專利名稱：交直流泄漏電流測試儀檢定裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測試技術領域，特別是一種交直流泄漏電流測試儀檢定裝置。
背景技術：
泄漏電流是當前電器產品進行產品安全測試的主要參數(shù)之一，其重要性已經超過 了絕緣電阻測試。相關行業(yè)規(guī)定安全電壓為36V，安全電流為10mA，原因如下電擊對人體 的危害程度，主要取決于通過人體電流的大小和通電時間的長短。電流強度越大，致命危險 越大；持續(xù)時間越長，死亡的可能性越大。能引起人感覺到的最小電流值稱為感知電流，交 流為1mA，直流為5mA ；人觸電后能自己擺脫的最大電流稱為擺脫電流，交流為10mA，直流為 50mA ；在較短的時間內危及生命的電流稱為致命電流，如IOOmA的電流通過人體ls，可足以 使人致命，因此致命電流為50mA。在有防止觸電保護裝置的情況下，人體允許通過的電流一 般可按30mA考慮。泄漏電流的測試主要通過泄漏電流測試儀進行，現(xiàn)在國內外已有多家儀器生產廠 商生產有源或無源的泄漏電流測試儀，更有將泄漏電流測試部分集成入安規(guī)測試儀內部， 組成自動測試系統(tǒng)。按照國家計量檢定規(guī)程JJG843-2007《泄漏電流測試儀》的要求，泄 漏電流測試儀的檢定需配備交直流電壓源、電流源、電流電壓表、頻率計和電阻箱等多臺儀 器，特別是檢定市電供應的交流有源泄漏電流測試儀，由于電源波動，采樣電流和泄漏電流 的讀數(shù)也在不停波動，甚至造成不能準確讀數(shù)的結果。而且由于待檢定的泄漏電流測試儀 的限制，調節(jié)困難，造成檢定效率的低下。國內已經先后有多家廠商或研究機構研制泄漏電流測試儀校準裝置，它們將多種 計量標準器整合成一套標準器，客觀上達到了提高工作效率的效果，但是這些裝置存在以 下缺陷。1、自動化程度不高，很多儀器都需要采用電位器調整輸出，沒能體現(xiàn)自動化測量 的優(yōu)勢。2、校準功能僅是按國家檢定規(guī)程要求儀器的簡單堆砌，并不是一套多功能的綜合 儀器。3、功能不全，不能滿足國家檢定規(guī)程中項目的全部要求，基本上不能檢定時間常數(shù)。4、內部校準不方便，多數(shù)還是采用電位器調整的落后方式進行校準。5、功能落后，都是采用負載電阻箱進行反復調節(jié)泄漏電流。6、測量范圍窄，工作頻率的測量量程少，儀器實用性和適用性不強。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種交直流泄漏電流測試儀 檢定裝置，實現(xiàn)多功能自動校準交直流泄漏電流測試儀的目的。本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)上述目的。[0013]交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，包括輸入裝置、顯示裝置、主控MCU、ADC電壓采 樣單元、DAC電壓基準產生單元、DDS交流波形產生電路、輸入切換開關、誤差放大器、交直 流自動量程電壓表、自動量程電阻表、輸出切換開關矩陣、輸出功率放大器、AC/DC真有效值 轉換器、交直流電壓輸出模塊、交直流電流輸出模塊和交直流小電流模擬電子負載模塊；所 述ADC電壓采樣單元的輸出端和所述輸入裝置的輸出端連接于所述主控MCU，所述主控MCU 的輸出端連接于所述顯示裝置的輸出端、DAC電壓基準產生單元和DDS交流波形產生電路 的輸入端，所述ADC電壓采樣單元的輸出端連接于所述輸入切換開關，DAC電壓基準產生單 元的輸出端連接于所述誤差放大器的輸入端，所述誤差放大器的輸出端、所述DDS交流波 形產生電路的輸出端、所述AC/DC真有效值轉換器的輸出端連接于所述輸出切換開關矩陣 的輸入端，所述輸出切換開關矩陣的輸出端連接于所述輸出功率放大器的輸入端，所述輸 入切換開關的輸出端連接于交直流自動量程電壓表和自動量程電阻表的輸出端，所述誤差 放大器的輸出端、所述交直流電壓輸出模塊、交直流電流輸出模塊、交直流小電流模擬電子 負載模塊的輸出端連接于所述AC/DC真有效值轉換器的輸入端，所述輸出功率放大器的輸 出端連接于所述交直流電壓輸出模塊和交直流電流輸出模塊的輸入端，所述顯示裝置為液晶顯示器。所述輸入裝置為鍵盤與滾輪。本實用新型還包括連接于所述輸入切換開關的時間常數(shù)表。本實用新型的有益效果為1.自動化程度高，所有功能都采用鍵盤和滾輪控制輸出，LCD顯示模塊顯示，充分 體現(xiàn)智能儀器自動化測量的優(yōu)勢。2.在一臺儀器中包括自動量程交直流電壓表、自動量程電阻表、自動量程交直流 電壓源、自動量程交直流高壓電流源、自動量程交直流恒流負載、自動量程時間常數(shù)表等多 種功能，基本能滿足國家檢定規(guī)程中項目的全部要求。3.內部校準方便，交直流電壓測量、電阻測量、交直流電壓源、交直流高壓電流源、 交直流恒流負載、時間常數(shù)都可以采用“非開蓋校正”技術進行軟件校正。4.功能先進，采用獨創(chuàng)的自動量程交直流小電流恒流負載技術，只需從控制鍵盤 輸入待檢定的電流點就可以自動恒流，無需使用負載電阻箱反復調節(jié)。5.測量范圍寬，工作頻率D(T600kHz，不僅可以用于泄漏電流測試儀的檢定，還適 用于電子電壓表、交直流數(shù)字電壓表、指針表等多種儀器的檢定工作。
圖1為本實用新型的一個實施例的結構示意圖。1.主控 MCU ；2.液晶顯示器；3.鍵盤與滾輪；4.ADC電壓采樣單元；5.DAC電壓基準產生單元；6.DDS交流波形產生電路；7.輸入切換開關；[0031]8.誤差放大器；9.交直流自動量程電壓表；10.自動量程電阻表；11.輸出功率放大器；12.輸出切換開關矩陣；13 . AC/DC真有效值轉換器；14.交直流電壓輸出模塊；15 .交直流電流輸出模塊；16 .交直流小電流模擬電子負載模塊；17 .時間常數(shù)表。
具體實施方式
以下結合圖1對本專利做進一步的描述。本實用新型的交直流泄漏電流測試儀檢定裝置的一個實施例如圖1所示，包括交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，包括輸入裝置、顯示裝置、主控MCU 1、ADC電壓 采樣單元4、DAC電壓基準產生單元5、DDS交流波形產生電路6、輸入切換開關7、誤差放大 器8、交直流自動量程電壓表9、自動量程電阻表10、輸出切換開關矩陣12、輸出功率放大器 11、AC/DC真有效值轉換器13、交直流電壓輸出模塊14、交直流電流輸出模塊15和交直流小 電流模擬電子負載模塊16 ；所述ADC電壓采樣單元4的輸出端和所述輸入裝置的輸出端連 接于所述主控MCUl，所述主控MCUl的輸出端連接于顯示裝置的輸出端、DAC電壓基準產生 單元5和DDS交流波形產生電路6的輸入端，所述ADC電壓采樣單元4的輸入端連接于所 述輸入切換開關7，DAC電壓基準產生單元5的輸出端連接于所述誤差放大器8的輸入端， 所述誤差放大器8的輸出端、所述DDS交流波形產生電路6的輸出端、所述AC/DC真有效值 轉換器13的輸出端連接于所述輸出切換開關矩陣12的輸入端，所述輸出切換開關矩陣12 的輸出端連接于所述輸出功率放大器11的輸入端，所述輸入切換開關7的輸出端連接于交 直流自動量程電壓表9和自動量程電阻表10的輸出端，所述誤差放大器8的輸出端、所述 交直流電壓輸出模塊14、交直流電流輸出模塊15、交直流小電流模擬電子負載模塊16的輸 出端連接于所述AC/DC真有效值轉換器13的輸入端，所述輸出功率放大器11的輸出端連 接于所述交直流電壓輸出模塊14和交直流電流輸出模塊15的輸入端，所述顯示裝置為液晶顯示器2。所述輸入裝置為鍵盤與滾輪3。本實用新型還包括連接于所述輸入切換開關7的時間常數(shù)表17。在一臺儀器中包括交直流自動量程電壓表9、自動量程電阻表10、自動量程交直 流電壓輸出模塊14、自動量程交直流電流輸出模塊15、自動量程交直流小電流恒流負載16 和自動量程時間常數(shù)表17等多種裝置，實現(xiàn)多種功能。交直流自動量程電壓表9、自動量程電阻表10、交直流電壓輸出模塊14、交直流電 流輸出模塊15、交直流小電流恒流負載16、時間常數(shù)表17都可以采用“非開蓋校正”技術 進行軟件校正。在信號源和交直流小電流恒流負載16的穩(wěn)定方面使用了模擬積分誤差放大的技術。功能切換、檢定參數(shù)和校正參數(shù)都可以使用鍵盤或滾輪輸入，無需使用模擬開關 或電位器調節(jié)。主控MCU 1接受用戶通過鍵盤與滾輪3傳遞來的指令，進行內部分析，并通過液晶 顯示器2顯示出來。另一方面，分析符合要求的指令通過主控MCU 1控制的外設ADC電壓 采樣單元4、DAC電壓基準產生單元5、DDS交流波形產生電路6和輸出切換開關矩陣12來 實現(xiàn)相應的輸出、測量、恒流和校準功能。主控MCU 1為先進8位單片機系統(tǒng)。本實施例具有以下功能。1.測量功能。測量功能包括直流電壓測量、交流電源測量、直流電阻測量和時間常 數(shù)測量。主控MCU 1接收測量指令后，通過輸出切換開關矩陣12，切換到測量功能。被測信 號通過衰減器、放大器、R/V轉換后經過AC/DC真有效值轉換器13轉換為直流電壓，經ADC 電壓采樣單元4轉換為數(shù)字信號，由主控MCU 1譯碼通過液晶顯示器2進行顯示。2.輸出功能。輸出功能包括直流電壓源、交流電壓源、直流電流源和交流電流源。 主控MCU 1接收指令后，通過輸出切換開關矩陣12，切換到輸出功能，根據(jù)指令的內容，控 制DDS交流波形產生電路6的輸出頻率，DAC電壓基準產生單元5的輸出基準電壓。同時， DDS交流波形產生電路6的輸出信號經過模擬電路的放大，輸出信號由衰減器到AC/DC真有 效值轉換器13轉換為直流電壓，并與DAC電壓基準產生單元5產生的基準電壓進行積分比 較，誤差信號控制誤差放大器8調節(jié)信號的幅度，達到穩(wěn)定輸出信號幅度的目的。3.恒流功能。恒流功能包括直流恒流功能和交流恒流功能，恒流功能使用小電流 恒流模擬電子負載技術。主控MCU 1接收指令后，通過輸出切換開關矩陣12，切換到恒流功 能。外界電源通過整流器轉換為單極信號，電子負載電流采樣到該信號，使用電壓控制誤差 放大器8將該信號控制達林頓晶體管，從而可以控制外界電源的電流大小。電流采樣電路 采集信號采樣器和電流控制器的電流，經AC/DC真有效值轉換器13后DAC電壓基準產生單 元5產生的基準電壓進行積分比較，誤差信號控制誤差放大器8，從而達到恒流的目的。4.校準功能。通過面板的操作可以完成主機所有功能的校準。主控MCU 1接收測 量指令后，通過輸出切換開關矩陣12，切換到校準功能。根據(jù)檢定裝置的菜單提示，將標準 儀表接到檢定裝置的輸出端和輸入端，并將標準儀表的指示值輸入檢定裝置的內部，通過 內部的運算，就可以將校準參數(shù)保存到內部非易失存儲器中。在測量和輸出的時候，自動調 取校準參數(shù)進行數(shù)據(jù)修正，保證輸出的準確性。本實用新型由于功能強大，準確度高，基本可以完成泄漏電流測試儀的所有檢定 項目。同時本裝置不僅可用于檢定和校準泄漏電流測試儀，還適用于電子電壓表、交直流數(shù) 字電壓表、指針表等多種儀器的檢定工作。
權利要求1.交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，其特征在于包括輸入裝置、顯示裝置、主控MCU、 ADC電壓采樣單元、DAC電壓基準產生單元、DDS交流波形產生電路、輸入切換開關、誤差放 大器、交直流自動量程電壓表、自動量程電阻表、輸出切換開關矩陣、輸出功率放大器、AC/ DC真有效值轉換器、交直流電壓輸出模塊、交直流電流輸出模塊和交直流小電流模擬電子 負載模塊；所述ADC電壓采樣單元的輸出端和所述輸入裝置的輸出端連接于所述主控MCU， 所述主控MCU的輸出端連接于所述顯示裝置的輸出端、DAC電壓基準產生單元和DDS交流 波形產生電路的輸入端，所述ADC電壓采樣單元的輸出入端連接于所述輸入切換開關，DAC 電壓基準產生單元的輸出端連接于所述誤差放大器的輸入端，所述誤差放大器的輸出端、 所述DDS交流波形產生電路的輸出端、所述AC/DC真有效值轉換器的輸出端連接于所述輸 出切換開關矩陣的輸入端，所述輸出切換開關矩陣的輸出端連接于所述輸出功率放大器的 輸入端，所述輸入切換開關的輸出端連接于交直流自動量程電壓表和自動量程電阻表的輸 入出端，所述誤差放大器的輸出端、所述交直流電壓輸出模塊、交直流電流輸出模塊、交直 流小電流模擬電子負載模塊的輸出端連接于所述AC/DC真有效值轉換器的輸入端，所述輸 出功率放大器的輸出端連接于所述交直流電壓輸出模塊和交直流電流輸出模塊的輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，其特征在于所述顯示裝 置為液晶顯示器。
3.根據(jù)權利要求1所述的交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，其特征在于所述輸入裝 置為鍵盤與滾輪。
4.根據(jù)權利要求1所述的交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，其特征在于還包括連接 于所述輸入切換開關的時間常數(shù)表。
專利摘要交直流泄漏電流測試儀檢定裝置，包括輸入裝置、顯示裝置、主控MCU、ADC電壓采樣單元、DAC電壓基準產生單元、DDS交流波形產生電路、輸入切換開關、誤差放大器、時間常數(shù)表、交直流自動量程電壓表、自動量程電阻表、輸出切換開關矩陣、輸出功率放大器、AC/DC真有效值轉換器、交直流電壓輸出模塊、交直流電流輸出模塊和交直流小電流模擬電子負載模塊。本實用新型頻率準確度和穩(wěn)定性較高，無須外接計算機，通過主控MCU控制的輸入裝置和顯示裝置直接切換各種功能，設置各種檢定參數(shù)；交直流自動量程電壓表、自動量程電阻表、時間常數(shù)表、交直流電壓輸出模塊、交直流電流輸出模塊和交直流小電流模擬電子負載模塊還可以通過“軟校正”的方式進行校正。
文檔編號G01R35/00GK201926755SQ20102068748
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者丁雅羽, 何洪波, 李志得, 梁志成 申請人:廣東省計量科學研究院東莞分院