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高压开关机械特性测试仪是保证高压开关(或称高压断路器)正常可靠运行的重要仪器,在预防性试验中需要使用高压开关机械特性测试仪对高压开关的多个性能指标进行测试,为保证测量仪器的准确性,需要对仪器进行量值溯源,这对保障高压开关产品质量及国家和人民生命财产安全具有重要意义。研究工作得到国家质检总局科技计划项目“高压开关机械特性测试仪检定装置”(2009QK316)的资助。论文研究目标为:研究解决高压开关机械特性测试仪合分闸时间、弹跳次数及时间溯源问题;研究模拟高压开关动触头的机械运动,实现行程与速度计量;解决装置与市面上各种不同厂家连接、信号匹配的问题;解决装置参数的溯源。核心工作完成了一整套高压开关机械特性测试仪检定装置。⑴硬件上,通过分析我国当前主流的高压开关机械特性测试仪的工作原理及结构,设计了基于MSP430F149单片机为核心制作的嵌入式控制电路;并通过分析装置中电子电路模拟高压开关的合分闸过程,提出硬件设计中的抗干扰措施,同时通过计算机设定各测量参数有效提高仪器的使用灵活性。⑵装置软件设计分为上位机程序及下位机程序两部分。上位机程序基于Visual Basic软件平台,主要实现参数设置及速行程的测量,通过RS232接口与下位机连接,完成数据的传输。下位机采用MSP430F149单片机编译器支持C编译器,采用C语言进行程序开发,当不需要进行行程与速度的测量时,下位机可单独使用,实现合分闸时间、弹跳次数及时间的测量,并提供多种触发方式方便连接测试。本文从硬件开发到软件设计,完成的高压开关机械特性测试仪检定装置达到的技术指标如下:⑴时间输出范围0.01~999.99ms;⑵分辨率:0.005ms,准确度:±0.005ms;⑶弹跳次数:0~5次可调;⑷机械运动速度0.5~3.0m/s。本文最后通过实验,验证了本装置的实用性、准确性,结果表明,该装置技术指标符合预期设计要求和使用目的。