多觸點(diǎn)絕緣電阻微機(jī)測試系統(tǒng)測量原理和系統(tǒng)框圖

　　對于電子設(shè)備或多芯電纜某些觸點(diǎn)之間的絕緣電阻，通常使用兆歐表測量。兆歐表的測量范圍窄(100 kΩ～500 MΩ)，精度低(10%～20%)，操作復(fù)雜，特別是對多觸點(diǎn)間的測量很難實(shí)現(xiàn)自動化。
　　
　　本節(jié)設(shè)計(jì)了一種電橋調(diào)零測量法，應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了寬量程(20 kΩ～1275MΩ)，高精度（誤差為±2.5%）和自動測量（自動切換量程和自動切換檢測點(diǎn)）。
　　
　　一、測量原理和系統(tǒng)框圖
　　
　　1．測量原理
　　
　　本系統(tǒng)采用電橋調(diào)零法測量外加電壓500 V時的絕緣電阻，電路原理圖如下圖所示。

　　
　　由圖可得：

　　
　　當(dāng)Rx很大時，Ux很小，為了保證A/D轉(zhuǎn)換精度，需對Ux進(jìn)行程控放大。設(shè)放大器輸出U XK，放大倍數(shù)為K，則式(3-6)可寫成

　　
　　式(3 -7)即是測量的數(shù)學(xué)模型。從模型可看出：Rx的測量值與外加電壓U(500 V)無關(guān)，當(dāng)給定K、Ri和R2時，電橋調(diào)平衡，只須測得U2和UXK，則由式(3-7)可求得絕緣電阻Rx。

　　2．系統(tǒng)框圖
　　
　　測量系統(tǒng)由主控電路和采樣電路兩大部分組成。下圖為其系統(tǒng)框圖。主控電路是一個8031單片機(jī)系統(tǒng)。采樣電路由繼電器陣列、高壓電源檢測電橋和程控放大器組成。

　　
　　系統(tǒng)工作過程是：根據(jù)鍵操作，單片機(jī)系統(tǒng)按給定的程序控制繼電器陣列，使檢測點(diǎn)接入測量電橋的Rx端；高壓電源提供500V直流電壓；電橋輸出的電壓經(jīng)程控放大器放大和A/D轉(zhuǎn)換，被單片機(jī)讀取；按式(3 -7)計(jì)算出Rx，由LED顯示或打印機(jī)打印記錄。