| 标题 | 硅钢片表面涂层绝缘电阻检测仪 |
| 范文 | 刘侃 姬红生 摘要：本文介绍一款以ARMstm32f107处理器为系统核心，检测硅钢片表面涂层绝缘电阻系数。利用抽样检测法检测硅钢片出厂的合格率，作为该厂家生产的硅钢片是否达到国家标准的判断依据之一。涂层检测合格率是硅钢片检测标准之一。涂层绝缘性达不到要求将直接影响相关电气产品，例如电机和变压器的效率，铁芯的涡流损耗等。硅钢片表面绝缘电阻检测仪的开发就是为了方便人们使用它测量涂层的绝缘电阻系数，使用它的专业软件可以批量管理检测数据。检测仪主要由三个部分组成：（1）硬件部分：本系统以ARMstm32处理器作为核心，外围由供电电源模块、模数转换模块、机械控制、系统通信、数控电源电路、继电器驱动电路和数据采集电路等组成。（2）软件部分：主要是控制机械动力装置；主动切换十路测量电路；同时还需提供数控电源、采集数据及系统通信等。（3）上位机部分：检测仪需要数据显示、运算、存储和打印等功能。借助LabView软件，可以实现上述功能。 关键词：ARMSTM32F107处理器；硅钢片；表面涂层电阻 中国是一个能源消费大国。由于人口多、能源分布不均匀的原因，将一次能源转为二次能源，然后输送给能源极度缺乏的东部地区，其中采用电力输送是一种常见方式。中国雾霾污染严重，其中产生因素有工业废气排放，汽车尾气，城市火电厂等。为建设美丽中国，治理环境更是当务之急，其中大力发展新能源，减少化石燃料的使用为其中一种源头治理方式。大力電力新能源汽车为我国的大趋势。充电，变电和电机的安全，稳定和效率需要完善和发展，硅钢作为原材料需要进一步发展。 1 国内研究现状及发展趋势 在2007年，国家对电工钢产业市场制定统一标准，出台了GBT 25222007国家标准，这是我国在这一领域的第二部国家标准，第一部在1988年发布，为电力和电机发展提供了高标准的原材料，同时这也是一项综合标准，即《电工钢片（带）表面绝缘电阻、涂层附着性测试方法的研究》。 采用此方法的每一个触头都由直流独立供电，即： 钻头和钢板基体连接，涂层附着在基体上，涂层连接5*（1±1%）Ω电阻，在电阻的电源一侧和钻头间检测电压值，达到500*（1±1%）mv并保持不变，电流在0～1A的范围内。两边的螺旋钻头和试样构成回路，选取样片或样带，从中截取大于测试平台10%面积的样片或样带构成检测试样，同时试样的长度和宽度不得小于测试平台的长度和宽度。同时为了使得到的结果准确，试样应从电工钢板的整个宽度上剪取，试样表面保持清洁、平整、无斑痕、划痕等，测试前用酒精擦拭表面，干燥后测试，样片的涂层被钻头刺破后，样片需返厂重新加工才能被再次利用。 测量电极垂直安装、并联连接，材料为带有极头（10*645（1±1%）mm2）的黄铜棒组成，测量时极头与硅钢片施加1290N的力；电极、钻头和钢板基体构成回路（钻头穿透层）。 近年来，随着能源短缺问题受到了全世界的关注，如何解决能源短缺问题成为困扰各国的科学家。研发新能源和发展新能源，改进传统能源的使用方式为当前主要途径。中国有80%的低效电机，每天都在消耗大量的电力进行各种各样的做功，其中一部分在做无用功，改善他们之间的比重，就可以起到节能的作用。电力新能源汽车将来在我国大量普及，充电桩也将像加油站一样普及全国。提高电机和变压器效率，可以节约一部分电力。因此，未来高性能硅钢需求量非常大，加大高性能硅钢研发和生产值得重视和投入。涂层材料也要跟上步伐，没有良好的绝缘涂层材料，硅钢片的电磁性能提升空间较小，目前在无机涂层方面科学家投入较多，环保、无毒等受人们喜爱。用在电机上才能提升电机的效率、用在变压器上增加使用寿命，性能更加稳定。如何知道新型涂层材料的参数，需要一款检测仪器来做相关工作。 2 设备系统组成及特点 本设备和市场上相比，具有小型化、测量精度高、自动化程度高、成本低和可移动性等特点，可以随时随地对硅钢片进行抽样检测。在现代产品中必须有机械、电子和软件这三样东西，通过它们相互协同、控制和合作，实现了全自动控制，这样对检测人员的工作量就减少了很多，效率也就提高了不少，在软件界面上点击“开始”，它将自动完成相应步骤，保存和显示最终结果。 电源是直流稳压电源，提供5V、±15V和24V电源，采样电路提供采样数据，采样电流通过电压跟随电路进入放大电路将电流放大，再通过模数转换后进入ARMstm32f107处理器，完成下位机工作；下位机与PC采用串口通信，下位机将采样数据传送至上位机软件中处理，显示和保持数据。对于用户来说，通过简单的操作就可以获取所需要的数据正是他们所需要的，这样可以方便他们进行其他工作。提高设备的检测精度、安全、可靠和效率，优化操作流程，让用户在得到最准确数据，做最简单的操作是设计的最终目标。 3 结语 本产品是一款机电一体化的设备，电子电路的核心是ARMstm32f107处理器，在与硅钢片接触这个问题在测试时存在准确率不高，达不到设计要求，气缸压力控制精度达不到要求，压在硅钢片上的力难以达到1290N，接触面积也就受到了影响，要通过精度更高的气缸和气压控制器，这对成本造成很大的考验，提高成本对销售有多大影响，后期收益如何等问题。这些问题笔者想用四个步进电机用四个螺旋轴控制极头和钻头与硅钢的接触，光电传感器检测位置到达设定位置没有，压力传感器检测压力大小，这个想法还在进一步实践中，在电路精度上改用高精度芯片，优化程序算法；在软件方面功能要求可靠，然后操作简单，最终给用户提供一个安全，可靠，放心的产品。 作者简介：姬红生（1994），男，汉族，贵州六盘水人，本科，嵌入式设备。 |
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