Der Spannungsfestigkeitsprüfer besteht aus einem Spannungserhöhungsabschnitt, einem Steuerabschnitt und einer Anzeigeschaltung. Der Spannungserhöhungsabschnitt besteht aus einem Spannungsregeltransformator, einem Aufwärtstransformator und einem Ein-/Ausschalter für den Spannungserhöhungsabschnitt. Benutzer können die Ausgangsspannung des Aufwärtstransformators durch Einstellen des Spannungsreglers steuern. Der Steuerabschnitt besteht aus einem Stromabtastkreis, einem Zeitgeberkreis und einem Alarmkreis. Es ist dafür verantwortlich, den Test zu starten, den Strom zu überwachen, um einen Alarm auszulösen und die Stromversorgung zu unterbrechen, wenn der Strom den eingestellten Wert überschreitet, und die Stromversorgung zu unterbrechen, nachdem der Timer abgelaufen ist oder ein Reset-Signal empfangen wurde. Die Anzeigeschaltung zeigt den Ausgangsspannungswert des Aufwärtstransformators, den aktuellen Wert des Stromabtastabschnitts und den Countdown-Timerwert der Zeitschaltung an.
Der Hauptunterschied zwischen einem programmierbaren Spannungsprüfer und herkömmlichen Instrumenten liegt im Bereich der Spannungserhöhung. Seine Hochspannungsverstärkung wird nicht durch einen Spannungsregler mit Netzstrom geregelt, sondern durch einen Einzelchip-Mikrocomputer, der die Erzeugung eines 50-Hz- oder 60-Hz-Sinuswellensignals steuert, das dann von einer Leistungsverstärkerschaltung verstärkt und verstärkt wird. Der Wert der Ausgangsspannung wird ebenfalls vom Einzelchip-Mikrocomputer gesteuert. Moderne Spannungsprüfer können in Industriecomputer, Barcodescanner und andere Geräte integriert werden, um ein automatisiertes Prüfsystem zu bilden, das Steuerbefehle empfängt und Prüfergebnisse über ein Kommunikationsmodul zurücksendet.
Am Beispiel des Ultrahochspannungs-Stehspannungsprüfgeräts VT2008 zeigt das Blockdiagramm des Funktionsprinzips, dass das Relais die Verbindung oder Trennung des Hochspannungsausgangs steuert, der Spannungsregler (hauptsächlich bestehend aus einem Spannungseinsteller) die Spannung ändert, der Hochspannungstransformator die Spannung erhöht, der Stromdetektor den durch das Prüfgerät fließenden Strom in Spannung umwandelt und diese mit einer Referenzspannung vergleicht, bevor er ein Erkennungssignal an die Steuerung ausgibt. Der Controller steuert das Relais und den Alarmkreis basierend auf Signalen vom Stromdetektor und den Start-, Reset- und Timing-Funktionen. Der Timer führt zeitgesteuerte Tests durch, und die Alarmschaltung steuert den Summer und die Leckagelampe an, um einen akustischen und visuellen Alarm auszulösen und die Hochspannung automatisch zu trennen, wenn der Leckstrom den eingestellten Wert überschreitet.
Moderne programmierbare Spannungsprüfer verfügen über Funktionen wie programmierbare Prüfschritte, Überschlagserkennung und Schnellentladung. Sie können außerdem Isolationswiderstandsprüfungen (IR) und Spannungsfestigkeitsprüfungen (ACW/DCW) in einem Arbeitsgang durchführen und sind mit mehreren Kommunikationsschnittstellen (z. B. RS-232, GPIB) ausgestattet.
