基于ATmega32的漏電保護器智能化測試儀的設計

　　1.2觸頭狀態監測電路

　　觸頭狀態監測電路如圖3所示。漏電保護器動、靜觸頭閉合時，L1與L2的交流電通過整流、濾波和穩壓，使光電耦合器G3導通，反相器A的2腳輸出為高電位。當漏電保護器動、靜觸頭分斷時，光電耦合器G3截止，反相器A輸出2腳為低電位，作為漏電檢測結束的時刻。在漏電保護器動、靜觸頭閉合時，光電耦合器G3的電流通過漏電保護器的一相動、靜觸頭，電流大小為1～2mA，由于是直流，不會在漏電保護器中的零序電流互感器的二次側產生感應電流，對漏電保護器的漏電動作電流沒有影響。

　　圖3觸頭狀態監測電路

　　1.3控制電路

　　控制電路如圖4所示。漏電保護器的漏電電流產生的開始信號通過程序控制，動、靜觸頭斷開信號送入ATmega32的外部中斷輸入端PD2，采用中斷的方式對漏電保護器動、靜觸頭的分斷時間進行檢測。按鍵S1作為測試功能選擇，用來選擇測量漏電電流或漏電動作時間。按鍵S2用來選擇模擬漏電電流50mA、100mA、200mA和500mA中的某一檔。按鍵S3和S4是在測量漏電動作時間時，用來設定模擬漏電的電流值，S3控制模擬漏電的電流值增加，S4控制模擬漏電的電流值減少。S5是測試開始/停止控制按鍵。當測量漏電電流時，設定好參數按下S5，ATmega32根據S2選擇的檔位輸出數據，使模擬漏電電流從0增加到最大值，若模擬漏電電流達到某一電流值時漏電保護器動作，則該電流值就是實際漏電動作電流值。當測試漏電動作時間時，設定好漏電電流參數后按下S5，ATmega32根據設定的電流值直接產生設定的模擬漏電電流，實現測量漏電動作時間。

　　圖4 A/D轉換及控制電路

　　2軟件設計方案

　　基于嵌入式C語言設計ATmega32軟件的部分，程序結構采用模塊化。具體包括主程序、儀器初始化子程序、功能控制子程序、可編程漏電電流源子程序、檢測漏電動作時間子程序和顯示子程序等。

　　主程序是檢測漏電保護器動作特性參數的主控程序，當測試儀工作時，主程序循環運行，并根據功能要求調用相關子程序，子程序執行后返回主程序。儀器初始化子程序實現儀器的初始化，內容包括儀器參數、單片機引腳配置、定時器、模數轉換、中斷初始化等。控制功能子程序實現按鍵功能的掃描，控制儀器與人之間的交流。可編程漏電電流源子程序用來產生測試用的漏電電流，檢測漏電保護器斷開瞬間漏電的電流值(I△)。檢測漏電動作時間子程序實現對漏電保護器漏電動作時間的檢測。顯示子程序實現漏電電流和漏電動作時間的顯示。

　　3結論

　　本測試儀操作簡單，解決了手動測試方法存在的測量不準確的問題，達到了自動測量的目的，可檢測在線與非在線運行的漏電保護器，提高了檢測漏電保護器性能的水平，為進行漏電保護器工作性能的研究、品質檢驗及生產調試提供了技術手段。儀器設計充分利用了ATmega 32內置的各種功能，使硬件電路結構簡單，有效提高了儀器的性價比，已在多家企業和科研單位使用，使用結果表明，儀器工作可靠，達到預期的技術指標。