基于ad模塊輸出的薄膜電弱點測試統(tǒng)計系統(tǒng)及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電氣用塑料薄膜測試儀器，涉及塑料薄膜電弱點和電弱線檢測問題，特別涉及基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試統(tǒng)計系統(tǒng)及測試方法。本系統(tǒng)包括漏電流采樣電路、AD模塊、PLC和輸出設備。測試時使待測薄膜在漏電流采樣電路中的兩個電極之間移動，漏電流采樣電路將采集到的模擬信號傳送至AD模塊，AD模塊模擬信號轉換成數(shù)字信號發(fā)送至PLC；PLC（3）將收到的數(shù)字信號與其內設的強度限值和時間限值進行比較得到結果，PLC將所述結果發(fā)往輸出設備。本系統(tǒng)不但測量準確，而且能夠將單位面積薄膜上的電弱點和電弱線數(shù)量統(tǒng)計并直觀的顯示出來，從而大大地提高了測試效率。
【專利說明】基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試統(tǒng)計系統(tǒng)及測試方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣用塑料薄膜測試儀器，涉及塑料薄膜電弱點和電弱線檢測問題，特別涉及基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試統(tǒng)計系統(tǒng)及測試方法。
【背景技術】
[0002]電氣用塑料薄膜的生產過程中，由于工藝、環(huán)境等原因使薄膜出現(xiàn)穿孔、導電顆粒積聚等影響電氣性能的電弱點。根據(jù)國家標準《GB/T13541-92電氣用塑料薄膜試驗方法》，電氣用塑料薄膜要求進行電弱點測試。電弱點測試中，在給定直流電壓下每平方米的擊穿點(電弱點)數(shù)成為衡量薄膜質量水平的重要指標。此外，薄膜在生產過程中從縱拉到牽引輥站再到分切經過很多縱向旋轉的輥軸，極易引起縱向劃傷，此縱向劃傷則在薄膜上形成“電弱線”，因此，如何快速測量并統(tǒng)計因穿孔、導電顆粒積聚等引起的離散的“電弱點”和縱向劃傷引起的“電弱線”，是本領域技術亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提出一種基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試統(tǒng)計系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術的不足，本系統(tǒng)不但測量準確，而且能夠將單位面積薄膜上的電弱點和電弱線數(shù)量統(tǒng)計并直觀的顯示出來，從而大大地提高了測試效率。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
[0005]一種基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其包括以下組成部分:
[0006]漏電流采樣電路，所述漏電流采樣電路的輸出端與AD模塊的輸入端相連；
[0007]AD模塊，其輸入端與所述漏電流采樣電路的輸出端連接，用于將從漏電流采樣電路接收的輸入信號轉換成數(shù)字信號；
[0008]PLC,其輸入端與所述AD模塊的輸出端連接，用于接收從AD模塊輸出的數(shù)字信號，所述PLC的輸出端與輸出設備的輸入端相連；
[0009]輸出設備，其與PLC雙向通訊連接，用于接收并顯示PLC傳送過來的數(shù)據(jù)。
[0010]本發(fā)明還可以通過以下技術措施得以進一步實現(xiàn)。
[0011]優(yōu)選的，所述AD模塊為三菱FX1N-2AD-BD。
[0012]優(yōu)選的，所述漏電流采樣電路包括限流電阻、上電極、下電極和采樣電阻；所述限流電阻串聯(lián)在測試電壓正極端與上電極之間，采樣電阻串聯(lián)在下電極與測試電壓負極端之間，所述上電極、下電極分設在待測薄膜的兩側；所述采樣電阻的高電位節(jié)點連接所述AD模塊的電壓通道輸入端子，所述采樣電阻的低電位節(jié)點連接所述AD模塊的公共輸入端子。
[0013]優(yōu)選的，所述上電極為導電橡膠，所述下電極為金屬銅輥，所述限流電阻為RI80B/8W/200K Ω / J高壓電阻，所述采樣電阻為DR/50W/200 Ω /F大功率電阻；其中RI80B/8W/200KQ/J表示額定功率為8W、允許誤差范圍為±5%阻值為200ΚΩ的玻璃釉膜電阻，DR/50W/200Q/F表示額定功率為50W、允許誤差范圍為± 1%阻值為200ΚΩ的碳膜電阻。[0014]優(yōu)選的，所述PLC為三菱FX1N-24MT-001。
[0015]優(yōu)選的，所述輸出設備選用GT1055-QSBD-C觸摸屏。
[0016]本發(fā)明還提供了一種基于上述統(tǒng)計系統(tǒng)的測試方法，其包括如下步驟:
[0017]I)、使待測薄膜在漏電流采樣電路(I)中的兩個電極之間移動，漏電流采樣電路
(I)實時檢測采集漏電流，漏電流采樣電路(I)并將采集到的表征漏電流大小的模擬信號傳送至AD模塊(2)；
[0018]2)、所述AD模塊(2)將從漏電流采樣電路(I)接收的模擬信號轉換成數(shù)字信號發(fā)送至 PLC (3)；
[0019]3)、所述PLC (3)中內設有強度限值和時間限值，當PLC (3)接收來自所述AD模塊(2)的數(shù)字信號后，進行如下運算:
[0020]當所述數(shù)字信號的強度小于所述強度限值時，不再將所述數(shù)字信號的持續(xù)時間與所述時間限值進行比較，此時電弱點和電弱線的數(shù)值均保持原數(shù)值；
[0021]當所述數(shù)字信號的強度大于所述強度限值，且所述數(shù)字信號的持續(xù)時間小于所述時間限值時，電弱點的數(shù)值增加一個；
[0022]當所述數(shù)字信號的強度大于所述強度限值，且所述數(shù)字信號的持續(xù)時間大于所述時間限值時，電弱線的數(shù)值增加一個；
[0023]4)、所述PLC (3)對電弱點的數(shù)量、電弱線的數(shù)量以及電弱點和電弱線的總數(shù)量分別進行統(tǒng)計得到結果，且PLC (3)將所述結果發(fā)往輸出設備(4)。
[0024]所述漏電流采樣電路采集到的表征漏電流大小的模擬信號，其既可以為電壓信號，也可以為電流信號，只要其能表征發(fā)生的漏電流的大小即可。
[0025]優(yōu)選的，所述PLC (3)中內設的強度限值為1mA，時間限值為200mS。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]I)本發(fā)明中的漏電流采樣電路由限流電阻、上電極、待測薄膜、下電極和采樣電阻依次串聯(lián)組成，測試時，待測薄膜在施加有電壓的上、下電極間移動，當待測薄膜無電弱點和電弱線時，待測薄膜的絕緣阻值很大(為103ΜΩ級)，此時漏電流采樣電路檢測到的漏電流為微安級；當漏電流采樣電路檢測到的漏電流超過ImA時，可認定薄膜在此處有電弱點存在；當漏電流采樣電路檢測到的漏電流在規(guī)定的時間內(即200mS)均超過ImA時，可認定為該薄膜試樣在生產過程中存在縱向劃痕，也即薄膜上存在“電弱線”。
[0028]本發(fā)明通過漏電流采樣電路采集電流值，AD模塊將漏電流采樣電路采集到的模擬電信號轉換成數(shù)字信號傳送到PLC中，PLC將輸入的數(shù)字信號與其內存的強度限值和時間限值比較后，處理得到電弱點數(shù)量和電弱線總數(shù)，并將檢測到的電弱點和電弱線的總數(shù)在輸出設備上顯示。本發(fā)明符合國家標準要求，檢測準確，全自動控制，工作穩(wěn)定可靠。
[0029]2)本發(fā)明中的PLC的型號為三菱FX1N-60MR-001，AD模塊的型號為三菱FX1N-2AD-BD，輸出設備選用三菱GT1055-QSBD-C的觸摸屏，操作方便，穩(wěn)定性好，易于維護、檢修。
[0030]3)本系統(tǒng)既可統(tǒng)計因穿孔、導電顆粒積聚等引起的離散的電弱點，又可統(tǒng)計因縱向劃傷引起的電弱線，因此測試數(shù)據(jù)更能真實地反映薄膜的質量水平，且有助于分析生產過程中存在的問題?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的結構示意框圖。
[0032]圖中標記符號的含義如下:
[0033]I一漏電流米樣電路2—AD模塊3—PLC 4一輸出設備
[0034]11一上電極12—下電極
【具體實施方式】
[0035]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明包括漏電流采樣電路1，AD模塊2，PLC3和輸出設備4。
[0037]所述漏電流采樣電路I由限流電阻R3、上電極11、待測薄膜Rx、下電極12和采樣電阻R4依次串聯(lián)組成，限流電阻R3串聯(lián)在測試電壓正極端V+與上電極11之間，采樣電阻R4串聯(lián)在下電極12與測試電壓負極端V-之間，所述上電極11、下電極12在測試時分設在待測薄膜Rx的兩側。
[0038]所述上電極11為導電橡膠，所述下電極12為金屬銅輥。所述限流電阻R3為RI80B/8ff/200KQ/J高壓電阻，所述采樣電阻R4為DR/50W/200 Ω/F大功率電阻。
[0039]所述AD模塊2選用的型號為三菱FX1N-2AD-BD。
[0040]所述輸出設備4選用GT1055-QSBD-C觸摸屏，所述觸摸屏的顯示屏上設有電弱點總數(shù)計數(shù)顯示窗口，其包括電弱點統(tǒng)計數(shù)顯示窗和電弱線統(tǒng)計數(shù)顯示窗。
[0041]下面結合附圖對本發(fā)明的工作過程進行詳細描述。
[0042]參照圖1，漏電流采樣電路I由限流電阻R3、上電極11、待測薄膜Rx、下電極12、采樣電阻R4構成串聯(lián)回路，采樣電阻R4的高電位節(jié)點連接所述AD模塊的V2+，采樣電阻R4的低電位節(jié)點連接AD模塊的公共輸入端子V1-。
[0043]被測試的薄膜Rx在施加有電壓的上、下電極間移動，對于正常薄膜(即無電弱點時)，漏電流采樣電路I檢測到的漏電流為微安級；當電弱點存在時，漏電流采樣電路I檢測到的漏電流超過ImA ；當電弱線存在時，漏電流采樣電路I檢測到的漏電流在規(guī)定的時間內(200mS)均超過1mA。當然，針對不同種類的塑料薄膜，操作人員還可以通過觸摸屏4對內設的強度限值和時間限值進行適應性修改，以使得測定結果更加準確。
[0044]AD模塊2為三菱FX1N-2AD-BD，其安裝在PLC3頂部，將從漏電流采樣電路I輸入的模擬信號轉換成數(shù)字信號傳入PLC3。
[0045]PLC3將AD模塊2傳送來的數(shù)字信號存放在專用寄存器D8113內，并實時刷新專用寄存器D8113內的數(shù)字信號。
[0046]PLC3用比較指令:CMP K1000 D8113 M60，對專用寄存器D8113數(shù)據(jù)與常數(shù)K1000(對應ImA)進行比較，得到如下結果:
[0047]1)D8113 < K1000 時，M60 為 ON ;
[0048]2)D8113 = K1000 時，M61 為 ON ;
[0049]3)D8113 > K1000 時，M62 為 ON ;
[0050]當僅M62為ON時，寄存器D139的數(shù)值增加，構成電弱點統(tǒng)計數(shù)；
[0051]當M62和T200 (即漏電流大于ImA且持續(xù)200mS)同時為ON時，寄存器D141的數(shù)值增加，構成電弱線統(tǒng)計數(shù)；
[0052]當M62為ON或M62和T200同時為ON時，寄存器D140的數(shù)值增加，構成電弱點和電弱線的總數(shù)計數(shù)。
[0053]寄存器D139、D141、D140的數(shù)值由通信電纜傳遞到觸摸屏的顯示窗口。觸摸屏上設有弱點總數(shù)計數(shù)顯示窗口，其包含電弱點統(tǒng)計數(shù)顯示窗口及電弱線統(tǒng)計數(shù)顯示窗口。
【權利要求】
1.一種基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其特征在于包括以下組成部分: 漏電流采樣電路(1)，所述漏電流采樣電路(1)的輸出端與AD模塊(2 )的輸入端相連； AD模塊(2 )，其輸入端與所述漏電流采樣電路(1)的輸出端連接，用于將從漏電流采樣電路(I)接收的模擬信號轉換成數(shù)字信號； PLC (3),其輸入端與所述AD模塊(2)的輸出端連接，用于接收從AD模塊(2)輸出的數(shù)字信號，所述PLC (3)的輸出端與輸出設備(4)的輸入端相連； 輸出設備(4)，其與PLC (3)雙向通訊連接，用于接收并顯示PLC (3)傳送過來的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其特征在于:所述AD模塊(2)為三菱FX1N-2AD-BD。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其特征在于:所述漏電流采樣電路(I)包括限流電阻(R3)、上電極、下電極和采樣電阻(R4);所述限流電阻(R3)串聯(lián)在測試電壓正極端與上電極之間，采樣電阻(R4)串聯(lián)在下電極與測試電壓負極端之間，所述上電極、下電極分設在待測薄膜的兩側；所述采樣電阻(R4)的高電位節(jié)點連接所述AD模塊(2)的電壓通道輸入端子，所述采樣電阻(R4)的低電位節(jié)點連接所述AD模塊(2)的公共輸入端子。
4.根據(jù)權利要求3所述的基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其特征在于:所述上電極為導電橡膠，所述下電極為金屬銅輥，所述限流電阻(R3)為RI80B/8ff/200KQ/J高壓電阻，所述采樣電阻(R4)為DR/50W/200 Ω/F大功率電阻。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其特征在于:所述 PLC (3)為三菱 FX1N-24MT-001。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出設備(4)為GT1055-QSBD-C觸摸屏。
7.一種根據(jù)權利要求1所述基于AD模塊輸出的薄膜電弱點測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)的測試方法，其包括如下步驟: . 1)、使待測薄膜在漏電流采樣電路(I)中的兩個電極之間移動，漏電流采樣電路(I)實時檢測采集漏電流，漏電流采樣電路(I)并將采集到的表征漏電流大小的模擬信號傳送至AD模塊(2)； .2 )、所述AD模塊(2 )將從漏電流采樣電路(I)接收的模擬信號轉換成數(shù)字信號發(fā)送至PLC (3)； .3)、所述PLC(3)中內設有強度限值和時間限值，當PLC (3)接收來自所述AD模塊(2)的數(shù)字信號后，進行如下運算: 當所述數(shù)字信號的強度小于所述強度限值時，不再將所述數(shù)字信號的持續(xù)時間與所述時間限值進行比較，此時電弱點和電弱線的數(shù)值均保持原數(shù)值； 當所述數(shù)字信號的強度大于所述強度限值，且所述數(shù)字信號的持續(xù)時間小于所述時間限值時，電弱點的數(shù)值增加一個； 當所述數(shù)字信號的強度大于所述強度限值，且所述數(shù)字信號的持續(xù)時間大于所述時間限值時，電弱線的數(shù)值增加一個； . 4)、所述PLC(3)對電弱點的數(shù)量、電弱線的數(shù)量以及電弱點和電弱線的總數(shù)量分別進行統(tǒng)計得到結果，且PLC (3)將所述結果發(fā)往輸出設備(4)。
8.根據(jù)權利要求7所述的測試方法，其特征在于:所述漏電流采樣電路(I)包括限流電阻(R3)、上電極、下電極和采樣電阻(R4);所述限流電阻(R3)串聯(lián)在測試電壓正極端與上電極之間，采樣電阻(R4)串聯(lián)在下電極與測試電壓負極端之間，所述待測薄膜在測試時即設置在上電極和下電極之間；所述采樣電阻(R4)的高電位節(jié)點連接所述AD模塊(2)的電壓通道輸入端子，所述采樣電阻(R4)的低電位節(jié)點連接所述AD模塊(2)的公共輸入端子。
9.根據(jù)權利要求8所述的測試方法，其特征在于:所述上電極為導電橡膠，所述下電極為金屬銅輥，所述限流電阻(R3)為RI80B/8W/200KQ/J高壓電阻，所述采樣電阻(R4)為DR/50W/200 Ω /F大功率電阻。
10.根據(jù)權利要求7~9任一項所述的測試方法，其特征在于:所述PLC(3)中內設的強度限值為1mA，時間限值為200mS。
【文檔編號】G01R31/12GK103913684SQ201410143398
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權日:2014年4月10日
【發(fā)明者】錢立文 申請人:安徽銅峰電子股份有限公司