漏電保護(hù)器測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.3 A/D轉(zhuǎn)換及控制電路
電流檢測(cè)電路的輸出信號(hào)VOUT送入LPC2132內(nèi)置的8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換輸入端,對(duì)漏電電流的大小進(jìn)行檢測(cè)。由于A/D轉(zhuǎn)換為10位,當(dāng)輸入電壓為5V時(shí),輸出數(shù)據(jù)值為1024(4FFH),因此最大分辨率為0.0049V(5V/1024)。若產(chǎn)生測(cè)試電流的回路電阻為12Ω時(shí),漏電電流的分辨率為0.4mA(0.0049V/12Ω),完全滿足測(cè)試需要。漏電保護(hù)器的漏電電流產(chǎn)生的開(kāi)始信號(hào)和動(dòng)、靜觸頭斷開(kāi)信號(hào)分別送入LPC2132的外部中斷輸入端,采用中斷的方式對(duì)漏電保護(hù)器動(dòng)、靜觸頭的分?jǐn)鄷r(shí)間進(jìn)行檢測(cè)。P0.5與P0.6腳分別控制繼電器J1、J2的閉合和分?jǐn)?,選擇三種不同測(cè)量范圍的測(cè)試電流。LPC2132與上位機(jī)之間采用串行通信,由于系統(tǒng)是3.3V系統(tǒng),所以要使用SP3232E進(jìn)行RS-232電平轉(zhuǎn)換。SP323 2E是3V工作電源的RS-232轉(zhuǎn)換芯片。A/D轉(zhuǎn)換及控制電路如圖4所示。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/175782.htm
2 軟件設(shè)計(jì)
LPC2132軟件部分的設(shè)計(jì)基于嵌入式C語(yǔ)言,采用模塊化程序結(jié)構(gòu)。包括主程序、系統(tǒng)初始化子程序、人機(jī)接口控制功能子程序、電流采樣子程序、漏電動(dòng)作電流檢測(cè)子程序、漏電動(dòng)作時(shí)間子程序、與上位機(jī)通信子程序、上位機(jī)PC監(jiān)控程序。
主程序是漏電動(dòng)作特性檢測(cè)試驗(yàn)的核心程序,在測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)始工作后,程序保持在主程序中循環(huán)運(yùn)行,根據(jù)不同需要對(duì)其它功能子程序進(jìn)行調(diào)用,調(diào)用完畢后,程序返回主程序繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。主程序流程圖如圖5所示。系統(tǒng)初始化子程序主要完成系統(tǒng)初始化工作,包括引腳配置初始化、A/D轉(zhuǎn)換初始化、定時(shí)器初始化、中斷初始化、系統(tǒng)參數(shù)初始化、設(shè)定檢測(cè)項(xiàng)目和參數(shù)等。人機(jī)接口控制功能子程序是控制系統(tǒng)與人之間的交流,主要實(shí)現(xiàn)按鍵功能的掃描。電流采樣子程序?qū)λ腿隠PC2132的測(cè)試電流信號(hào)(經(jīng)濾波、放大、電壓提升后變?yōu)?~5V的單極性電壓信號(hào))進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,通過(guò)計(jì)算將所得數(shù)字量還原為實(shí)際電路中的電流值。漏電動(dòng)作電流檢測(cè)子程序用來(lái)檢測(cè)漏電保護(hù)器斷開(kāi)瞬間的漏電電流值(I△)。漏電動(dòng)作時(shí)間子程序完成對(duì)漏電保護(hù)器漏電動(dòng)作時(shí)間的檢測(cè)。與上位機(jī)通信子程序主要完成LPC2132與上位機(jī)PC的通信。上位機(jī)PC監(jiān)控程序主要實(shí)現(xiàn)上位機(jī)PC對(duì)LPC2132的控制及顯示測(cè)量結(jié)果等。
測(cè)試系統(tǒng)的上位機(jī)PC監(jiān)控程序基于LabVIEW8.6平臺(tái)開(kāi)發(fā),通過(guò)LabVIEW的圖形化編程環(huán)境,利用LabVIEW8.6中的串口子選板內(nèi)的串口通信操作的功能函數(shù),通過(guò)串口函數(shù)的配置,比較容易地編出所見(jiàn)即所得的程序界面,簡(jiǎn)化了Windows的串行通信編程,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。通信控制界面如圖6所示,圖中顯示了一次測(cè)量數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)開(kāi)始測(cè)試后,根據(jù)設(shè)定測(cè)試參數(shù),自動(dòng)對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行初始化,軟件制定控制端口控制字,以選擇適合的硬件電路回路和采樣電阻。使測(cè)試電流從小于0.2I△n開(kāi)始,在30s內(nèi)穩(wěn)定地增加至I△n,測(cè)定漏電保護(hù)器斷開(kāi)瞬間的漏電電流值I△,若滿足I△n0I△I△n,則漏電保護(hù)器的漏電動(dòng)作電流合格。同時(shí)完成測(cè)量漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間。此系統(tǒng)還可以直接選擇固定的測(cè)試電流,直接測(cè)量漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間。
3 結(jié)論
本測(cè)試系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)試方法存在的弊端,操作界面簡(jiǎn)單,只需在測(cè)試時(shí)輸入測(cè)試條件和參數(shù)就可以開(kāi)始測(cè)試。測(cè)試結(jié)果一目了然,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量自動(dòng)化和智能化,既能檢測(cè)非在線運(yùn)行的漏電保護(hù)器,又能檢測(cè)在線運(yùn)行的漏電保護(hù)器。提高了漏電保護(hù)器的測(cè)試水平,為漏電保護(hù)器的性能研究、質(zhì)量檢驗(yàn)及生產(chǎn)提供了有效手段。系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分利用了LPC2132內(nèi)置的各種功能,簡(jiǎn)化了硬件電路設(shè)計(jì),降低了成本,具有較高的性價(jià)比,已應(yīng)用于多家企業(yè)和科研單位,通過(guò)實(shí)際使用,工作可靠,達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
評(píng)論