專利名稱：隔離型陣列式電壓信號源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種檢測技術(shù)領(lǐng)域的電路，具體地說，是一種隔離型陣列式 電壓信號源電路。
背景技術(shù)：
萬能式斷路器是用于接通、分?jǐn)嚯娏ο到y(tǒng)及對設(shè)備出現(xiàn)過載、欠壓、短路和接地故 障等各種故障進(jìn)行保護(hù)控制的一種開關(guān)器件。隨著電力系統(tǒng)和用戶對產(chǎn)品主要性能與功能 要求的不斷提高，智能型萬能式斷路器的應(yīng)用越來越廣泛。它的核心是其內(nèi)部的控制器單 元，萬能式斷路器的各項保護(hù)控制就是通過其內(nèi)部核心單元——控制器來實(shí)現(xiàn)的。在萬能 式斷路器的生產(chǎn)過程中，對其控制器進(jìn)行檢測是十分必要的。對于大批量控制器的檢測，為 了提高測試效率，充分發(fā)揮測試系統(tǒng)潛力，采用多工位并行測試是一個非常有效的方法。傳 統(tǒng)的多工位并行測試電壓信號源與單工位測試信號源基本相同，即由計算機(jī)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換 器DAC輸出正弦電壓信號，再經(jīng)功率放大后連接至多個被測試品。由于各工位被測試品的 信號輸入端以并聯(lián)方式連接至信號源的輸出端，使得傳統(tǒng)信號源存在以下不足(1)在被 測試品信號輸入端輸入阻抗不高的條件下，由于功率放大電路所接負(fù)載阻抗的不同，將使 得滿工位測試與非滿工位測試時信號源輸出電壓不同，信號源輸出精度不高；(2)由于不 具隔離性能，如果某件被測試品信號輸入端存在短路故障，將可能導(dǎo)致電壓信號源或其他 測試品損壞。(3)傳統(tǒng)信號源只能滿足信號輸入端可共地的多工位產(chǎn)品測試需要，不能滿足 信號輸入端浮地的多工位測試品測試需要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種隔離型陣列式電壓信號源 電路，使其可靠、價廉、精度高，滿足對多工位測試品測試的需要。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種隔離型陣列式電壓信號源電路，它包括線 性校準(zhǔn)電路、電流源電路和高精度電流變換器陣列，外接電壓信號輸入線性校準(zhǔn)電路，線 性校準(zhǔn)電路輸出電壓信號給電流源電路，電流源電路輸出電流信號給高精度電流變換器陣 列。本實(shí)用新型所述的線性校準(zhǔn)電路由A、B和C三相電路組成，A相電路由電阻Rl和 可調(diào)電阻W1、W2組成，電阻Rl的一端與外接電壓信號UIa連接，電阻Rl的另一端與可調(diào)電 阻Wl的一端連接，可調(diào)電阻Wl的另一端與可調(diào)電阻W2的一端連接，可調(diào)電阻Wl的調(diào)節(jié)端 與A相電流源電路連接，可調(diào)電阻W2的另一端和調(diào)節(jié)端共同接地；B相電路由電阻R2和可 調(diào)電阻W3、W4組成，電阻R2的一端與外接電壓信號UIb連接，電阻R2的另一端與可調(diào)電阻 W3的一端連接，可調(diào)電阻W3的另一端與可調(diào)電阻W4的一端連接，可調(diào)電阻W3的調(diào)節(jié)端與 B相電流源電路連接，可調(diào)電阻W4的另一端和調(diào)節(jié)端共同接地；C相電路由電阻R3和可調(diào) 電阻W5、W6組成，電阻R3的一端與外接電壓信號UIc連接，電阻R3的另一端與可調(diào)電阻 W5的一端連接，可調(diào)電阻W5的另一端與可調(diào)電阻W6的一端連接，可調(diào)電阻W5的調(diào)節(jié)端與
4C相電流源電路連接，可調(diào)電阻W6的另一端和調(diào)節(jié)端共同接地。本實(shí)用新型所述的電流源電路由A、B和C三相電流源電路組成，A相電流源電路 由電阻 R4、R7、RIO、R13、R16、R21、R22、電容 Cl、C4、C7、繼電器 Jl、J4 和芯片 Al、Ul 組成， 電阻R4和電容Cl的一端與可調(diào)電阻Wl的調(diào)節(jié)端連接，電容Cl的另一端與電阻R7的一端 和芯片Al的1腳連接，電阻 RlO和R13的一端與芯片Al的2腳連接，電阻RlO的另一端與 電容C4的一端連接，電阻R13的另一端、電阻R16的一端和芯片Al的4腳與繼電器Jl和 J4的一觸頭連接，電阻R16的另一端與電容C7的一端連接，繼電器Jl線圈的一端與芯片 Ul的18腳連接，繼電器J4線圈的一端與芯片Ul的15腳連接，繼電器Jl的另一觸頭與高 精度電流變換器陣列的A列高精度電流變換器的首個高精度變換器連接，電阻R21的一端 與高精度電流變換器陣列的A列高精度電流變換器的末個高精度電流變換器連接，繼電器 J4的另一觸頭與高精度電流變換器陳列的N列高精度電流變換器的首個高精度電流變換 器連接，電阻R22的一端與高精度電流變換器陣列的N列高精度電流變換器的末個高精度 電流變換器連接，繼電器Jl、J4線圈的另一端、芯片Al的5腳和芯片Ul的10腳接直流電 源+12V，芯片Al的3腳接直流電源-12V，芯片Ul的1腳端口 1/01和4腳端口 1/04接上位 機(jī)，電阻R4、R7和電容C4、C7的另一端共同接地；B相電流源電路由電阻R5、R8、Rll、R14、 R17、R20、電容C2、C5、C8、繼電器J2和芯片A2、U1組成，電阻R5和電容C2的一端與可調(diào)電 阻W3的調(diào)節(jié)端連接，電容C2的另一端與電阻R8的一端和芯片A2的1腳連接，電阻Rll和 R14的一端與芯片A2的2腳連接，電阻Rll的另一端與電容C5的一端連接，電阻R14的另 一端、電阻R17的一端和芯片A2的4腳與繼電器J2的一觸頭連接，電阻R17的另一端與電 容C8的一端連接，繼電器J2線圈的一端與芯片Ul的17腳連接，繼電器J2的另一觸頭與高 精度電流變換器陣列的B列高精度電流變換器的首個高精度電流變換器連接，電阻R20的 一端與高精度電流變換器陳列的B列高精度電流變換器的末個高精度電流變換器連接，繼 電器J2線圈的另一端、芯片A2的5腳接直流電源+12V，芯片A2的3腳接直流電源-12V， 芯片Ul的2腳端口 1/02接上位機(jī)，電阻R5、R8和電容C5、C8的另一端共同接地；C相電流 源電路由電阻R6、R9、R12、R15、R18、R19、電容C3、C6、C9、繼電器J3和芯片A3、Ul組成，電 阻R6和電容C3的一端與可調(diào)電阻W5的調(diào)節(jié)端連接，電容C3的另一端與電阻R9的一端和 芯片A3的1腳連接，電阻R12和R15的一端與芯片A3的2腳連接，電阻R12的另一端與電 容C6的一端連接，電阻R15的另一端、電阻R18的一端和芯片A3的4腳與繼電器J3的一觸 頭連接，電阻R18的另一端與電容C9的一端連接，繼電器J3線圈的一端與芯片Ul的16腳 連接，繼電器J3的另一觸頭與高精度電流變換器陣列的C列高精度電流變換器的首個高精 度電流變換器連接，電阻R19的一端與高精度電流變換器陣列的C列高精度電流變換器的 末個高精度電流變換器連接，繼電器J3線圈的另一端、芯片A3的5腳接直流電源+12V，芯 片A3的3腳接直流電源-12V，芯片Ul的3腳端口 1/03接上位機(jī)，電阻R6、R9和電容C6、 C9的另一端共同接地，其中芯片A1、A2和A3為LM1875，芯片Ul為ULN2803。本實(shí)用新型所述的電阻R19、R20、R21和R22為錳銅絲電阻。本實(shí)用新型所述的高精度電流變換器陣列由A、B、C和N列電流變換器組成，每列 的高精度電流變換器中的各個高精度電流變換器的輸入端串聯(lián)連接，各個高精度電流變換 器的輸出端接被測試品。本實(shí)用新型所述的高精度電流變換器為在高精度電流互感器的輸出端并聯(lián)一電阻。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是通過上述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的隔離型陣列式電 壓信號源，由于采用了具有隔離性能的高精度電流變換器，使多個電壓輸出信號完全獨(dú)立 隔離，具有可靠、價廉、精度高的特點(diǎn)，用于多工位產(chǎn)品測試領(lǐng)域能進(jìn)一步提高檢驗系統(tǒng)的 可靠性和測試精度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖3是高精度電流變換器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型包括線性校準(zhǔn)電路、電流源電路、高精度電流變換器陣列 三個部分。電壓信號源的電壓信號輸入線性校準(zhǔn)電路、線性校準(zhǔn)電路輸出電壓信號給電流 源電路，電流源電路輸出電壓信號給高精度電流變換器陣列。參見圖2，所述的電流源電路分為A、B、C三相，A、B、C三相電流源對應(yīng)的線性校準(zhǔn) 電路的輸入是整個隔離型陣列式電壓信號源電路的輸入。由高精度電流變換器陣列輸出電 壓信號，所產(chǎn)生的電壓信號分為A、B、C、N四相，每相均由多個串聯(lián)的同類高精度電流變換 器輸出相互隔離的、大小相位均相同的電壓信號。所述的各相對應(yīng)的線性校準(zhǔn)電路，由一個定值電阻和兩個阻值不等的可調(diào)電阻構(gòu) 成，A相由電阻Rl、可調(diào)電阻Wl、W2組成，B相由電阻R2、可調(diào)電阻W3、W4組成，C相由電阻 R3、可調(diào)電阻W5、W6組成，電阻R1、R2、R3的一端作為整個隔離型陣列式電壓信號源電路的 輸入，電阻R1、R2、R3的另一端接分別接可調(diào)電阻W1、W3、W5的一端，可調(diào)電阻W1、W3、W5的 另一端分別連接可調(diào)電阻W2、W4、W6的一端，可調(diào)電阻Wl、W3、W5的調(diào)節(jié)端作為線性校準(zhǔn)電 路的輸出，與各相對應(yīng)的電流源電路輸入端分別連接，可調(diào)電阻W2、W4、W6的調(diào)節(jié)端與其自 身的另一端分別相連并接地。隔離型陣列式電壓信號源電路的輸入信號為正弦電壓信號。R19、R20、R21和R22為錳銅絲電阻，其溫度系數(shù)較小。由芯片Ul控制繼電器觸點(diǎn)的吸合與斷開，端口 1/01控制繼電器J1，端口 1/02控 制繼電器J2，端口 1/03控制繼電器J3，端口 1/04控制繼電器J4，當(dāng)端口 I/O為高電平時， 其對應(yīng)繼電器線圈得電，觸點(diǎn)吸合；當(dāng)端口 I/O為低電平時，其對應(yīng)繼電器線圈失電，觸點(diǎn) 斷開。所述的上位機(jī)的端口 I/O可以是單片機(jī)的端口 1/0，也可以是基于PCI總線的數(shù)據(jù)采 集卡的端口 I/O。所述的高精度電流變換器陣列其排列方式為高精度電流變換器 ◎、 、◎、 、 !排成一列，高精度電流變換器、 、 、 、排成一列，高精度電 流變換器⑩、 、 、< 、 排成一列，高精度電流變換器< 、 、 、@、㊣排成一列，
高精度電流變換器6)、@、⑩、⑩排成一行，高精度電流變換器 、⑩、< 、排成一行， 高精度電流變換器 、 、◎、⑩排成一行，高精度電流變換器@、 、⑩排成一行， 高精度電流變換器 、 、 、@排成一行，每列的5個高精度電流變換器的輸入端串聯(lián) 連接，每行的4個高精度電流變換器的輸出端可匯總到一個8針的接線端子上，輸出4路相互獨(dú)立隔離的測試信號，每個高精度電流變換器的輸出可供多工位測試品測試或科學(xué)試驗 使用。參見圖3，高精度電流變換器為在高精度互感器輸出端并聯(lián)一電阻，實(shí)現(xiàn)I/N變 換。本實(shí)用新型的校準(zhǔn)方法電壓信 號源由計算機(jī)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC或直接由信號 發(fā)生器輸出正弦電壓信號，分別接入隔離型陣列式電壓信號源電路的輸入端UIa、UIb、UIc， 用高精度萬用表測量對應(yīng)電流變換器輸出，分別調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Wl (粗調(diào))、W2 (細(xì)調(diào))或 W3 (粗調(diào))、W4 (細(xì)調(diào))或W5 (粗調(diào))、W6 (細(xì)調(diào))使對應(yīng)電流變換器輸出所需電壓。
權(quán)利要求一種隔離型陣列式電壓信號源電路，其特征在于它包括線性校準(zhǔn)電路、電流源電路和高精度電流變換器陣列，外接電壓信號輸入線性校準(zhǔn)電路，線性校準(zhǔn)電路輸出電壓信號給電流源電路，電流源電路輸出電流信號給高精度電流變換器陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離型陣列式電壓信號源電路，其特征在于所述的線性校準(zhǔn) 電路由A、B和C三相電路組成，A相電路由電阻Rl和可調(diào)電阻Wl、W2組成，電阻Rl的一端 與外接電壓信號UIa連接，電阻Rl的另一端與可調(diào)電阻Wl的一端連接，可調(diào)電阻Wl的另 一端與可調(diào)電阻W2的一端連接，可調(diào)電阻Wl的調(diào)節(jié)端與A相電流源電路連接，可調(diào)電阻W2 的另一端和調(diào)節(jié)端共同接地；B相電路由電阻R2和可調(diào)電阻W3、W4組成，電阻R2的一端與 外接電壓信號UIb連接，電阻R2的另一端與可調(diào)電阻W3的一端連接，可調(diào)電阻W3的另一端 與可調(diào)電阻W4的一端連接，可調(diào)電阻W3的調(diào)節(jié)端與B相電流源電路連接，可調(diào)電阻W4的 另一端和調(diào)節(jié)端共同接地；C相電路由電阻R3和可調(diào)電阻W5、W6組成，電阻R3的一端與外 接電壓信號UIc連接，電阻R3的另一端與可調(diào)電阻W5的一端連接，可調(diào)電阻W5的另一端 與可調(diào)電阻W6的一端連接，可調(diào)電阻W5的調(diào)節(jié)端與C相電流源電路連接，可調(diào)電阻W6的 另一端和調(diào)節(jié)端共同接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離型陣列式電壓信號源電路，其特征在于所述的電流源電 路由A、B和C三相電流源電路組成，A相電流源電路由電阻R4、R7、R10、R13、R16、R21、R22、 電容C1、C4、C7、繼電器J1、J4和芯片A1、U1組成，電阻R4和電容Cl的一端與可調(diào)電阻Wl 的調(diào)節(jié)端連接，電容Cl的另一端與電阻R7的一端和芯片Al的1腳連接，電阻RlO和R13的 一端與芯片Al的2腳連接，電阻RlO的另一端與電容C4的一端連接，電阻R13的另一端、電 阻R16的一端和芯片Al的4腳與繼電器Jl和J4的一觸頭連接，電阻R16的另一端與電容 C7的一端連接，繼電器Jl線圈的一端與芯片Ul的18腳連接，繼電器J4線圈的一端與芯片 Ul的15腳連接，繼電器Jl的另一觸頭與高精度電流變換器陣列的A列高精度電流變換器 的首個高精度變換器連接，電阻R21的一端與高精度電流變換器陣列的A列高精度電流變 換器的末個高精度電流變換器連接，繼電器J4的另一觸頭與高精度電流變換器陳列的N列 高精度電流變換器的首個高精度電流變換器連接，電阻R22的一端與高精度電流變換器陣 列的N列高精度電流變換器的末個高精度電流變換器連接，繼電器J1、J4線圈的另一端、芯 片Al的5腳和芯片Ul的10腳接直流電源+12V，芯片Al的3腳接直流電源-12V，芯片Ul 的1腳端口 1/01和4腳端口 1/04接上位機(jī)，電阻R4、R7和電容C4、C7的另一端共同接地； 8相電流源電路由電阻1 5、1 8、1 11、1 14、1 17、1 20、電容02、05、08、繼電器J2和芯片A2、U1 組成，電阻R5和電容C2的一端與可調(diào)電阻W3的調(diào)節(jié)端連接，電容C2的另一端與電阻R8 的一端和芯片A2的1腳連接，電阻Rll和R14的一端與芯片A2的2腳連接，電阻Rll的另 一端與電容C5的一端連接，電阻R14的另一端、電阻R17的一端和芯片A2的4腳與繼電器 J2的一觸頭連接，電阻R17的另一端與電容C8的一端連接，繼電器J2線圈的一端與芯片 Ul的17腳連接，繼電器J2的另一觸頭與高精度電流變換器陣列的B列高精度電流變換器 的首個高精度電流變換器連接，電阻R20的一端與高精度電流變換器陳列的B列高精度電 流變換器的末個高精度電流變換器連接，繼電器J2線圈的另一端、芯片A2的5腳接直流電 源+12V，芯片A2的3腳接直流電源-12V，芯片Ul的2腳端口 1/02接上位機(jī)，電阻R5、R8 和電容C5、C8的另一端共同接地；C相電流源電路由電阻R6、R9、R12、R15、R18、R19、電容 C3、C6、C9、繼電器J3和芯片A3、Ul組成，電阻R6和電容C3的一端與可調(diào)電阻W5的調(diào)節(jié)端連接，電容C3的另一端與電阻R9的一端和芯片A3的1腳連接，電阻R12和R15的一端 與芯片A3的2腳連接，電阻R12的另一端與電容C6的一端連接，電阻R15的另一端、電阻 R18的一端和芯片A3的4腳與繼電器J3的一觸頭連接，電阻R18的另一端與電容C9的一 端連接，繼電器J3線圈的一端與芯片Ul的16腳連接，繼電器J3的另一觸頭與高精度電流 變換器陣列的C列高精度電流變換器的首個高精 度電流變換器連接，電阻R19的一端與高 精度電流變換器陣列的C列高精度電流變換器的末個高精度電流變換器連接，繼電器J3線 圈的另一端、芯片A3的5腳接直流電源+12V，芯片A3的3腳接直流電源-12V，芯片Ul的 3腳端口 1/03接上位機(jī)，電阻R6、R9和電容C6、C9的另一端共同接地，其中芯片Al、A2和 A3 為 LM1875，芯片 Ul 為 ULN2803。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離型陣列式電壓信號源電路，其特征在于所述的電阻R19、 R20、R21和R22為錳銅絲電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離型陣列式電壓信號源電路，其特征在于所述的高精度電 流變換器陣列由A、B、C和N列電流變換器組成，每列的高精度電流變換器中的各個高精度 電流變換器的輸入端串聯(lián)連接，各個高精度電流變換器的輸出端接被測試品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔離型陣列式電壓信號源電路，其特征在于所述的高精度電 流變換器為在高精度電流互感器的輸出端并聯(lián)一電阻。
專利摘要一種隔離型陣列式電壓信號源電路，屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域。它包括線性校準(zhǔn)電路、電流源電路和高精度電流變換器陣列，外接電壓信號輸入線性校準(zhǔn)電路，線性校準(zhǔn)電路輸出電壓信號給電流源電路，電流源電路輸出電流信號給高精度電流變換器陣列。優(yōu)點(diǎn)通過上述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的隔離型陣列式電壓信號源，由于采用了具有隔離性能的高精度電流變換器，使多個電壓輸出信號完全獨(dú)立隔離，具有可靠、價廉、精度高的特點(diǎn)，用于多工位產(chǎn)品測試領(lǐng)域能進(jìn)一步提高檢驗系統(tǒng)的可靠性和測試精度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號G01R1/28GK201628732SQ20102013828
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者楊云飛, 涂水林, 謝啟, 顧啟民 申請人:常熟理工學(xué)院