泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電器，特別是一種泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]泄漏電流是指在沒有故障施加電壓的情況下，電氣中帶相互絕緣的金屬零件之間，或帶電零件與接地零件之間，通過其周圍介質(zhì)或絕緣表面所形成的電流稱為泄漏電流。按照美國UL標(biāo)準(zhǔn)，泄漏電流是包括電容耦合電流在內(nèi)的，能從家用電器可觸及部分傳導(dǎo)的電流。泄漏電流測試儀是用于測量各類電器泄漏電流及相關(guān)參數(shù)的儀器，所以泄漏電流測試儀的量值準(zhǔn)確與否是直接關(guān)系到電器安全和使用者的人身安全，也是企業(yè)安全生產(chǎn)必不可少的檢測儀器。
[0003]由于泄漏電流測試儀本身設(shè)計(jì)原理各不相同，各級計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在對泄漏電流測試儀檢定的過程中，只是根據(jù)被檢測泄漏電流測試儀的不同功能和用戶要求，大多采用多功能信號源(或者普通電流源)或高阻計(jì)及數(shù)字表等標(biāo)準(zhǔn)器組合進(jìn)行檢定，普遍存在:1、檢定所使用標(biāo)準(zhǔn)器種類繁多，占用工作面積龐大，而且由于標(biāo)準(zhǔn)器之間檢定關(guān)系的關(guān)聯(lián)性，一臺出現(xiàn)問題，則會(huì)影響整個(gè)檢定過程，甚至是無法完成正常的檢定工作。2、對于泄漏電流測試儀的某些參數(shù)(例如時(shí)間常數(shù))不能便捷、準(zhǔn)確的檢定并讀出數(shù)據(jù)，加大了檢定人員的工作強(qiáng)度，并且中間計(jì)算過程繁雜，提高了檢定數(shù)據(jù)出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)度。3、傳統(tǒng)檢定泄漏電流測試儀的標(biāo)準(zhǔn)器與被檢泄漏電流測試儀之間缺少通訊設(shè)計(jì)，無法進(jìn)行未來半自動(dòng)、全自動(dòng)檢定模式的實(shí)現(xiàn)，各計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)無法根據(jù)自身工作特點(diǎn)進(jìn)行有效管理，無法實(shí)現(xiàn)未來大規(guī)模集約化檢定，大大影響了檢定效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，可有效解決漏電電流檢測的準(zhǔn)確性和提高工作效率的問題。
[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，由殼體和控制電路構(gòu)成，控制電路包括可編程控制器、存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可編程控制器ICl和微處理器IC2相連，微處理器IC2與顯示器相連，微處理器IC2上設(shè)有上位機(jī)接口，可編程控制器ICl與電源相連，并經(jīng)同步/異步串行接口與鍵盤相連，可編程控制器ICl分別經(jīng)串行外設(shè)接口接DDS波形發(fā)生器、第一 D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可編程控制器ICl上裝有PLL鎖相環(huán)，PLL鎖相環(huán)經(jīng)信號存儲(chǔ)器接第二電壓采樣器，第二電壓采樣器上設(shè)有交流電壓及諧波測量接頭C，并經(jīng)第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器ICl相連，交直流轉(zhuǎn)換器經(jīng)第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器與可編程控制器ICl相連，交直流轉(zhuǎn)換器與第一電壓采樣器相連，第一電壓采樣器與采樣電阻、直流電流輸出端A、交流電流輸出端B相連，采樣電阻經(jīng)采樣器分別與交直流轉(zhuǎn)換器和整流濾波器相連，整流濾波器和積分器相連，積分器經(jīng)第一D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器ICl相連，積分器經(jīng)乘法器與運(yùn)算放大器相連，運(yùn)算放大器分別同直流電流輸出端A和乘法器相連，乘法器經(jīng)選擇開關(guān)同DDS波形發(fā)生器相連。
[0006]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，攜帶使用方便，測量準(zhǔn)確，工作效率高，能夠兼容任何通信速率的上位機(jī)，便于檢定系統(tǒng)未來擴(kuò)展，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型的電路連接框示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0009]由圖1所示，本實(shí)用新型由殼體和控制電路構(gòu)成，控制電路包括可編程控制器、存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可編程控制器ICl和微處理器IC2相連，微處理器IC2與顯示器相連，微處理器IC2上設(shè)有上位機(jī)接口，可編程控制器ICl與電源相連，并經(jīng)同步/異步串行接口與鍵盤相連，可編程控制器ICl分別經(jīng)串行外設(shè)接口接DDS波形發(fā)生器、第一 D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可編程控制器ICl上裝有PLL鎖相環(huán)，PLL鎖相環(huán)經(jīng)信號存儲(chǔ)器接第二電壓采樣器，第二電壓采樣器上設(shè)有交流電壓及諧波測量接頭C，并經(jīng)第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器ICl相連，交直流轉(zhuǎn)換器經(jīng)第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器與可編程控制器ICl相連，交直流轉(zhuǎn)換器與第一電壓采樣器相連，第一電壓采樣器與采樣電阻、直流電流輸出端A、交流電流輸出端B相連，采樣電阻經(jīng)采樣器分別與交直流轉(zhuǎn)換器和整流濾波器相連，整流濾波器和積分器相連，積分器經(jīng)第一 D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器ICl相連，積分器經(jīng)乘法器與運(yùn)算放大器相連，運(yùn)算放大器分別同直流電流輸出端A和乘法器相連，乘法器經(jīng)選擇開關(guān)同DDS波形發(fā)生器相連。
[0010]所述的DDS波形發(fā)生器包括第一 DDS波形發(fā)生器、第二 DDS波形發(fā)生器；所述的可編程控制器ICl為EPM570T144C5可編程控制器(FPGA);所述的第一 D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0011]所述的微處理器IC2為C0rtex-M3微處理器，是一種低功耗處理器，具有門數(shù)目少、中斷延遲短、調(diào)試成本低的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高度集成一體化，覆蓋了規(guī)程對泄漏電流測試儀的相關(guān)指標(biāo)檢定要求，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益的技術(shù)效果:
[0012]泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀實(shí)現(xiàn)了泄漏電流測試儀輸入電阻測定、輸入電路時(shí)間常數(shù)測量和試驗(yàn)電壓檢定等功能的高度集成，采用表源一體化，減少了泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢定所需的儀器種類，連線簡單，檢定數(shù)據(jù)直接讀取，極大地提高了檢定效率和可靠性。本部分采用Cortex-M3內(nèi)核的STM32系統(tǒng)16位4路同時(shí)采樣AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換器，利用DDS技術(shù)，最大程度降低信號干擾及噪聲，直接產(chǎn)生寬頻信號，保證1Hz?IMHz范圍內(nèi)的信號準(zhǔn)確度優(yōu)于0.2%，總諧波失真度優(yōu)于0.5%，精確測量輸入電路參數(shù)及交流電壓。本部分利用FPGA靈活編程特性，結(jié)合PLL鎖相環(huán)電路，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電壓同步采樣，ARM內(nèi)核的STM32微處理數(shù)據(jù)，提高了測量準(zhǔn)確度，縮短了測試時(shí)間，并且通過RS232串口實(shí)現(xiàn)檢定管理軟件與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)共享和通訊，采用串行通信波特率可設(shè)置，能夠兼容任何通信速率的上位機(jī)管理軟件，便于檢定系統(tǒng)未來擴(kuò)展，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，由殼體和控制電路構(gòu)成，控制電路包括可編程控制器、存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器和A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征在于，可編程控制器ICl和微處理器IC2相連，微處理器IC2與顯示器相連，微處理器IC2上設(shè)有上位機(jī)接口，可編程控制器ICl與電源相連，并經(jīng)同步/異步串行接口與鍵盤相連，可編程控制器ICl分別經(jīng)串行外設(shè)接口接DDS波形發(fā)生器、第一 D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可編程控制器ICl上裝有PLL鎖相環(huán)，PLL鎖相環(huán)經(jīng)信號存儲(chǔ)器接第二電壓采樣器，第二電壓采樣器上設(shè)有交流電壓及諧波測量接頭C，并經(jīng)第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器ICl相連，交直流轉(zhuǎn)換器經(jīng)第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器與可編程控制器ICl相連，交直流轉(zhuǎn)換器與第一電壓米樣器相連，第一電壓米樣器與米樣電阻、直流電流輸出端A、交流電流輸出端B相連，采樣電阻經(jīng)采樣器分別與交直流轉(zhuǎn)換器和整流濾波器相連，整流濾波器和積分器相連，積分器經(jīng)第一 D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器ICl相連，積分器經(jīng)乘法器與運(yùn)算放大器相連，運(yùn)算放大器分別同直流電流輸出端A和乘法器相連，乘法器經(jīng)選擇開關(guān)同DDS波形發(fā)生器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，其特征在于，所述的DDS波形發(fā)生器包括第一 DDS波形發(fā)生器、第二 DDS波形發(fā)生器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，其特征在于，所述的可編程控制器ICl為EPM570T144C5可編程控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，其特征在于，所述的第一D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器為AD7606模數(shù)轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，其特征在于，所述的微處理器IC2為cortex-M3微處理器。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及泄漏電流測試儀時(shí)間常數(shù)檢測儀，有效解決漏電電流檢測的準(zhǔn)確性和提高工作效率的問題，其結(jié)構(gòu)，可編程控制器和電源、微處理器相連，微處理器與顯示器相連，可編程控制器上的PLL鎖相環(huán)經(jīng)信號存儲(chǔ)器接電壓采樣器，電壓采樣器經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器同可編程控制器相連，交直流轉(zhuǎn)換器與可編程控制器、電壓采樣器相連，電壓采樣器與采樣電阻、直流電流輸出端、交流電流輸出端相連，采樣電阻經(jīng)采樣器分別與交直流轉(zhuǎn)換器和整流濾波器相連，整流濾波器和積分器相連，積分器同可編程控制器相連，運(yùn)算放大器分別同直流電流輸出端和乘法器相連，乘法器經(jīng)選擇開關(guān)同波形發(fā)生器相連，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，攜帶使用方便，測量準(zhǔn)確，工作效率高。
【IPC分類】G01R31/02, G01R35/00
【公開號】CN204789969
【申請?zhí)枴緾N201520526049
【發(fā)明人】陳清平, 陳兵, 寧亮, 劉銳
【申請人】河南省計(jì)量科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月20日