1、苏州大学成人教育毕业论文（设计）0苏州大学成人教育毕业论文（设计）题 目 基于 VB 控制的绝缘耐压测试系统院 系 电子信息学院专 业 电子信息工程班 级 08 级电子信息工程考生姓名 同组人姓名 学 号 YB0828054057指导老师 2010 年 11 月 22 日苏州大学成人教育毕业论文（设计）1苏州大学电子信息学院毕业设计（论文）任 务 书专业 电子信息工程 班级 08 电子信息工程学号 YB0828054057 姓名题目 基于 VB 控制的绝缘耐压测试系统进行日期 2010.10.18 2010.11.23毕业设计的要求：1、 1、内容完整2、 2、主题突出3、 3、实事求是4、
2、4、科学严谨内容：1、系统的硬件设计2、系统的软件设计3、系统功能验证主要参考资料：1、National Instruments Corporation NI-VISA User Manual 来源于网络2、尹乾 中文 Visual Basic 实用教程 指导老师（签字） 系主任（签字）发出日期 年 月 日苏州大学成人教育毕业论文（设计）2毕业设计（论文）进度计划起讫日期 工 作 内 容 备 注2010.10.1810.23 设备选型，硬件设计2010.10.2310.31 软件设计2010.10.3111.13 设备验证2010.11.1311.18 撰写毕业论文初稿2010.11.1811
3、.20 毕业论文修订2010.11.2011.23 毕业答辩准备苏州大学成人教育毕业论文（设计）3基于 VB 控制的绝缘耐压测试系统摘要随着中国经济的发展，中国市场需求已经由量的增长向质的增长转变。由于劳动合同法实施等许多因素的影响，人工费用的增加，为许多企业带来了负担。生产线及设备的自动化可以减少人员数量。通过降低人力的运营费用，提高对自动化的投资，最终实现生产产品品质的稳定性。本论文首先介绍了自动测试系统的定义和发展史。其次介绍了绝缘耐压测试的基本原理，并介绍了本次选用的绝缘耐压测试仪的主要功能，特点。论文重点介绍测试系统的硬件设计和软件设计及其验证。苏州大学成人教育毕业论文（设计）4目
4、录第 1 章 自动测试系统简介 .11.1 自动测试系统的概念 .11.2 自动测试系统的发展 .11.2.1 第 一 代 自 动 测 试 系 统 .11.2.2 第 二 代 自 动 测 试 系 统 .11.2.3 第 三 代 自 动 测 试 系 统 .1第 2 章 设计综述 .22.1 绝缘耐压测试简介 .22.2 绝缘耐压测试仪简介 .22.3 设计内容与目标 .2第 3 章 硬件设计 .33.1 测试单元 .33.2 控制单元 .43.3 状态显示 .44.1 程序设计流程图 .64.2 主要代码 .74.2.1 测试准备 .74.2.2 测试 .164.3 设定文件 .264.3.1
5、型号设定文件 .264.3.2 测试参数设定文件 .27第 5 章 性能确认 .275.1 硬件 .275.2 软件 .28总 结 .29主要参考文献 .30致 谢 .31苏州大学成人教育毕业论文（设计）0第 1 章 自动测试系统简介1.1 自动测试系统的概念通 常 将 在 计 算 机 控 制 下 ， 能 自 动 进 行 各 种 信 号 测 量 、 数 据 处 理 、 传 输 ， 并 以 适 当方 式 显 示 或 输 出 测 试 结 果 的 系 统 称 为 自 动 测 试 系 统 ， 简 称 ATS（ Automated Test System） ， 这 种 技 术 我 们 称 之 为 自 动
6、 测 试 技 术 。 在 自 动 测 试 系 统 中 ， 整 个 工 作 都 是 在 预先 编 制 好 的 测 试 程 序 统 一 指 挥 下 完 成 的 ， 系 统 中 的 各 种 仪 器 和 设 备 是 智 能 化 的 ， 都 可进 行 程 序 控 制 。 1.2 自动测试系统的发展1.2.1 第 一 代 自 动 测 试 系 统第 一 代 自 动 测 试 系 统 多 为 专 用 系 统 ， 往 往 是 针 对 某 项 具 体 测 试 任 务 而 设 计 的 ， 主要 用 计 算 机 技 术 来 进 行 逻 辑 定 时 控 制 ， 主 要 功 能 是 进 行 数 据 自 动 采 集 和 自
7、动 分 析 ， 完成 大 量 重 复 数 据 的 测 试 工 作 ， 承 担 繁 重 的 数 据 运 算 和 分 析 任 务 。 系 统 中 的 仪 器 采 用 专用 接 口 ， 因 此 系 统 较 为 复 杂 ， 通 用 性 差 ， 不 利 于 自 动 测 试 系 统 的 推 广 应 用 。 1.2.2 第 二 代 自 动 测 试 系 统第 二 代 自 动 测 试 系 统 是 尽 可 能 利 用 现 成 的 仪 器 设 备 ， 再 利 用 计 算 机 来 共 同 组 建 成所 需 要 的 自 动 测 试 系 统 。 为 了 系 统 组 建 方 便 ， 第 二 代 自 动 测 试 系 统 中
8、的 仪 器 采 用 了 标准 化 的 通 用 接 口 ， 这 样 就 可 以 把 任 何 一 个 厂 家 生 产 的 任 何 型 号 的 可 程 控 仪 器 连 接 起 来形 成 一 个 自 动 测 试 系 统 。1.2.3 第 三 代 自 动 测 试 系 统设 计 目 标 ： 充 分 发 挥 计 算 机 的 能 力 ， 使 整 个 自 动 测 试 系 统 简 化 到 仅 由 计 算 机 、 虚拟 仪 器 软 件 和 硬 件 接 口 模 块 三 部 分 组 成 ， 1987 年 推 出 了 一 种 名 为 VXI 的 新 型 计 算 机仪 器 系 统 总 线 标 准 后 ， 出 现 了 基 于
9、 VXI 总 线 的 模 块 化 自 动 测 试 系 统 以 及 虚 拟 仪 器 。 苏州大学成人教育毕业论文（设计）1第 2 章 设计综述2.1 绝缘耐压测试简介耐 电 压 试 验 就 是 对 被 试 物 品 施 加 一 个 高 于 工 作 或 运 行 中 可 能 遇 到 的 过 电 压 数 值 的交 流 或 直 流 电 压 ， 并 经 历 一 段 时 间 ， 以 检 查 其 绝 缘 水 平 。 直 流 耐 压 试 验 的 试 验 电 压 较高 时 ， 也 能 从 一 定 程 度 上 反 映 被 试 品 的 绝 缘 性 能 ， 但 对 保 证 被 试 品 的 安 全 运 行 是 不 够的 。
10、 因 为 在 直 流 电 压 作 用 下 ， 分 层 介 质 中 的 电 压 分 布 与 电 阻 成 正 比 ， 这 与 在 交 流 电 压作 用 下 分 层 介 质 中 的 电 压 分 布 与 电 容 量 成 反 比 不 同 。 所 以 ， 为 了 进 一 步 暴 露 被 试 品 的缺 陷 ， 检 查 被 试 品 的 绝 缘 水 平 ， 确 定 能 否 安 全 使 用 ， 还 应 进 行 交 流 耐 压 试 验 。 交 流 耐压 试 验 能 更 好 地 模 拟 被 试 品 在 实 际 使 用 中 承 受 过 电 压 的 情 况 ， 比 起 直 流 耐 压 来 ， 往 往能 更 有 效 地 发
11、 现 被 试 品 的 局 部 缺 陷 ， 如 绝 缘 损 伤 等 。 直 流 耐 压 试 验 可 用 于 交 流 耐 压 试验 之 前 初 步 检 验 绝 缘 状 况 ， 也 用 于 有 极 性 的 被 试 品 ， 因 为 这 样 的 被 试 品 在 施 加 交 流 过电 压 后 会 在 电 压 极 性 变 换 时 呈 现 很 小 的 阻 抗 ， 无 法 判 断 绝 缘 性 ， 甚 至 损 坏 被 试 品 ， 如电 解 电 容 器 、 二 级 管 等 。 有 些 被 试 品 在 交 流 电 压 下 呈 现 低 阻 抗 或 实 际 总 是 运 行 在 直 流状 态 下 时 ， 也 用 直 流 进
12、 行 耐 压 试 验 ， 如 电 解 电 容 器 等 。 由 于 交 流 耐 压 试 验 的 试 验 电 压 一 般 比 工 作 电 压 高 许 多 ， 对 绝 缘 性 能 不 良 的 被 试 品来 说 ， 是 一 种 破 坏 性 试 验 。 对 于 造 价 高 ， 结 构 复 杂 的 被 试 品 ， 进 行 此 项 试 验 前 ， 应 先进 行 绝 缘 电 阻 测 量 、 直 流 泄 漏 甚 至 直 流 耐 压 试 验 ， 若 发 现 绝 缘 性 能 有 缺 陷 ， 应 进 行 综合 分 析 和 判 断 ， 才 能 决 定 该 被 试 品 是 否 能 承 受 交 流 耐 压 试 验 的 电
13、压 ， 然 后 再 进 行 试 验 ，以 免 对 被 试 品 造 成 破 坏 和 损 伤 。2.2 绝缘耐压测试仪简介本 设 计 中 的 测 试 仪 器 选 用 菊 水 工 业 的 TOS9200系 列 中 的 绝 缘 耐 压 测 试 TOS9201以及 高 压 切 换 器 TOS9221。 TOS9201是 一 款 搭 载 有 AC 耐 压 、 DC 耐 压 、 绝 缘 电 阻 试 验 这3 大 功 能 的 机 型 。 构 成 其 中 心 部 分 的 电 源 采 用 高 效 率 的 开 关 电 源 和 PWM 方 式 的 开关 放 大 器 。 由 此 ， 实 现 大 输 出 和 高 稳 定
14、特 性 ， 而 且 质 量 轻 巧 ， 结 构 紧 凑 。 通 过 组 合 高电 压 切 换 器 TOS9221（ 配 备 接 触 检 查 功 能 ） ， 该 测 试 仪 还 可 以 自 动 检 查 最 多 16 个 通 道的 测 试 点 ， 从 而 发 展 成 为 更 加 安 全 可 靠 的 自 动 检 查 系 统 。2.3 设计内容与目标本 设 计 以 VB 编 写 控 制 软 件 ， 控 制 测 试 仪 器 来 实 现 自 动 测 试 ， 通 过 对 绝 缘 耐 压 测 试仪 和 外 围 设 备 的 控 制 ， 通 过 键 盘 及 鼠 标 的 设 置 可 以 实 现 人 机 对 话 ，
15、并 可 以 向 计 算 机 输入 各 种 命 令 。苏州大学成人教育毕业论文（设计）2第 3 章 硬件设计3.1 测试单元高压切换器 TOS9221 具有将 TOS9201 提供的试验电压分配给多个试验点的功能。可通过 1 台高压切换器将输出扩展到 4 个通道，每个通道可设定为任意的电位，如HIGH、LOW、OPEN，可对 4 个试验点的任意点进行 ACDC 耐压试验或绝缘电阻试验。1 台主机还可将高压切换器最多扩展到 4 台上，使其具备最多 16 个通道。因为测试仪器的高压接线端子都在仪器的背面，为了便于操作，把接线端子通过绝缘耐压检查用端子台转接到前面。TOS9201绝缘耐压测试仪LOW
16、OUTHIGH OUTSCANNER OUTCH4 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH1 ACH1 BCH2 ACH2 BCH3 ACH3 BCH4 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUTCH8 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH5 ACH5 BCH6 ACH6 BCH7 ACH7 BCH8 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUTCH12 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH9 ACH9 BCH10 ACH10 BCH11 ACH11 BCH12 ASCANNER
17、 INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUTCH16 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH13 ACH13 BCH14 ACH14 BCH15 ACH15 BCH16 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUT绝缘耐压检查用端子台CH4 BCH1 ACH1 BCH2 ACH2 BCH3 ACH3 BCH4 ACH8 BCH5 ACH5 BCH6 ACH6 BCH7 ACH7 BCH8 ACH12 BCH9 ACH9 BCH10 ACH10 BCH11 ACH11 BCH12 ACH16 BCH13 ACH13 BCH14 A
18、CH14 BCH15 ACH15 BCH16 A苏州大学成人教育毕业论文（设计）33.2 控制单元绝缘耐压测试仪与 PC 之间采用 GPIB 通讯，GPIB 卡使用 NI 公司生产的 PCI-GPIB卡。3.3 状态显示外部通过三色信号灯显示不同的状态，同时有高压输出时通过高压警告灯提醒。TOS9201绝缘耐压测试仪LOW OUTHIGH OUTSCANNER OUTGPIBMONITOR显示器KEYBOARD键盘MOUSE鼠标Optiplex GX280控制用 PCMONITORUSBPCI-GPIBUSBMONITOR显示器KEYBOARD键盘MOUSE鼠标TOS9201绝缘耐压测试仪LO
19、W OUTHIGH OUTSCANNER OUTGPIB STATUS OUTPL2-TOS警告灯PHE-3FB信号灯USBOptiplex GX280控制用 PCMONITORUSBPCI-GPIBUSB苏州大学成人教育毕业论文（设计）43.4 设计完成图最终硬件设计图如下：MONITOR显示器KEYBOARD键盘MOUSE鼠标TOS9201绝缘耐压测试仪LOW OUTHIGH OUTSCANNER OUTCH4 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH1 ACH1 BCH2 ACH2 BCH3 ACH3 BCH4 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUT
20、LOW OUTCH8 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH5 ACH5 BCH6 ACH6 BCH7 ACH7 BCH8 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUTCH12 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH9 ACH9 BCH10 ACH10 BCH11 ACH11 BCH12 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUTCH16 BSCANNER OUTTOS9221高压切换器CH13 ACH13 BCH14 ACH14 BCH15 ACH15 BCH16 ASCANNER INHIGH INLOW INHIGH OUTLOW OUT绝缘耐压检查用端子台CH4 BCH1 ACH1 BCH2 ACH2 BCH3 ACH3 BCH4 ACH8 BCH5 ACH5 BCH6 ACH6 BCH7 ACH7 BCH8 ACH12 BCH9 ACH9 BCH10 ACH10 BCH11 ACH11 BCH12 ACH16 BCH13 ACH13 BCH14 ACH14 BCH15 ACH15 BCH16 AGPIBSTATUS OUTPL2-TOS警告灯PHE-3FB信号灯USBOptiplex GX280控制用 PCMONITORUSBPCi-GPIBUSB
