高精度数字式兆欧表设计(附件)
兆欧表作为电力系统中最为常用的基本检测仪表，在电力设备的检测和预防性实验中起着极为重要的作用，数字式的兆欧表在最近几年已经越来越多的被人们所使用，是未来的发展趋势，慢慢的取代了传统的手摇式兆欧表。在兆欧表的设计中，直流高压测试电路的设计和绝缘电阻测试电路的设计是最为关键的技术。在我的设计中分别通过各个模块的设计到兆欧表的整体设计，主要用到了STC15系列的单片机作为整个设计的核心模块设计，还包括了高压电路产生高压，经过处理的信号送入A/D转换芯片，经过转换的信号再送入核心控制器（即STC15单片机），经过运算处理输出信号到LCD显示电路。本设计与传统的手摇表相比，操作较为方便，量程可选，测量精度比较高。关键词 兆欧表，数字式，单片机，高精度
目 录
1 绪论 1
1.1 课题意义 1
1.2 研究情况 1
1.3 国内外市场现状 4
2 系统方案设计 5
2.1 课题任务及设计要求 5
2.2 系统工作原理 5
2.3 测量方案的选择 6
2.4 系统方案的确定 7
3 系统硬件设计 7
3.1 电源接口设计 7
3.2 稳压模块的设计 8
3.3 继电器和测量模块设计 9
3.4 核心单片机的选择 10
3.5 LCD显示模块设计 12
4 系统软件设计 13
4.1 软件系统分析 13
4.2 软件结构 14
结论 18
致谢 20
参考文献 21
绪论
课题意义
电力设备在日常的正常运作过程之中，它的绝缘部分的电气及其机械性能一向决定了此电气设备的使用寿命，在其绝缘结构有所损坏的时候，导致的后果是非常严重的，比如造成火灾、设备损坏等，从而导致整个电气设备的正常运行受到破坏，甚至有可能造成不必要的人员伤亡。根据数据统计的结果表明，电力设备在实际运行中的事故发生有60%80%是因为其设备的绝缘损坏故障引起的。绝缘电阻测试仪即兆欧表是在绝缘故障检测中最为常用的仪表，但是当前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
市面上在此项目的检测过程中主要还是以指针式的传统摇表为主。通过我的这个设计，拟做出一款高精度的数字式兆欧表，可以提升精度，更加方便数据的读取与储存，对于设备运行过程更加准确的完成绝缘参数的测量，从而能够更早的发现设备运行中的隐患，及时避免不必要的损失。
人们在现代日新月异的生活中，电这一能源对于人们的生活是至关重要的。当然，在使用电的过程中往往存在着很多需要考虑的安全问题，在用电的设备中，比如家用电器、电缆、电机等。他们的运行就是受绝缘材料的绝缘程度的保障，如果他们的绝缘材料的阻值发生严重的降低，就将导致电器设备的漏电和其他各种短路事故的发生，当他们的绝缘材料受热或者受潮的时候都会导致其绝缘老化的产生。为了避免由于绝缘故障造成的事故的发生，就要人们在日常中经常检测可能导致这种事故产生的原因所在。由于绝缘电阻的数值通常较高，可以达到兆欧级的高电阻，数字式兆欧表的出现就显得就相当必要。兆欧表是在早期绝缘检测中经常会被使用到的测量仪表。数字式兆欧表对于绝缘电阻的测量比较可靠，可以在测量中得到比较准确的数值，也在使用中非常方便。所以数字式兆欧表的出现显得极其重要。
研究情况
兆欧表又称绝缘电阻测试仪，主要通过测量电气设备的绝缘电阻来检查设备的绝缘情况，发现电气设备导电部分影响设备绝缘的异物、绝缘裂化、绝缘击穿及严重热老化等缺陷。
此前市面上的兆欧表主要以手摇式指针兆欧表为主，其不足之处主要有以下各处：测量过程中必须用手摇发电来为兆欧表提供输出的高压，对手摇的速度要求比较精准，不利于实际的方便使用。手摇式兆欧表的量程范围相对不高，可供选择的输出电压不可调。测量结果主要是通过指针表的形式显示出来，需要测量者进行准确读取，而此过程往往产生较大的误差。因为其是通过手摇产生的高压，输出的电压不稳定，所以所测量出的结果也会产生较大的误差。因为摇表是指针显示，而指针又很容易损坏，所以使用年限不高，对使用者造成麻烦。数据的读取都是通过人工读取记录，不利于数据的保存。体积较大，重量也很大，对于日常使用来说很不方便。
后来出现的数字式兆欧表不断改进了传统手摇式兆欧表的诸多不足之处，测量精度提高了很多，数据读取很方便，更利于数据的保存，自动化程度进步很大。相较于传统的手摇式兆欧表进步明显，其主要优点体现在以下各处：数字式兆欧表表身内置有直流电源，可以为测量的绝缘电阻提供稳定的高压源，并且可以选择不同的输出电压等级。相较于此前的手摇式兆欧表两成范围提高了很多，也可以根据实际需要实现量程的自动切换。其中应用了高精度的A/D转换器，测量精度上提升了很多，LCD液晶显示屏显示出测量的结果，更加准确，也更加利于数据的读取和保存，实际应用中更为方便。体积和重量都比传统的手摇式兆欧表轻便很多，改进较为巨大，使用方便，也使人们的使用效率提升很多。
所以，研究新型的高精度数字式兆欧表有着很重要且必要的意义，可以更加方便准确的测量绝缘电阻，这也是未来的发展趋势。
兆欧表是在电力设备的检测中最为常用的仪表，为绝缘材料的检测和提前预防电气设备的绝缘损坏起着重要的作用。众所周知，日常生活中所常见的电缆外面都是包裹了一层绝缘材料的，这层材料的主要功能是防止电缆的漏电，如果电缆漏电的话会产生很大的麻烦，不仅会使电缆和其他导体相连而造成设备的短路，从而损坏设备，而且可能导致人体和通电电缆的误碰导致人体触电而造成人身的安全问题。早期的兆欧表主要已摇表为主，因为摇表是通过手摇发电的，所以人们称其为摇表。他的工作电压等级可以分为100V、250V、500V、1000V等,他的内部结构比较紧凑，不需要外部的供电，价格相对较低,被广大用户所使用。后来出现的通过提供一个电源为其供电的兆欧表，解决了兆欧表起初需要人工手摇的不便的同时，也保证了兆欧表在本身工作的时候工作电压的稳定。
早期的这种指针式的兆欧表在操作的时候是非常不方便的，在其关机时，反向的冲击电流相对较大，这种冲击电流很容易导致指针的损坏。另外，他的非线性的刻度对于误差的控制也是相当的不稳定，在其测比较高的电阻的时候，误差相对来说会比测量低阻值时出现较大的差别，通常会出现10%一20%的测量误差。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题意义 1
1.2 研究情况 1
1.3 国内外市场现状 4
2 系统方案设计 5
2.1 课题任务及设计要求 5
2.2 系统工作原理 5
2.3 测量方案的选择 6
2.4 系统方案的确定 7
3 系统硬件设计 7
3.1 电源接口设计 7
3.2 稳压模块的设计 8
3.3 继电器和测量模块设计 9
3.4 核心单片机的选择 10
3.5 LCD显示模块设计 12
4 系统软件设计 13
4.1 软件系统分析 13
4.2 软件结构 14
结论 18
致谢 20
参考文献 21
绪论
课题意义
电力设备在日常的正常运作过程之中，它的绝缘部分的电气及其机械性能一向决定了此电气设备的使用寿命，在其绝缘结构有所损坏的时候，导致的后果是非常严重的，比如造成火灾、设备损坏等，从而导致整个电气设备的正常运行受到破坏，甚至有可能造成不必要的人员伤亡。根据数据统计的结果表明，电力设备在实际运行中的事故发生有60%80%是因为其设备的绝缘损坏故障引起的。绝缘电阻测试仪即兆欧表是在绝缘故障检测中最为常用的仪表，但是当前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
市面上在此项目的检测过程中主要还是以指针式的传统摇表为主。通过我的这个设计，拟做出一款高精度的数字式兆欧表，可以提升精度，更加方便数据的读取与储存，对于设备运行过程更加准确的完成绝缘参数的测量，从而能够更早的发现设备运行中的隐患，及时避免不必要的损失。
人们在现代日新月异的生活中，电这一能源对于人们的生活是至关重要的。当然，在使用电的过程中往往存在着很多需要考虑的安全问题，在用电的设备中，比如家用电器、电缆、电机等。他们的运行就是受绝缘材料的绝缘程度的保障，如果他们的绝缘材料的阻值发生严重的降低，就将导致电器设备的漏电和其他各种短路事故的发生，当他们的绝缘材料受热或者受潮的时候都会导致其绝缘老化的产生。为了避免由于绝缘故障造成的事故的发生，就要人们在日常中经常检测可能导致这种事故产生的原因所在。由于绝缘电阻的数值通常较高，可以达到兆欧级的高电阻，数字式兆欧表的出现就显得就相当必要。兆欧表是在早期绝缘检测中经常会被使用到的测量仪表。数字式兆欧表对于绝缘电阻的测量比较可靠，可以在测量中得到比较准确的数值，也在使用中非常方便。所以数字式兆欧表的出现显得极其重要。
研究情况
兆欧表又称绝缘电阻测试仪，主要通过测量电气设备的绝缘电阻来检查设备的绝缘情况，发现电气设备导电部分影响设备绝缘的异物、绝缘裂化、绝缘击穿及严重热老化等缺陷。
此前市面上的兆欧表主要以手摇式指针兆欧表为主，其不足之处主要有以下各处：测量过程中必须用手摇发电来为兆欧表提供输出的高压，对手摇的速度要求比较精准，不利于实际的方便使用。手摇式兆欧表的量程范围相对不高，可供选择的输出电压不可调。测量结果主要是通过指针表的形式显示出来，需要测量者进行准确读取，而此过程往往产生较大的误差。因为其是通过手摇产生的高压，输出的电压不稳定，所以所测量出的结果也会产生较大的误差。因为摇表是指针显示，而指针又很容易损坏，所以使用年限不高，对使用者造成麻烦。数据的读取都是通过人工读取记录，不利于数据的保存。体积较大，重量也很大，对于日常使用来说很不方便。
后来出现的数字式兆欧表不断改进了传统手摇式兆欧表的诸多不足之处，测量精度提高了很多，数据读取很方便，更利于数据的保存，自动化程度进步很大。相较于传统的手摇式兆欧表进步明显，其主要优点体现在以下各处：数字式兆欧表表身内置有直流电源，可以为测量的绝缘电阻提供稳定的高压源，并且可以选择不同的输出电压等级。相较于此前的手摇式兆欧表两成范围提高了很多，也可以根据实际需要实现量程的自动切换。其中应用了高精度的A/D转换器，测量精度上提升了很多，LCD液晶显示屏显示出测量的结果，更加准确，也更加利于数据的读取和保存，实际应用中更为方便。体积和重量都比传统的手摇式兆欧表轻便很多，改进较为巨大，使用方便，也使人们的使用效率提升很多。
所以，研究新型的高精度数字式兆欧表有着很重要且必要的意义，可以更加方便准确的测量绝缘电阻，这也是未来的发展趋势。
兆欧表是在电力设备的检测中最为常用的仪表，为绝缘材料的检测和提前预防电气设备的绝缘损坏起着重要的作用。众所周知，日常生活中所常见的电缆外面都是包裹了一层绝缘材料的，这层材料的主要功能是防止电缆的漏电，如果电缆漏电的话会产生很大的麻烦，不仅会使电缆和其他导体相连而造成设备的短路，从而损坏设备，而且可能导致人体和通电电缆的误碰导致人体触电而造成人身的安全问题。早期的兆欧表主要已摇表为主，因为摇表是通过手摇发电的，所以人们称其为摇表。他的工作电压等级可以分为100V、250V、500V、1000V等,他的内部结构比较紧凑，不需要外部的供电，价格相对较低,被广大用户所使用。后来出现的通过提供一个电源为其供电的兆欧表，解决了兆欧表起初需要人工手摇的不便的同时，也保证了兆欧表在本身工作的时候工作电压的稳定。
早期的这种指针式的兆欧表在操作的时候是非常不方便的，在其关机时，反向的冲击电流相对较大，这种冲击电流很容易导致指针的损坏。另外，他的非线性的刻度对于误差的控制也是相当的不稳定，在其测比较高的电阻的时候，误差相对来说会比测量低阻值时出现较大的差别，通常会出现10%一20%的测量误差。
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