客车电气系统绝缘状态检测仪的设计与实现

作     者：甘跃斌 

作者单位：西南交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡鹏飞

授予年度：2014年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 080204[工学-车辆工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：绝缘检测 AD转换 STM32F103 

摘      要：随着我国铁路客车的运行速度越来越快,更多的人将铁路客车作为出行首选的交通工具。然而铁路客运拥有其自身的特点：封闭性、流动性、运行时间长和客运量大等,是漏电和火灾的易发场所。加之客车供电系统电路存在一定的高压,一旦发生漏电事故,将对旅客的人身安全和国家财产造成重大威胁。因此,有必要采用新型的设备定期对客车电气系统的绝缘状态进行检测,防止漏电事故的发生,保障旅客的人身安全和我国铁路客运的长期安全运行。 本文基于意法半导体公司的32位单片机STM32F103VBT6,开发了一套客车电气系统绝缘状态专用检测设备。当客车离线时,该设备可自动针对供电母线的U、V、W、N及电缆外套P进行任意组合以测量两两之间的绝缘电阻,无需人工切换接线,测量方便快速,为诊断客车电气系统的安全状况提供依据。 本文主要论述了客车绝缘电阻的检测原理、测量方法、系统硬件架构和软件编程,主要包括：数据采集、数据处理、数据存储和液晶显示等。检测人员只需通过简单的按键操作配合液晶显示,即可完成整个测量过程,同时设备自动存储检测结果,并有历史数据回溯功能。 由于STM32F103VBT6基于Cortex M3处理器核心设计,其出色地平衡了强计算能力和低功耗之间的矛盾,保证了系统低功耗的要求,因此广泛应用于手持式电池供电设备。此外,本设计有效地消除了测量现场的工频干扰。综上所述,本仪器携带便捷、测量自动化程度高、运行可靠、抗干扰能力强以及测量精度高,具有一定的应用前景。