专利名称：泄漏电流测量仪校验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子校验装置，尤其涉及一种用来校验泄漏电流测量仪的 电子装置。
技术背景由于目前常见的泄漏电流测量仪的设计原理不同，其校验方法也不同，主 要分为以下两种第一种泄漏电流测量仪只具有测量功能，而无输出功能。对于该类泄漏 电流测量仪以往使用多功能信号源(或普通电流源)进行检测，由于该类信号 源功能较多，量程较大，所以在小电流方面稳定性较低。同时由于该类信号源 普遍设计功率较小，无法满足大部分泄漏电流测量仪的检测要求，从而造成检 测范围不全和误差较大等现象，影响检测准确度。第二种泄漏电流测量仪通过输出电压而测量被测品泄漏电流。对于该类 泄漏电流测量仪可使用高阻计和数字表进行检测。检测时，由于不同高阻计的 功率范围和量程范围均不同，操作不当，很容易损坏高阻计和数字表。高阻箱 和数字表都是计量单位或计量部门的标准计量器具，作用大、精度高、价格贵， 一旦损坏将会带来工作的不便和较大的经济损失，并且由于高阻计和数字表量 程的不同，势必造成检测时仪器量程的闲置，从而造成人员体力和仪器资源的 浪费或检测能力的不足。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种准确度高、性能稳定、便于操作、 携带方便的泄漏电流测量仪校验装置。为解决上述技术伺题，本发明的技术方案是泄漏电流测量仪校验装置， 包括有源校验装置和无源校验装置，所述有源校验装置包括提供标准校验电流或电压信号的信号源；所述无源校验装置包括负载电阻箱，所述负载电阻箱为由波段开关连接的 负载电阻，所述负载电阻串联有标准电流表。作为一种改进，所述信号源包括提供振荡信号的振荡单元，所述振荡单元 输出端电连接放大单元输入端，所述放大单元的输出端电连接被校验泄漏电流 测量仪和量程单元，所述量程单元输出端电连接AC/DC转换单元，所述AC/DC 转换单元电连接A/D转换单元，所述A/D转换单元电连接显示单元。作为进一步的改进，所述振荡单元和所述放大单元之间还电连接有过载保 护单元。由于采用了上述技术方案，泄漏电流测量仪校验装置，包括有源校验装置 和无源校验装置，所述有源校验装置包括提供标准校验电流或电压信号的信号 源；所述无源校验装置包括负载电阻箱，所述负载电阻箱为由波段开关连接的 负载电阻，所述负载电阻串联有标准电流表；本发明的有益效果是能对现有 各种泄漏电流测量仪进行检测，可以使泄漏电流测量仪的检测准确、稳定、便 捷，填补我国泄漏电流测量仪检测的空白。对各级计量测试部门及其他使用单 位减员增效具有积极意义，对我国计量测试水平的提高具有一定的推动作用。
图1是本发明实施例有源校验装置的结构框图；图2是本发明实施例有源校验装置振荡单元的电路原理图；图3是本发明实施例有源校验装置电源单元与过载保护单元的电路原理图；图4是本发明实施例有源校验装置AC/DC转换单元的电路原理图； 图5是本发明实施例有源校验装置A/D转换单元的电路原理图； 图6是本发明实施例有源校验装置显示单元的电路原理图； 图7是本发明实施例有源校验装置的电路原理图； 图8是本发明实施例无源校验装置的结构框图。
具体实施方式
如图l所示为本发明实施例有源泄漏电流测量仪校验装置的结构框图，所 述有源校验装置包括提供标准校验电流或电压信号的信号源；所述信号源包括 提供工作电源的电源单元AP3电连接提供振荡信号的振荡单元API,所述振荡 单元API输出端电连接放大单元AP4输入端，所述放大单元AP4的输出端电连 接被校验泄漏电流测量仪A和量程单元AP6，所述量程单元AP6输出端电连接 AC/DC转换单元AP5，所述AC/DC转换单元AP5电连接A/D转换单元AP2，所述 A/D转换单元AP2电连接显示单元AP7。所述振荡单元API和所述放大单元AP4之间还电连接有过载保护单元AP8。 如图2所示为本发明实施例有源校验装置振荡单元的电路原理图，所述振 荡单元AP1主要由二块模拟集成电路N21、 N22,及一块数字集成电路T063、 2 个场效应管3DJ6F和3个三极管等元件组成文氏桥式振荡电路，用频率选择开 关选择不同的桥臂电阻，结合电容C21、 C22形成选频网络，产生 50Hz/60Hz/400Hz的振荡频率，也可采用晶体振荡和数字振荡电路。由第一模 拟集成电路1/2N211输出端12反馈到它的同相输入端2形成正反馈产生频率为 50Hz/60Hz/400Hz的振荡电压，振荡电压幅度的稳定由第一模拟集成电路1/2 N212和场效应管VT21， 二极管VD21， VD22来完成，调节微调电位器RP21改变其 的反馈量，使得到失真最小的波形；稳压管VD23提供一个稳定的负参考电压， 加到第一模拟集成电路1/2N212反相输入端7作为起始偏压，当振荡电压为零 时，第一模拟集成电路1/2 N212的10端输出一个正电压，使VT1DS间导通电 阻最小，这样降低了反馈量有利于起振.二极管VD21， VD22把振荡电压加以整流 并分别加到第一模拟集成电路1/2N212的输入端6、 7，随着振荡幅度的增强， 第一模拟集成电路1/2N212的IO端输出的正电压逐渐下降，VT21的导通电阻 也逐渐增加，即增加了反馈量，使振荡幅度下降，得到一个稳定振幅的振荡电 压；第二模拟集成电路N22组成一个缓冲放大器1/2 N221和一个输出放大器 1/2 N222，其增益用RP22调节，以减小后面负载对振荡器的影响VT22为无结 点通断开关，控制振荡电压的输出；集成电路Dl，三极管VT23、 VT24、 VT25， 二极管VD24、 VD25、 VD26、 VD27，光电耦合管VT26组成一个通断控制电路，完成输出检测电源的操作，集成电路D1组成一个双稳态电路，其5V电源有三 极管VD24提供，其输入信号有手动的通断操作；断信号输入，超载信号输入， 由于电容C211的原因，平时集成电路D1为高电平输出，故二极管VD26截止， 二极管VD25导通，同时三极管VT25导通，由于电阻R221、 R219的分压作用， 三极管VT23输出一个7. 5V的负电压，关闭三极管VT22，使振荡电压没有输出， 同时使三极管VT24截止，"通"指示灯不显示；当按下"通"按键，使集成电 路Dl翻转输出一个低电压，这时二极管VD26导通，三极管VT25基极为低电平， 故三极管VT25截止，这时由于电阻R221、R219、R217的分压作用，三极管VT23 输出一个7.5V的电位，加到三极管VT22，使其开通有振荡电压输出，同时使三 极管VT24导通，通指示灯亮，表示有检测电源输出，从而达到通断控制振荡电 压输出的目的。如图3所示为本发明实施例有源校验装置电源单元与过载保护单元的电路 原理图，电源单元AP3由整流桥U1，电容及稳压集成块N31、 N32组成士15V 电源；整流桥U2，电容及稳压集成块N33、 N34组成土5V电源；整流二极管VD31 构成+6V电源；过载保护单元AP8电路由模拟集成电路N35，五个晶体管组成， N35构成一个过压保护放大器1/2 N351和一个过流保护放大器1/2 N352，三极 管VT31、 VT32构成施密特电路，作为超载信号发生器。通常三极管VT31截止， 三极管VT32导通，输出低电平，三极管VT33为倒相器，输出高电平，这时二 极管VD35截止，二极管VD36导通，三极管VT34导通，三极管VT35截止，超 截指示灯不显示，表示正常工作；当输出测量电压过高或输出测量电流过大， 由取样电路取样输出放大电路，经放大后送入施密特电路，使施密特电路翻转， 则输出超截信号高电平，经三极管VT33倒相为低电平，送出一个超截信号负脉 冲给振荡器，自动关闭振荡器输出，同时二极管VD35导通，VD36截止，三极 管VT35导通，超载指示灯亮。由于振荡器输出关闭，超载消失，超载指示灯亦 立即熄灭，说明已超负荷，须降低输出或排除输出端的不合理负荷，再启动即 可正常工作。如图4所示为本发明实施例有源校验装置AC/DC转换单元AP5的电路原理图，AC/DC转换单元由场效应对管VT41，差分对管VT42，运算放大器N41和二 极管VD45、 VD46组成。场效应对管VT41为前置放大级，差分对管VT42为恒流 源，得到一个高阻抗高稳定的输入级，运算放大器N41为主放大级，直流为闭 环，交流为开环，由于运算放大器N41有很大的放大倍数，使整流二极管工作 在线性区，保证线性转换精度，转换系数为l: 1。如图5所示为本发明实施例有源校验装置A/D转换单元的电路原理图，A/D 转换单元AP2有大规模集成电路7135，反相器CC4069及乘2电路组成。大规模 集成电路7135为双积分自校零A/D转换电路，转换电压为0 1.9999伏，转换 精度为±0.025%±2个字，经乘2电路后，将量程扩展为0 3.9998伏，它与显 示单元一起组成数字电压表。A/D转换精度由校正电阻器进行核正，大规模集 成电路7135每一个测量周期为40002个时钟周期，分三个阶段进行；a、校零 阶段TO占用10001时钟周期；b、信号积分阶段T1占用10000个时钟周期；c、 基准源积分阶段T2占用20001个时钟周期。测量完毕后有一个复零阶段T3占 用100 200个时钟周期，若超量程时延至6200个时钟周期。如图6所示为本发明实施例有源校验装置显示单元的电路原理图，显示单 元AP7显示单元由译码驱动器74LS247,发光数字管及二极管组成的译码器等 元件组成。二极管译码器是为变换字符显示小数点而设置的，五个三极管为位 信号的选通开关；开通各位数字管的显示，74LS247为七段译码驱动器；将模 一数转换单元输送来的BCD码译为七段数字管信号，并推动对应笔划显示。如图7所示为本发明实施例的电路原理图，也显示有源泄漏电流测量仪校 验装置量程单元AP6中的部分电路原理图，电流取样由R715、R716、R717、R718、 R719、 R720、 R721、 R722组成电流取样电阻，由精密线绕电阻构成，最高精度 为0.01%，电压取样由串联电阻R723、 R724、 R727、 R728、 R729、 R725、 R726 分压取样，其基本量限电流为0.8mA。有源泄漏电流测量仪校验装置其工作原理如下所述-有源泄漏电流测量仪校验装置对于只用于校验具有测量功能的泄漏电流测 量仪，信号源产生标准信号通过振荡单元和放大单元同时输送到量程单元和被校验的泄漏电流测量仪中，标准信号经过量程单元取样后经AC/DC转换单元将 交流信号转变成直流信号输送到A/D转换单元由A/D转换单元将模拟数值转换 成数字值直接由显示单元显示出来，将显示单元显示的标准数值与被校验的泄 漏电流测量仪所显示的实际数值进行比较，所得到的差值就是就是被校验的泄 漏电流测量仪的示值误差。如图8所示为本发明实施例无源校验装置的结构框图，所述无源校验装置 包括负载电阻箱B,所述负载电阻箱B为由拨段开关C连接的负载电阻D，所述 负载电阻D直接电连接标准电流表E，所述负载电阻箱B输入端电连接被测泄 漏电流测量仪A;无源校验装置一般用于校验有输出的泄漏电流的泄漏电流测 量仪，具体工作过程为将被测泄漏电流测量仪输出的220V (或380V)电压直 接加于负载箱上，调节负载箱阻值，使负载箱上电流表的显示与被测泄漏电流 测量仪的输出档位值相同，将被测泄漏电流测量仪显示的电流示值与标准电流 表所显示的电流示值进行比对，得到的差值就是被校验泄漏电流测量仪的示值 误差。本发明作为一种准确度高、性能稳定、便于操作、携带方便适用于各种泄 漏电流测量仪检测的专用设备，泄漏电流测量仪，验装置的发明，能对现有各 种泄漏电流测量仪进行检测，可以使泄漏电流测量仪的检测准确、稳定、便捷， 填补我国泄漏电流测量仪检测的空白，对各级计量测试部门及其他使用单位减 员增效具有积极意义，为我国计量测试水平的提高具有一定的推动作用。
权利要求
1.泄漏电流测量仪校验装置，其特征在于包括有源校验装置和无源校验装置，所述有源校验装置包括提供标准校验电流或电压信号的信号源；所述无源校验装置包括负载电阻箱，所述负载电阻箱为由波段开关连接的负载电阻，所述负载电阻串联有标准电流表。
2. 如权利要求1所述的泄漏电流测量仪校验装置，其特征在于所述信号 源包括提供振荡信号的振荡单元，所述振荡单元输出端电连接放大单元输入端， 所述放大单元的输出端电连接被校验泄漏电流测量仪和量程单元，所述量程单元输出端电连接AC/DC转换单元，所述AC/DC转换单元电连接A/D转换单元， 所述A/D转换单元电连接显示单元。
3. 如权利要求2所述的泄漏电流测量仪校验装置，其特征在于所述振 荡单元和所述放大单元之间还电连接有过载保护单元。
全文摘要
本发明公开了一种泄漏电流测量仪校验装置，包括有源校验装置和无源校验装置，所述有源校验装置包括提供标准校验电流或电压信号的信号源；所述无源校验装置包括负载电阻箱，所述负载电阻箱为由波段开关连接的负载电阻，所述负载电阻串联有标准电流表；能对现有各种泄漏电流测量仪进行检测，可以使泄漏电流测量仪的检测准确、稳定、便捷适于大范围的推广应用。
文档编号G01R35/00GK101246206SQ20081001515
公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者谭国强 申请人:谭国强