監(jiān)測漏電單片機設(shè)計

1、鎧甲計劃Prepared by : BGM TE -漏電壓監(jiān)控系統(tǒng) Date: 2014/06/26背景 當(dāng)前FA 關(guān)于MB 不良的Top 1仍舊是壞件問題，除廠商來料不良外。是否會有部分零件是在生產(chǎn)&組立過程被靜電&漏電壓打死的呢？ NB6 正在推廣關(guān)于人員ESD防護不良的報警系統(tǒng)。那么我們的生產(chǎn)&測試設(shè)備呢？是否也可以有一套類似的裝置來解決設(shè)備的接地不良？ 所以，本專案的目標(biāo)是：設(shè)計一套可以實時監(jiān)控產(chǎn)線接地狀況的報警系統(tǒng)，及早的發(fā)現(xiàn)漏電狀況并加以解決。二，輔助系統(tǒng)-數(shù)據(jù)監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)藍圖ReflowPrinterSPIMountAOIICT裁板機RFFCT監(jiān)控界面數(shù)據(jù)

2、傳輸網(wǎng)絡(luò)一，主系統(tǒng)-漏電壓偵測模塊該主系統(tǒng)分為2個部分 實壓漏電由于供電設(shè)備電路中導(dǎo)線的某處絕緣損壞或老化，導(dǎo)線與機殼直接接觸，如機殼沒有接地，機殼將會帶電，人接觸機殼將會發(fā)生觸電。絕緣受潮:因絕緣受潮或進水，造成絕緣不良；絕緣破壞：電纜在運行中受外力的擠壓、砍砸、過度彎曲等而產(chǎn)生裂口或縫隙；或者是線纜發(fā)熱過度使絕緣損壞造成漏電；接頭松脫：電纜連接不牢、封堵不嚴(yán)、接線嘴壓板不緊，在運行或移動時造成接頭脫落，使線纜與金屬外殼直接搭接造成漏電；異物短路：維修電氣設(shè)備時，由于工作不慎將工具、材料等導(dǎo)電物遺留在內(nèi)部，造成漏電；孤光放電：操作電氣設(shè)備時，由于弧光放電造成一相接地，而發(fā)生漏電； 絕緣老化：

3、電氣設(shè)備或電纜長期過負(fù)荷運行，造成絕緣老化而損壞，使線纜與地之間的絕緣電阻下降而漏電。名詞解釋產(chǎn)生原因防護措施安裝漏電開關(guān)與接地一、關(guān)于漏電-實壓和虛壓 虛壓漏電感應(yīng)電：放在變化磁通量中的導(dǎo)體，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。虛電壓：泄漏電流在絕緣電阻及分布電容上形成的壓降。變化的電流變化的磁場運動的恒定電流運動的磁鐵在磁場中運動的導(dǎo)體絕緣電阻變小名詞解釋產(chǎn)生原因防護措施一般通過接地來解決一、關(guān)于漏電-實壓和虛壓測量系統(tǒng)要求： 測量對象： 電壓測試模塊主要是針對虛壓漏電來設(shè)計，同時兼容實壓漏電的量測。量測標(biāo)準(zhǔn)： 漏電壓1V, 誤差5%RMS 真有效值線路ADC轉(zhuǎn)換電路顯示電路分壓電路 該偵測模塊應(yīng)該包含哪幾

4、個部分？二，主系統(tǒng)-漏電壓偵測模塊漏電壓&虛壓為交流性質(zhì)。所以必須進行時間平均（積分）后才能得到正確的結(jié)果，絕不能用直流電那樣用瞬時值代替有效值。針對虛壓需要先對電壓進行放大后得到穩(wěn)定電壓，再進行真有效值的計算。聲光警示二，主系統(tǒng)-漏電壓偵測模塊（ 規(guī)格書）治具名稱： 漏電壓監(jiān)控系統(tǒng)治具型號： LVD-V1治具適用性： 適用于01000V AC/DC 電壓偵測； 包含實壓與虛壓主要功能模塊： 1，自動量程切換；2，RMS 真有效值線路；3，ADC轉(zhuǎn)換電路；4，顯示電路； 5，聲光警示；6，數(shù)據(jù)上傳模塊控制模式： 待測電壓輸入分壓線路，經(jīng)MCU判定、反饋后自行切換到對應(yīng)量程；再經(jīng)由真有效

5、值 線路處理后，輸入MCU與參考電壓比較。MCU經(jīng)過既定程式的計算，將結(jié)果輸出至數(shù) 碼管顯示；同時驅(qū)動相應(yīng)的聲、光系統(tǒng)以提示狀態(tài)。MCU 程式語言： C語言測試流程： 模組接地，通電接入待測物或電壓數(shù)碼顯示測試結(jié)果上傳系統(tǒng)（預(yù)留） LED ,蜂鳴器提示狀態(tài)治具尺寸： （L）260MM*(W)200MM*(H)65MM尺寸公差： 0200MM:0.05MM;200500MM:0.1MM；500MM:0.2MM電源規(guī)格： 輸入電壓：AC 220V；頻率：50HZ；功率：36W 偵測速度： 5秒/次保固期： 一年環(huán)境條件： 溫度：40度；濕度：2080%RH配套資料： 線路圖，Gerber，BOM驗

6、收要求： 漏電壓偵測誤差低于5%品名數(shù)量描述開關(guān)10撥動開關(guān)，兩段，雙擲，S970626PIN,SOPicl71062dip,40pin數(shù)碼管2紅色LED顯示icl71072dip,40pin，萬用表芯片ca31402dip,8pin，運放ad7362dip,8pin，ad轉(zhuǎn)換lm780551A以上輸出電流lm790551A以上輸出電流1M電阻1001/4w,色環(huán)900歐1001/4w,色環(huán)2.2M電阻1001/4w,色環(huán)470k1001/4w,色環(huán)47k1001/4w,色環(huán)4.7k1001/4w,色環(huán)4.3k1001/4w,色環(huán) BOM品名數(shù)量描述22k1001/4w,色環(huán)in914二極管1

7、0dip,3.3v穩(wěn)壓二極管10dip1.2v穩(wěn)壓二極管10dip6.8v穩(wěn)壓10dip1uf10050v,電解電容，dip10uf10050v,電解電容，dip0.47uf10050v,電解電容，dip0.22uf10050v電解電容，dip10000pf100瓷片電容1000pf100瓷片電容100pf100瓷片電容5uf10050v,電解電容，dip4.7uf10050v,電解電容，dip33uf10050v,電解電容，dip二，主系統(tǒng)-漏電壓偵測模塊 為實驗方案是否可行，先使用現(xiàn)有材料進行初版測試線路的搭建真有效值 AC to DC電路 ADC轉(zhuǎn)換電路顯示電路分壓電路部分大功率電阻未購

8、置到位，先用小功率電阻串接替代。自動量程線路使用撥碼開關(guān)手動切換。平均值電容實際需使用規(guī)格為33uf ，暫使用其他電容組合而成，容值約為32uf.基準(zhǔn)電壓暫直接使用DC 電源+電池來提供正、負(fù)電壓，實際須使用IC Max874提供 .試驗電路板二，主系統(tǒng)-漏電壓偵測模塊 試驗:測量開關(guān)電源不接地時的感應(yīng)電壓萬用表量測值試驗電路板量測值換算公式：換算公式：4.84V/1024*43*100=20.32V目前參考電壓10位單片機可分成的最小刻度量程初步結(jié)論：1，整體誤差為1.06V，基本確認(rèn)該方案可行。只是精確度仍需提升。2，將計算邏輯寫到單片機里，讓使用者可以直觀讀取漏電壓狀況43實測值二，主系

9、統(tǒng)-漏電壓偵測模塊 誤差產(chǎn)生原因分析首樣測試結(jié)果： 萬用表：21.38V, 偵測模組：20.32 V -誤差5.2%影響精度的幾個方面： 1，材料-當(dāng)前模組使用部分材料不完全匹配 如：平均值電容，精密電阻等。 2，參考電壓-之前直接使用5V電壓來生成參 考電壓.而5V除以1024是不能除盡的，這些 細小的誤差被還原成成千上萬份之后，則整 體誤差就會顯現(xiàn)出來。 3，功率不足-當(dāng)前測試模塊所使用的-5V電 壓是使用芯片2822轉(zhuǎn)換而來，實際使用中發(fā) 現(xiàn)該IC 功率不足，當(dāng)接上負(fù)載（LED顯示屏） 時，測試電壓會有偏差。超出設(shè)計規(guī)格：5%二，主系統(tǒng)-漏電壓偵測模塊 測試精度改善基準(zhǔn)電壓由5v改為1.024v（通過電位器調(diào)節(jié)，輸入電壓變化會導(dǎo)致輸出電壓變化）平均值電容由原來的32uf改為33uf改善效果確認(rèn)（漏電量測） 萬用表：24.17V, 偵測模組：24.10V -誤差由5.2%下降為0.29%量程切換由撥碼開關(guān)改為繼電器自動切換使用精密電阻改善分壓電路符合設(shè)計規(guī)格：5%二，主系統(tǒng)-漏電壓偵