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原理介绍
测量方法
公式推导方法1
公式推导方法2
名词解释
电力行业中,绝缘检测是常见的监测手段,主要负责检测电路中的绝缘情况,若本该绝缘的情况出现了不绝缘或者其他失灵情况,电路采集到的信号会立马出现异常。
原理介绍
电路的原理图如下所示,红框内的电阻和电压,全部都是已知量。
还有一个已知量是Ubat,是电源电压,绝缘检测的不平衡电桥法原理就是根据已知量求出RI1和RI2就算下图框出的部分,可以把这两个部分理解为应该要绝缘的部分,往往电阻值都异常大。
P.S.在一些测试要求中,常常调低Ubat,在RI2或者RI2的部分并联短接一个小电阻,大概只有100k以下,来测量绝缘检测电路是否能正常工作。即,并联一个已知电阻,看测试工具是否能测出已知电阻电阻值。
测量方法
测量方法有三个步骤,第一,闭合S1和S2,第二,闭合S1,断开S2,第三,断开S1,闭合S2,S1与S2是电路中正半桥和负半桥上的开关,如下所示。
第一步,闭合S1和S2。
第二步,闭合S1,断开S2
第三步,断开S1,闭合S2
在以上三个步骤中,Up值和Un值会随着电阻值发生变化,分别为Up0,Up1,Up3和Un0,Un1和Un2,这些都是已知的电压值,是可以通过测量工具测出来的。
这里提一句,RI1和RI2都是理论电阻,是假设的部分,这两个部分可能是非常复杂的电路,没有办法用万用表等工具直接测量的,只能用公式去计算。
好了,现在,我们有已知电阻,R1 R2 R3 R4,这四个电阻分别和未知电阻RI1 RI2并联,为了求出RI1 RI2,我们对整个电路的开关做了三次操作,得到三组不同的电压值,正半桥的Up0 Up1 Up2和负半桥的Un0 Un1 Un2。
公式推导方法1
于是,我们得到三组求未知数的公式。
第一组 闭合S1 S2
第二组 闭合S1,断开S2
第三组 断开S1,闭合S2
推导出公式
公式推导方法2
当然,以上公式其实是近似于的推到,就是,它假设了很多极端情况去运算,但计算结果确实是正确可以用。
大人,如果读者和笔者一样,确实对电路理论的知识不够熟悉,也可以不假设绝缘状态下电压为0的情况,直接把公式已知量全列出来,我非常不推荐这么做,因为全部列出来,公式会很冗余,全部都是符号运算。
可以取巧,读者可以选择把复杂的公式给ai,让ai去算,经过我的测试,文心一言是可以算出准确的结果的。
名词解释
最后,可能有刚开始接触电力行业的读者要问,正半桥是什么,负半桥是什么,这是电路理论课本上的术语,只要提到正半桥和负半桥,读者能知道指的是哪里就行。