油介质损耗及电阻率测试仪中高精度程控直流高压源的设计与稳定性控制

在油介质损耗及电阻率测试仪中，高精度程控直流高压源是实现电阻率测量的核心动力源，其性能直接决定测量结果的可靠性。该高压源的设计需兼顾 “高精度程控调节” 与 “高稳定性输出”

一、设计需求：精准检测对高压源的核心诉求

绝缘油电阻率测量基于欧姆定律，对高压源提出 “准、稳、控、护” 四大核心需求，即高精度输出、高稳定性、灵活程控调节与完善保护功能。此外，还需适应多样场景，满足环境适应性、体积与功耗等集成需求。

二、硬件架构设计：构建高精度高压输出基础

采用 “低压程控调节 — 高压功率放大 — 精密反馈稳压” 三级拓扑。低压程控调节模块以高精度 DAC 为核心，结合滤波与缓冲电路、高精度基准电压源，生成稳定低压信号；高压功率放大模块通过推挽电路、高频变压器等实现升压，辅以散热设计；高压隔离与反馈模块用高压光耦和隔离电源实现电气隔离，高精度分压器取样反馈。

三、程控功能实现：灵活适配自动化检测需求

通过嵌入式系统与高压源协同，形成 “指令传输 — 参数解析 — 电压调节 — 状态反馈” 闭环。指令交互采用校验码保障可靠，支持多档位电压自动调节与切换，提升检测效率。

四、稳定性控制策略：多维度保障高压输出可靠

从硬件、软件、抗干扰及保护机制多维度稳控。硬件通过温度与老化补偿抵消漂移；软件采用自适应 PID 算法闭环调节；抗干扰设计涵盖电源、屏蔽、线缆等方面；保护机制含过压、过流等，硬件优先响应。

五、性能校准与验证

通过标准设备搭建平台校准，进行静态、动态稳定性及抗干扰测试，确保高压源性能满足绝缘油电阻率测量需求。