[发明专利]一种基于FPGA技术的绝缘击穿测试装置及测试方法

说明书

本发明提供了一种基于FPGA技术的绝缘击穿测试装置及测试方法，用于对电缆、仪器、设备等产品绝缘性能和击穿性能测试，包括供电模块、FPGA控制器模块、功能选择模块、开入模块、开出模块、绝缘模块、击穿模块、绝缘击穿测试输出控制模块、击穿继电器保护模块、电流传感器及电压比较模块、测量点选择模块、状态指示模块等。本发明的装置通过采用测试模块与FPGA控制器模块软硬件相结合设计思路，实现绝缘和击穿测试自动保护、报警功能，具有精度高、性能可靠、自动化程度高、通用性强、操作简单、效率高等优点，通过对外接口扩展，可同时进行大批量产品的绝缘电阻测试和抗电强度的测试，在保证产品电气性能的同时大大提高测试效率。

技术领域

本发明涉及仪器、电缆的绝缘/击穿测试领域，特别是涉及一种基于FPGA技术的绝缘击穿测试装置及测试方法。

背景技术

仪器设备、线缆线束是产品的重要组成部分，其绝缘电阻特性及耐压性能的好坏直接决定了产品质量的优劣。绝缘击穿测试装置是仪器、电缆等绝缘电阻特性及耐压性能生产测试的重要工具，现有测试装置自动化集成度低，设备不稳定，通用性差、操作复杂并且测量误差大，当被测产品绝缘性能下降时，因现有测试设备保护电路为纯硬件电路，会导致断开电路不及时，造成测试装置和被测产品的损坏；在对多台测试装置进行扩展测试时，纯硬件电路还容易造成不同测试装置的输出电路互相影响，严重影响测试装置使用性能、甚至造成不可逆损坏。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于FPGA技术的绝缘击穿测试装置及测试方法，该测试装置引入FPGA控制器进行测试控制与保护，采用供电模块、功能选择模块、开入模块、开出模块、绝缘模块、击穿模块、绝缘击穿测试输出控制模块、击穿继电器保护模块、电流传感器及电压比较模块、测量点选择模块及FPGA控制器模块软硬件相结合设计思路，实现绝缘、击穿测试自动保护、预警功能，具有精度高、性能可靠、自动化程度高、通用性强、操作简单、效率高等优点，通过对外接口扩展，连接器线接口大于120个，可同时进行大批量产品的绝缘电阻测试和抗电强度的测试，在保证产品电气性能的同时大大提高测试效率。

为至少解决上述技术问题之一，本发明采取的技术方案为：

一种基于FPGA技术的绝缘击穿测试装置，包括供电模块、FPGA控制器模块、功能选择模块、开入模块、开出模块、绝缘模块、击穿模块、绝缘击穿测试输出控制模块、击穿继电器保护模块、电流传感器及电压比较模块、测量点选择模块、和状态指示模块等。

其中，开入模块、开出模块、绝缘模块、击穿模块、绝缘击穿测试输出控制模块、击穿继电器保护模块、电流传感器及电压比较模块组成该装置的测试部分。测试部分分为绝缘测试和击穿测试两部分，每个部分的基础组成均为：开入模块、开出模块和绝缘击穿测试输出控制模块；经从开入模块、FPGA控制器模块到开出模块的两步依次的信号转换，来控制绝缘击穿测试输出控制模块的测试通断，绝缘击穿测试输出控制模块经测量点选择模块，连接至被测产品(通过转接电缆)，实现基本的绝缘测试通路和绝缘测试的通路。

进一步的，绝缘测试部分还包括绝缘模块、以及电流传感器及电压比较模块，用于配合FPGA控制器模块实现对绝缘测试中绝缘测试部分的整体保护；击穿测试部分还包括提供击穿电压的击穿模块(接220V输入)、以及击穿继电器保护模块，用于配合FPGA控制器模块实现对击穿测试中击穿测试部分的整体保护。

具体的，供电模块用于为装置提供各工作电路所需电压，FPGA控制器模块用于对绝缘、击穿测试进行自动控制。功能选择模块，用于选择测试装置进行的测试或功能，例如，包括绝缘测试、击穿测试、绝缘重启和击穿触发、以及(可选的)本机和外扩功能等，用以确定执行的操作类型。FPGA控制器模块，用于基于功能选择模块的选择来对绝缘测试、击穿测试的过程进行实时自动控制。测试部分，用于基于FPGA控制器模块的控制进行绝缘测试和/或击穿测试。测量点选择模块，用于测试装置(测试部分)与被测产品的连接、以及选择已连接的被测试产品进行相应的绝缘测试和/或击穿测试。