专利名称：一种抗扰度发生器自动校准方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电磁兼容试验技术领域，涉及一种自动校准系统及校准方法，尤其是一种电磁抗扰度试验中所用电压暂降、短时中断和电压变化(简称DIV)抗扰度发生器的自动校准方法及系统。
背景技术：
DIV抗扰度试验是电气电子设备电磁兼容试验项目的主要内容之一，而电磁兼容试验已纳入国家强制性认证范畴。DIV抗扰度发生器是实施DIV试验的主要标准器，为了保证DIV抗扰度发生器的质量及使用过程中的准确、可靠，对它进行科学有效地校准是非常必要的。因此，研究DIV抗扰度发生器的校准方法，并设计相应的自动校准系统，就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种抗扰度发生器自动校准方法及系统，该方法通过对校准线路的合理设计，并且配合方法设计自动校准系统，能够有效提高DIV抗扰度发生器量值传递的质量和效率。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的这种抗扰度发生器自动校准方法，包括I)电压幅度、持续时间及持续周期参数校准将示波器的高压探头高压端和低压端分别接DIV抗扰度发生器输出的L端和N端，示波器通过隔离变压器供电；2)负载调整率参数校准使DIV抗扰度发生器的被测件输出端与可调电阻相连，高压探头测试可调电阻端电压，电流探头测试可调电阻电源线上的电流，高压探头和电流探头分别接入示波器的通道I和通道2 ；3)开关特性参数校准a)上升/下降时间、过冲/欠冲幅度校准DIV抗扰度发生器EUT输出端与无感电阻相连，高压探头测试无感电阻端电压，并接入示波器通道I ;b)相位准确度校准DIV抗扰度发生器EUT输出端接无感电阻，电压探头测试无感电阻端电压波形，并馈入示波器通道1，同时用标准信号源产生同频正弦波接入示波器通道2 ；4)最大峰值冲击电流参数校准a)电压暂降和短时中断抗扰度发生器最大峰值电流驱动能力校准DI抗扰度发生器EUT输出端与整流桥相连，整流桥与电解电容器相连，在电解电容器旁并接一个放电电阻，电流探头用于监视线路上的电流，输出端接入示波器的通道I ;b)EUT最大峰值冲击电流校准DI抗扰度发生器EUT输出端接EUT，电流探头采集线路上的电流并馈入示波器通道I。本发明还提出一种DIV抗扰度发生器自动校准系统，包括
参数设置模块该模块设置校准所需要的各种参数，包括DIV抗扰度发生器参数、示波器参数、校准元件参数、校准所依据的标准；仪器控制模块该模块实现对仪器的程序控制，包括下述四个二级模块控制总线库、示波器驱动库、DIV抗扰度发生器驱动库、仪器互换控制；校准模块该模块实现对校准过程相关活动的控制，包括校准线路配置、校准流程配置、程控仪器控制、校准过程控制；数据处理模块该模块对校准过程中所获得的数据按照需要进行处理，对提取到的DIV抗扰度发生器和示波器数据，按照有关标准进行符合性比较，最后形成满足特定格式要求的原始记录或报表。上述仪器控制模块中，所述仪器互换控制采用IV1-COM模块技术实现。本发明具有以下有益效果1.本发明提出了科学合理的DIV抗扰度发生器校准方法，涵盖电压幅度持续时间及持续周期、负载调整率、开关特性和最大峰值冲击电流四类计量特性，可系统客观地评价DIV抗扰度发生器的各项参数。2.本发明针对需校准的四类计量特性，提出了四套校准线路，既考虑了试验的可实现性，又保证了对相关标准的符合性，为客观地校准DIV抗扰度器参数奠定了良好的技术基础。3.本发明的校准系统，可以自动完成上述四类计量特性的参数校准过程，提高了试验效率，降低了随机误差的产生，有效保障了校准质量。4.本发明的系统可完成从参数设置、仪器控制、校准流程和数据处理等功能，支持多种程控总线和国内外主流仪器，具有良好的兼容性，从而大大提高了自动校准系统的普适性。
图1为幅度、持续时间及持续周期校准连接图；图2为负载调整率校准连接图；图3为开关特性校准连接图；图4为最大峰值冲击电流校准连接图；图5为DIV抗扰度发生器自动校准模块方框图。图中1、DIV抗扰度发生器；2、高压探头；3、示波器；4、隔离变压器；5、电流探头；
6、可调电阻；7、无感电阻；8、标准信号源；9、整流桥；10、电解电容器；11、放电电阻；12、被测件。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述表征DIV抗扰度发生器I的主要参数有以下四类①电压幅度、持续时间及持续周期，②负载调整率，③开关特性，④最大峰值冲击电流。对于每一类参数，由于参数特性的不同，需要采用不同的校准线路和校准程序。依据有关电磁兼容国际和国家标准，本发明提出了如下校准方法
I)电压幅度、持续时间及持续周期参数校准如图1所示。示波器3的高压探头2高压端(低压端)分别接DIV抗扰度发生器I输出的L端(N端)，示波器3通过隔离变压器4供电。2)负载调整率参数校准试验线路如图2所示。DIV抗扰度发生器I的被测件12(简称EUT)输出端与可调电阻6相连，高压探头2测试可调电阻6端电压，电流探头5测试可调电阻6电源线上的电流，高压探头2和电流探头5分别接入示波器3的通道I和通道2。3)开关特性参数校准试验线路如图3所示。a)图用于上升/下降时间、过冲/欠冲幅度校准=DIV抗扰度发生器I的EUT输出端与无感电阻7相连，高压探头2测试无感电阻7端电压，并接入示波器3 (双通道)的通道I。b)图用于相位准确度校准DIV抗扰度发生器I的EUT输出端接无感电阻7，高压探头2测试无感电阻7端电压波形，并馈入示波器3通道1，同时用标准信号源8产生同频正弦波接入示波器通道2。④最大峰值冲击电流参数校准试验线路如图4所示。a)图用于电压暂降和短时中断(简称DI)抗扰度发生器最大峰值电流驱动能力校准DI抗扰度发生器I的EUT输出端与整流桥9相连，整流桥9与电解电容器10相连，在电解电容器10旁并接一个放电电阻11，电流探头5用于监视线路上的电流，输出端接入示波器3的通道I。b )图用于EUT最大峰值冲击电流校准DI抗扰度发生器I的EUT输出端接EUT，电流探头5采集线路上的电流并馈入示波器3的通道I。按照上述校准要求，需要校准的参数很多(超过一百个)，而且大多数参数需要通过手工计算并反复调节设备才能获得，使得试验过程繁琐，效率低下，且容易引入随机误差。针对这些需求，本发明研制出了一套DIV抗扰度发生器自动校准系统，其专用自动校准模块如图5所示。利用该专用测试模块，设置DIV抗扰度发生器和测试仪器的参数、自动读取仪器数值，并按照相关国际和国家标准进行数据处理，自动形成校准所需要的原始记录(或报表)。这样，既科学地执行了前述校准方法，降低了随机误差，也大大提高了校准效率。为了实现自动校准，需开发图5的专用自动校准系统。整套系统分为四个一级模块数设置模块该模块主要功能是设置校准所需要的各种参数，包括DIV抗扰度发生器参数、示波器参数、校准元件参数(如电压探头变比、电流探头变比等)、校准所依据的标准等，分别在图5中用四个二级模块表示。仪器控制模块该模块主要功能是实现对仪器的程序控制，可兼容国内外主流同类仪器，包括下述四个二级模块控制总线库(兼容的总线有RS-232、GPIB、USB及LAN等)、示波器驱动库(兼容安捷伦、泰克和力科等厂家多种类型的示波器)、DIV抗扰度发生器驱动库(兼容瑞士 TESEQ、EM TEST等产品)、仪器互换控制(采用IV1-COM模块技术实现上述仪器的互换)。校准模块该模块的主要功能是实现对校准过程相关活动的控制，包括下述四个二级模块校准线路配置(选择图广图4中某条线路，并配置有关元件参数)、校准流程配置(如需要校准的类别及参数)、程控仪器控制(实现对程控仪器的指令控制)、校准过程控制(启动校准过程，完成校准活动)。数据处理模块:该模块的主要功能是对校准过程中所获得的数据按照需要进行处理，比如对提取到的DIV抗扰度发生器和示波器数据，按照有关标准进行符合性比较，最后形成满足特定格式要求的原始记录(或报表)。以下结合附图对本发明的技术方案进行详细描述:图1给出了校准DIV幅度、持续时间和持续周期的线路，具体实现过程是:①I输出100%UT (UT为电网额定电压值，典型值有110V、220V和380V等);②2接收波形信号并通过CHl输入到3，提取幅值、持续时间及持续周期参数，判断是否在设定值的额定容差范围内; I 分别输出 80%UT (t ( 5s)，70%UT (t ( 3s)，40%UT (t ( 3s)，重复步骤①②。图2给出了校准负载调整率的线路，具体实现过程是 ①I输出100%UT，调整6，用5 监视电流，直至显示为规定值(16A@100%UT，20Ai80%UT, 23Ai70%UT, 40Ai40%UT);②用 2 测量6端电压，通过CHl输入到3，记录波形，提取参数，判断是否在设定值的容差范围内I分别输出 80%UT (t ^ 5s)，70%UT (t ^ 3s)，40%UT (t ^ 3s)，重复步骤①②。图3给出了校准开关特性的线路，具体实现过程是:上升/下降时间，过冲/欠冲校准:①设定I相位角90° I输出从0%UT切换到100%UT 2提取7的端电压，通过CHl输入到3，记录波形，提取上升/下降时间，过冲/欠冲等参数I分别输出从100%UT切换到80%UT，100%UT切换到70%UT，100%UT切换到40%UT，100%UT切换到0%UT，重复③；⑤设定I相位角为270°，重复②③④。(乙)相位角准确度校准:①设定I相位角0° ;@1输出从0%UT切换到100%UT，8同步输出同频的波形；(D 2提取7的端电压，通过CHl输入到3，记录波形，比较电压变化处的相位角差异，判断是否在容差内I输出分别从100%仏切换到0%UT，重复②③；⑤分别设定发生器相位角为45° ,90° ,135° ,180° ,225° ,270°，315°，重复步骤②③④。
图4给出了校准最大峰值冲击电流的线路，具体实现过程是:(甲)DI抗扰度发生器最大峰值冲击电流校准:①将I设置为相位90° ;②调整I输出电压，从0%U广100%UT，5获取该过程中最大峰值冲击电流波形并输入到3中，记录并提取最大峰值冲击电流参数；③将I设置为相位270°，重复②。(乙)EUT最大峰值冲击电流校准:①至少停电5min，在90°相位重新开机5采集峰值冲击电流并输入到3，记录并提取最大峰值冲击电流参数■级在270°重复①；③至少通电lmin，停电5min，然后在相位90°重新开机，5采集峰值冲击电流并输入到3，记录并提取最大峰值冲击电流参数。④在270°重复③。图5给出了完成图广图4所需要的自动校准模块框图，通过该模块，可以控制I和3，自动完成参数设置、控制校准过程、提取测试数据，并按照相关国际和国家标准进行数据处理，输出原始记录(或报表)。
权利要求
1.一种抗扰度发生器自动校准方法，其特征在于，包括: 1)电压幅度、持续时间及持续周期参数校准:将示波器的高压探头高压端和低压端分别接Div抗扰度发生器输出的L端和N端，示波器通过隔离变压器供电； 2)负载调整率参数校准:使DIV抗扰度发生器的被测件输出端与可调电阻相连，高压探头测试可调电阻端电压，电流探头测试可调电阻电源线上的电流，高压探头和电流探头分别接入示波器的通道I和通道2 ； 3)开关特性参数校准: a)上升/下降时间、过冲/欠冲幅度校准:DIV抗扰度发生器EUT输出端与无感电阻相连，高压探头测试无感电阻端电压，并接入示波器通道I ; b)相位准确度校准:DIV抗扰度发生器EUT输出端接无感电阻，电压探头测试无感电阻端电压波形，并馈入示波器通道1，同时用标准信号源产生同频正弦波接入示波器通道2 ； 4)最大峰值冲击电流参数校准: a)电压暂降和短时中断抗扰度发生器最大峰值电流驱动能力校准:DI抗扰度发生器EUT输出端与整流桥相连，整流桥与电解电容器相连，在电解电容器旁并接一个放电电阻，电流探头用于监视线路上的电流，输出端接入示波器的通道I ; b)EUT最大峰值冲击电流校准:DI抗扰度发生器EUT输出端接EUT，电流探头采集线路上的电流并馈入示波器通道I。
2.—种DIV抗扰度发生器自动校准系统,其特征在于,包括: 参数设置模块:该模 块设置校准所需要的各种参数，包括DIV抗扰度发生器参数、示波器参数、校准元件参数、校准所依据的标准； 仪器控制模块:该模块实现对仪器的程序控制，包括下述四个二级模块:控制总线库、示波器驱动库、DIV抗扰度发生器驱动库、仪器互换控制； 校准模块:该模块实现对校准过程相关活动的控制，包括:校准线路配置、校准流程配置、程控仪器控制、校准过程控制； 数据处理模块:该模块对校准过程中所获得的数据按照需要进行处理，对提取到的DIV抗扰度发生器和示波器数据，按照有关标准进行符合性比较，最后形成满足特定格式要求的原始记录或报表。
3.根据权利要求2所述的DIV抗扰度发生器自动校准系统，其特征在于，所述仪器控制模块中，所述仪器互换控制采用IV1-COM模块技术实现。
全文摘要
本发明公开了一种抗扰度发生器自动校准方法及系统，该方法针对需校准的四类计量特性，提出了四套校准线路，既考虑了试验的可实现性，又保证了对相关标准的符合性，为客观地校准DIV抗扰度器参数奠定了良好的技术基础。并且本发明提出了校准系统，可以自动完成上述四类计量特性的参数校准过程，提高了试验效率，降低了随机误差的产生，有效保障了校准质量。
文档编号G01R35/00GK103076584SQ20121058584
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者刘易勇, 任稳柱, 冯建强, 姜宁 申请人:中国西电电气股份有限公司, 西安高压电器研究院有限责任公司