绝缘油是一种广泛运用于电力变压器等电气设 备中的绝缘介质。击穿电压是表征绝缘油介电强度 的一项主要指标，是衡量绝缘油在电气设备内部耐 受电压能力的尺度。充油电气设备在运行过程中因 各类缘故原由，绝缘油的品质会发生变革，造成设备绝 缘性能低落。因此对绝缘油的电气强度要定期进行 测试。现有的绝缘油击穿电压测试仪器中，测试过 程仍紧张依赖操作职员手动操作完成，测试效率低， 难以担保测试结果的准确性和操作安全性。因此，我们研制了采取单片机的绝缘油击穿电压测试仪。
2测试方法和仪器事情过程
测试绝缘油的击穿电压是将待测绝缘油样品， 通过高压电极施加工频互换电压，并逐渐增大电压值，直到绝缘油被击穿或升压达到试验电压最大值， 从而测得绝缘油的介电强度。由于绝缘油样品中存在的各种杂质成份分布非均匀和油的运动(包括油 中杂质的布朗运动)等成分的影响，击穿电压的测 试结果具有分散性，因此哀求进行数次测试，取各次丈量的均匀值作为测试结果，油样测试前还要静止放置一段韶光，以提高丈量结果的可信度。
采取单片机组成的绝缘油测试仪系统功能构造 如图1所示，试验电压发生部分由升压变压器、自耦变压器、步进电机及其驱动电源组成。步进电机 驱动自耦变压器的中间抽头为升压变压器供应(0～200)V输入电压，升压变压器输出(o～60)kV (有效值)的电压。步进电机的转速调节是通过改变 驱动脉冲的频率来实现的，非常便于单片机掌握；便于调节升压速率。自耦变压器的输出电压还接至取 样变压器，降压后整流为(0～10)V直流电压，送 入单片机系统进行A／D转换。升压掌握与试验电压 取样电路事理如图2所示。系统采取4位LED显示 器显示试验电压值和其他有关信息，选用TPμP16面板衰落型打印机输出试验结果。掌握部分由单片机及其接口电路和掌握软件组成。
测试仪事情过程如下：操作职员发出测试命令后，仪器在单片机掌握下，启动步进电机正向运行， 进行升压。如果在升压过程中绝缘油被击穿或升压达到试验电压的最大值，则一次测试完成。升压过程中绝缘油被击穿时产生的击穿旗子暗记或自耦变压器中间抽头到达上限位置时位置开关发出的旗子暗记送入单片机，引起单片机中断，停滞步进电机运行，记 录测试结果，然后掌握步进电机反向运行，使测试电压回零，准备下一次测试。本测试仪设计对样品进行5次测试，然后打算均匀值打印输出。
3 单片机系统硬件设计
MCS一8031单片机是测试仪的核心，单片机系统配置和事理电路如图3所示。
系统中扩展了一个A／D转换接口用于将试验 电压转换成数字量，A／D芯片采取逐次比较式转换器AD574A，分辨率12位，转换速率25μ s，片内 有3态缓冲器，转换结果输出的高8位和低4位直接与单片机的P0口相接，转换掌握旗子暗记A0和转换启动与数据读出掌握旗子暗记R／C由MCS一8031的 P1.0和P1.1供应，A／D转换采取中断办法，转换 ／完成状态旗子暗记STS接MCS一8031的P3.3 (INT1)作为MCS一8031的外部中断旗子暗记。串行口 P3.0(RXD)和P3.1(TXD)用做显示器接口，串 行输出的显示码由串行输入、并行输出的移位寄存器74I，S164转换成8位并行数据驱动I。ED显示 器。绝缘油击穿旗子暗记和升压达上限旗子暗记并联起来作 为中断旗子暗记接单片机的P3.2(INTo)。
系统中，扩展了一片并行I／O接口芯片8255， 用做打印机、步进电机驱动旗子暗记接口和触点旗子暗记输 入。个中，8255的PB口用于连接打印机的数据线， 打印机的选通信号STB和状态旗子暗记BUSY分别接 8255的PC.4和PA.7。步进电机驱动掌握旗子暗记从 PC.0、PC.1和PC.2输出，经由光电隔离、放大电路放大后驱动步进电机。PC.3用做讯响旗子暗记输出。 系统中设置了5个输入键，分别是丈量命令键、打印命令键和数据输入选择功能键、输人数据的增量 键和减量键。输入的数据有升压速率、日期、韶光和样品批次等。
4单片机软件设计
软件由主控程序、中断做事程序和功能子程序 组成，采取主控程序循环扫描和事宜中断、定时中 断的多道程序并行构造。主控程序掌握全体丈量过 程，程序流程如图4所示。事宜中断有以 绝缘油击穿旗子暗记或自耦变压器上限位置限 位开关旗子暗记为中断源的INTo中断，A／D 转换结束引起的INTl中断。仪器开机后 主控程序前辈行自检和初始化，设置中断 办法和8255的事情办法，瞄准时器T0和 T1初始化，设置事情单元初值等，然后扫 描键入旗子暗记，测试开始前要输入升压速率、 日期和韶光等数据，如未输入则取默认值。 按下丈量键后开始丈量，为担保测试安全， 除了检讨升压变压器室的门是否关好以 外，还要连续两次输入丈量命令，确认后 才开始丈量。程序首先按照哀求的升压速率打算步 进电机驱动脉冲旗子暗记的频率，确定T0的定时常数， 启动T0定时输出脉冲，开始升压，同时启动A／D 转换，将试验电压随时转换成数字量。To相称于变 频脉冲发生器，T0中断做事程序则起环形分配器浸染，将脉冲分配到PC.0、PC.1和PC.2输出。A／D 转换连续进行，在A／D转换中断做事程序中，读取 A／D转换结果，并启动下一次转换过程。主控程序则 不断地将A／D转换值转换成10进制数进行实时显 示，当绝缘油被击穿或升压达上限时，引起INT0中 断，INT0中断的级别最高，CPU立即相应，进入中断做事程序，停滞步进电机运行，设立丈量结束标 志，延时后停滞A／D转换，重新启动T0定时，改变脉冲输出顺序，步进电机反转，试验电压回零。全部丈量结束后，主控程序对测试结果进行处理，计 算测试结果均匀值，处理包括测试数据补偿、检讨各次丈量值中是否有超出均匀值25％的情形，两杯 同一油样的测试结果比较等。然后打印该样品的试验结果，包括测试韶光、样品批次、各次丈量值和均匀值、两杯油样测试结果差值等，然后再去扫描键人旗子暗记，准备下一个样品的测试。T1作为基定时光定时器，供应基定时光供计时和掌握延时用。
