作者 張毅 (北京中科泛華測控技術有限公司 產品銷售部,北京 100083)
摘要:變壓器出荷檢測即對成型的變壓器的絕緣阻抗、耐壓值、kongzaitexingdengbufenjinxingxitongjiceshi。qiceshitiaozhanweidaicexiangmuduoqieceshishebeiyudaicejianlianjiefuza。zhehendachengdushangyingxiangleceshiwendingxingyuceshixiaolv。benwencongxitongzucheng、軟硬件結構以及測試流程等方麵介紹了一種基於柔性測試技術的變壓器出荷檢測解決方案。該係統具備性能可靠、測量精確、連接方便、測試效率高等特點,能很好滿足多種三相變壓器的最終檢測需要。
關鍵詞:柔性測試技術;變壓器;測試係統
係統簡介
本係統是以柔性測試技術為核心,結合虛擬儀器和機電一體化等技術開發設計的。軟件采用圖形化開發語言LabVIEW,硬件部分使用基於PXI總線的模塊化設備,高效的軟件與靈活的模塊化硬件有機結合完成了對三相變壓器各指定輸出端的測試、結果的判斷、數據的存儲以及數據報表的生成等工作。
係統工作流程
係統初始化部分用來實現前麵版刷新工作,包括前麵板所有輸入控件和顯示控件。
測試分為三個部分,絕緣阻抗測試、耐壓測試及空載特性測試。其中空載特性測試又分為空載電流測試和空載電壓測試。待測信號均為標準電壓、電流和電阻量,測試使用NI DMM(數字萬用表)模塊與NI Switch(開關模塊)協調動作,具體內容及操作技巧見硬件結構部分。
本係統可以實現靈活的報表生成,由LabVIEW提供的與OFFICE軟件的接口函數,我們可以方便的通過編程確定報表的表現形式,如:Execl、Word等deng。在zai本ben係xi統tong中zhong,由you於yu用yong戶hu對dui報bao表biao格ge式shi有you特te殊shu的de要yao求qiu,對dui於yu這zhe種zhong情qing況kuang,我wo們men按an照zhao客ke戶hu需xu求qiu生sheng成cheng特te定ding的de模mo板ban文wen件jian,並bing在zai編bian程cheng時shi與yu其qi模mo板ban進jin行xing相xiang應ying關guan聯lian即ji可ke。

圖1 係統工作流程圖
係統硬件結構
本係統硬件的核心是能供充分體現測試係統適用性和靈活性的PXI平台。PXI (PCI eXtensions for Instrumentation,麵向儀器係統的PCI擴展) 是一種堅固的基於PC的測量和自動化平台。PXI結合了PCI的電氣總線特性與CompactPCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性,並增加了專門的同步總線和主要軟件特性。這使它成為測量和自動化係統的高性能、低成本運載平台。這些係統可用於諸如製造測試、軍事和航空、機器監控、汽車生產及工業測試等各種領域中。
係統中用到的設備除了PXI機箱外還包括PXI控製器、Switch(開關模塊)、DMM(數字萬用表模塊)等。PXI控製器作為硬件控製的核心部分,在控製PXI係統中各PXI模塊的同時,還可以方便的通過顯示器、鼠標、鍵盤等常用接口與相關外設進行連接。係統硬件結構如圖2所示。
在自動化測試測量中,無論是在十餘個測試點上實現高精度、低速測量,還是要體現集成電路高通道數、高頻率的特性,靈活的NI Switch(開關模塊)方案都是理想的方案,它可以提高設備重複利用率,並實現係統可擴展的最大化。
NI數字萬用表(DMM)在保持精確性和穩定測量的同時,處理速率也很出眾。但由於DMM有非常高的精度和分辨率規格,所以它們的通道數很少。針對多通道、高效的測試測量,單獨使用DMM進行測量的方案有一定的局限性。為此,我們提供了另一種解決方案。通過將這些數字萬用表與單個或多個Switch(開關模塊)集成使用,可以搭建具有高通道數、高效的測試測量係統。本測試係統便是一個很好的例證。
當我們配置DMM與Switch一同工作的時候,有兩路信號必須進行連接模擬信號的連接:
1. 將待測信號從Switch連接到DMM。
2. 數字信號的連接,來同步Switch和DMM。
Switch可以作為多路複用器或者矩陣開關使用。每一個獨立的Switch通道都可以路由到一個‘com’或者公共通道。所以Switch的‘com’通道需要被外部連線至DMM,這裏指的便是模擬信號的連接。由於使用的是PXI平台,數字同步信號連接方法相對簡單些,所有的數字觸發信號通過PXI背板發送到每一個模塊。所以,同步版卡所需要數字信號不需要任何的外部連線。
本係統正是采用這種配置方式將DMM與Switch的公共端相連接,DMM測量Switch的公共端,而Switch負責將公共端與外部各被測端之間進行切換,每進行一次切換,DMM便對其進行測量。

圖2 係統硬件結構圖
係統軟件實現
測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)和(he)擴(kuo)展(zhan)性(xing)可(ke)通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)這(zhe)個(ge)重(zhong)要(yao)部(bu)分(fen)來(lai)實(shi)現(xian),使(shi)用(yong)正(zheng)確(que)的(de)軟(ruan)件(jian)工(gong)具(ju)並(bing)通(tong)過(guo)設(she)計(ji)或(huo)調(tiao)用(yong)合(he)理(li)的(de)程(cheng)序(xu)模(mo)塊(kuai),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)效(xiao)的(de)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu)。
本係統軟件開發平台我們選擇了LabVIEW標準圖形開發環境,其內置信號采集、測量分析與數據顯示功能,可以滿足多種測試環境要求,融合多種信號測試、分析功能於一身,使係統的適應性大大增強。同時,考慮到係統的適應性、靈ling活huo性xing和he可ke擴kuo展zhan性xing,本ben係xi統tong軟ruan件jian在zai功gong能neng實shi現xian上shang使shi用yong模mo塊kuai化hua設she計ji,每mei個ge模mo塊kuai完wan成cheng獨du立li的de功gong能neng,同tong時shi可ke以yi滿man足zu係xi統tong高gao耦ou合he與yu低di內nei聚ju的de要yao求qiu。整zheng個ge軟ruan件jian部bu分fen主zhu要yao由you用yong戶hu管guan理li、參數配置、自動測試、數據存儲和報表生成5個模塊構成,如圖3所示。

圖3 軟件組成模塊
- meigemokuaishixiantedingdegongneng,dengluzimokuaizaixitongzhongpandingyonghuquanxian,zaibenxitongzhongguanliyuanquanxianbudankeyishiyongchanpinceshigongneng,haikeyishiyongcanshupeizhi,shujuhuifanggongneng;如果是普通權限即操作員則隻能使用測試功能。在參數輸入模塊中,用戶可以設定待測產品的具體型號,測試環境溫度、濕度,以及技術要求的參數。自動測試模塊通過調用驅動函數控製DMM與Switch協同工作實現對待測產品的測試。存儲模塊將采集結果保存到相應文件中以備打印和報表生成。報表生成模塊可將已存的測量數據以Execl形式打印。軟件界麵如圖4 。

圖4 係統軟件界麵
結語
本係統的搭建再次驗證了運用柔性測試技術搭建的測試係統與傳統測試係統相比具有快速、靈活、可ke擴kuo展zhan等deng優you勢shi。通tong過guo高gao效xiao的de軟ruan件jian以yi及ji模mo塊kuai化hua的de硬ying件jian組zu合he而er成cheng的de測ce試shi測ce量liang係xi統tong,可ke以yi大da大da縮suo短duan軟ruan件jian開kai發fa周zhou期qi,減jian少shao研yan發fa成cheng本ben,降jiang低di工gong作zuo人ren員yuan工gong作zuo強qiang度du,提ti高gao測ce試shi效xiao率lv。