电维护器的参数较多，其间与用电者人身安全联系最为亲近的是漏电动作功用，描绘漏电动作功用的首要参数为额外漏电动作电流(I△n)和漏电动作时刻。额外漏电动作电流是由制造厂规则的漏电维护器在规则条件下有必要动作的漏电动作电流值，它反映了漏电维护器的漏电动作灵敏度。漏电动作时刻指从忽然施加漏电动作电流时起，到维护电路堵截停止的时刻。为了避免漏电维护器误动作，国家规范规则了漏电不动作电流(I△n0)，它是指漏电维护器在规则条件下有必要不动作的漏电电流值(优先值为0.5I△n)，是在电网上投入运转所有必要的技术参数。
体系以LPC2132为中心，具有扩展测验电流的发生和调理模块、动作履行单元、电流检测电路以及键盘等外围设备。LPC2132是一个支撑实时仿真和盯梢32位ARM7TDMI-S核的微操控器，1个10位8路A/D转化器，2个32位定时器/计数器，6路PWM单元输出，2个硬件I2C接口和47个GPIO,2个16C550工业规范UART,以及多达9个边缘或电平触发的外部中止。16kB的片内静态RAM和64kB的片内Flash程序存储器避免了LPC2132外扩存储器，简化了电路，进步了运转速度。漏电维护器的动作特性主动测验体系结构框图如图1所示。
图1 漏电维护器测验体系框图
1.1 测验电流发生及调理模块
测验电流发生和调理模块如图2所示。测验电流的发生是将50Hz、220V的正弦沟通电经过220:12的降压变压器和电动调压器，输出0~12V的正弦沟通电，再经过回路电阻，发生需求的测验电流。测验电流的发生分为3档，以满意不同的丈量规模。继电器J1吸合，可发生0~1000mA的测验电流;继电器J2吸合，可发生0~500mA的测验电流;继电器J1、J2都不吸合，可发生0~100mA的测验电流。每一档测验电流的调理经过LPC2132操控电动调压器完结。为了使测验电流能均匀地改动，电动调压器选用了沟通伺服操控。在测验进程中，LPC2132对收集到的实时回路中的测验电流值与设定值比较，并核算得到操控量，操控伺服电动机滚动，带动电动调压器的电刷在副边上稳定地滑动，使副边电压改动，然后改动回路中的电流。LPC2132的P0.2脚输出脉冲信号操控伺服电动机的运动速度，P0.3脚输出高或低的电平信号，操控伺服电动机滚动的方向。
图2 测验电流发生及调理模块
1.2 电流检测电路
电流检测电路如图3所示。经过电流互感器对测验电流进行采样，将电流互感器的二次侧输出信号经滤波、扩大、电压提高等电路，变换为A/D模块能够收集的单极性电压信号(0~5V)后送入LPC2132。
在检测电流的巨细时，依据测验电流的周期(工频)依照每个周期40个点进行采样，采样一个周期后，依据电流互感器的衰减倍数和提高电压的数值，经过软件算法核算出实践的电流有用值。电路应满意如下条件，当沟通电流的瞬时值到达正向峰值时，扩大器输出5V;当沟通电流的瞬时值到达负向峰值时扩大器输出0V。
图3 电流检测电路
1.3 A/D转化及操控电路
电流检测电路的输出信号VOUT送入LPC2132内置的8路10位高速A/D转化输入端，对漏电电流的巨细进行检测。
因为A/D转化为10位，当输入电压为5V时，输出数据值为1024(4FFH)，因而最大分辨率为0.0049V(5V/1024)。若发生测验电流的回路电阻为12Ω时，漏电电流的分辨率为0.4mA(0.0049V/12Ω)，彻底满意测验需求。漏电维护器的漏电电流发生的开端信号和动、静触头断开信号别离送入LPC2132的外部中止输入端，选用中止的办法对漏电维护器动、静触头的分断时刻进行检测。P0.5与P0.6脚别离操控继电器J1、J2的闭合和分断，挑选三种不同丈量规模的测验电流。LPC2132与上位机之间选用串行通讯，因为体系是3.3V体系，所以要运用SP3232E进行RS-232电平转化。SP3232E是3V作业电源的RS-232转化芯片。A/D转化及操控电路如图4所示。
图4 A/D转化及操控电路
2 软件规划
LPC2132软件部分的规划依据嵌入式C言语，选用模块化程序结构。包含主程序、体系初始化子程序、人机接口操控功用子程序、电流采样子程序、漏电动作电流检测子程序、漏电动作时刻子程序、与上位机通讯子程序、上位机PC监控程序。
主程序是漏电动作特性检测验验的中心程序，在测验体系开端作业后，程序保持在主程序中循环运转，依据不同需求对其它功用子程序进行调用，调用结束后，程序回来主程序继续进行循环。主程序流程图如图5所示。
图5 主程序流程图
体系初始化子程序首要完结体系初始化作业，包含引脚装备初始化、A/D转化初始化、定时器初始化、中止初始化、体系参数初始化、设定检测项目和参数等。人机接口操控功用子程序是操控体系与人之间的沟通，首要完结按键功用的扫描。电流采样子程序对送入LPC2132的测验电流信号(经滤波、扩大、电压提高后变为0~5V的单极性电压信号)进行A/D转化，经过核算将所得数字量还原为实践电路中的电流值。漏电动作电流检测子程序用来检测漏电维护器断开瞬间的漏电电流值(I△)。漏电动作时刻子程序完结对漏电维护器漏电动作时刻的检测。与上位机通讯子程序首要完结LPC2132与上位机PC的通讯。上位机PC监控程序首要完结上位机PC对LPC2132的操控及显现丈量成果等。
测验体系的上位机PC监控程序依据LabVIEW8.6渠道开发， 经过LabVIEW的图形化编程环境， 使用LabVIEW8.6中的串口儿选板内的串口通讯操作的功用函数，经过串口函数的装备，比较容易地编出所见即所得的程序界面，简化了Windows的串行通讯编程，完结数据的接纳和发送。
图6 测验体系界面
操控界面如图6所示，图中显现了一次丈量数据。
体系开端测验后，依据设定测验参数，主动对测验设备进行初始化，软件拟定操控端口操控字，以挑选合适的硬件电路回路和采样电阻。使测验电流从小于0.2 I△n开端，在30s内稳定地添加至I△n,测定漏电维护器断开瞬间的漏电电流值I△，若满意I△n0
3 定论
本测验体系克服了传统手动测验办法存在的坏处，操作界面简略，只需在测验时输入测验条件和参数就能够开端测验。测验成果一望而知，完结了丈量主动化和智能化，既能检测非在线运转的漏电维护器，又能检测在线运转的漏电维护器。进步了漏电维护器的测验水平，为漏电维护器的功用研讨、质量检验及出产供给了有用手法。
