一种静电放电发生器自动校准系统及校准方法
【专利摘要】本发明提供一种静电放电发生器自动校准系统及方法，校准系统包括充电电压校准线路和放电电流校准线路，其中，所述充电电压校准线路包括与ESD发生器相连的第一放电头、与第一放电头对接以采集ESD发生器充电电压的高压探头；所述放电电流校准线路包括第二放电头、电流传感器，以及示波器，所述第二放电头与ESD发生器相连，检测ESD发生器的电流时，第二放电头对准电流传感器，ESD发生器的充电电荷击穿空气形成瞬态电流，该瞬态电流被电流传感器获取。
【专利说明】—种静电放电发生器自动校准系统及校准方法
【【技术领域】】
[0001 ] 本发明涉及电磁兼容试验【技术领域】，特别涉及电磁抗扰度试验中所用的静电放电发生器(下文简称ESD发生器)自动校准系统及校准方法。
【【背景技术】】
[0002]静电放电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。ESD发生器是实施静电放电试验的主要标准器，为了保证ESD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ESD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。
[0003]结合有关国际和国家标准，本专利提出了对ESD发生器的校准方法，并研制满足该校准方法的自动校准系统，以提高校准过程的质量和效率。
【
【发明内容】
】
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供了一种静电放电发生器自动校准系统及校准方法，提高ESD发生器量值传递的质量和效率。
[0005]本发明所采用的技术方案为:
[0006]一种静电放电发生器自动校准系统，包括充电电压校准线路和放电电流校准线路，其中，所述充电电压校准线路包括与ESD发生器相连的第一放电头、与第一放电头对接以采集ESD发生器充电电压的高压探头；所述放电电流校准线路包括第二放电头、电流传感器，以及示波器，所述第二放电头与ESD发生器相连，检测ESD发生器的电流时，第二放电头对准电流传感器，ESD发生器的充电电荷击穿空气形成瞬态电流，该瞬态电流被电流传感器获取。
[0007]作为本发明的优选实施例，所述放电电流校准线路进一步包括有同轴衰减器，所述同轴衰减器的一端与电流传感器连接，另一端与示波器连接。
[0008]作为本发明的优选实施例，所述同轴衰减器通过低损同轴电缆与示波器连接。
[0009]所述高压探头的后端连接有高压表，所述高压表置于法拉第笼内。
[0010]所述电流传感器之后的部分均放置于法拉第笼内。
[0011]所述第一放电头为圆形，第二放电头为尖形。
[0012]所述法拉第笼的屏蔽效能不低于40dB。
[0013]所述高压探头和高压表组成的充电电压校准系统的准确度不低于I级。
[0014]所述电流传感器、同轴衰减器、低损同轴电缆和示波器形成的放电电流校准系统的Y轴准确度不低于3级，时间准确度不低于10级，所述示波器的带宽不低于1GHz，采样率不低于4GHz。
[0015]一种基于上述静电放电发生器自动校准系统的校准方法，包括以下步骤:
[0016](I)充电电压校准:设置ESD发生器的充电电压等级，对ESD发生器进行充电，当达到充电电压后，将圆形放电头与高压探头对接，按下ESD发生器放电开关，充电电荷转移到高压探头，读取该充电电压值，将该充电电压值与标准规定的参数范围进行比较，若该值在规定的范围内，为合格可以使用，否则不合格，不推荐使用；
[0017](2)放电电流的校准:设置ESD发生器充电电压等级，对ESD发生器进行充电，达到充电电压后，将尖形放电头对准电流传感器的中心部位，按下ESD发生器放电开关，充电电荷击穿空气形成瞬态电流，尖形放电头提取该瞬态电流值，按变比形成感应电压后传送到示波器，在示波器中分析并提取各电流峰值和上升时间，将获得的电流峰值与上升时间分别与标准规定的参数范围进行比较，若该值在规定的范围内，为合格可以使用，否则不合格，不推荐使用。
[0018]本发明专利具有以下有益效果:本发明利用直流高压表及高压探头校准空气放电模式下的充电电压参数，选择准确度0.2级(或更优)的直流高压表及高压探头，充电电压校准准确度等级可以达到I级；利用电流探头及示波器校准接触放电模式下的放电电流参数，选择0.5级(Y轴)及2级(X轴)的示波器，0.1级的电流探头，放电电流校准准确度等级可以达到Y轴3级和X轴10级。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0019]图1为本发明的充电电压校准线路。
[0020]图2为本发明的放电电流校准线路。
[0021]图3为本发明的ESD发生器自动校准系统。
[0022]图4为本发明的ESD发生器校准软件模块框图。
[0023]
I|ESD发生器 [2j圆形放电头
3~高压探头 4高压表
5~法拉第笼 6尖形放电头
7~电流传感器 8同轴衰减器
9~低损同轴电缆 10Sll
11上位机及校准软件模块~12程控总线
13 校准软件模块 Ti参数设置
15 仪器程序控制 16校准流程控制
17 数据处理 18ESD发生器参数
19 示波器参数 20校准元件参数
21校准参数配置 22控制总线库
【权利要求】
1.一种静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:包括充电电压校准线路和放电电流校准线路，其中，所述充电电压校准线路包括与ESD发生器(I)相连的第一放电头(2)、与第一放电头对接以采集ESD发生器充电电压的高压探头(3);所述放电电流校准线路包括第二放电头(6)、电流传感器(7)，以及示波器(10)，所述第二放电头与ESD发生器(I)相连，检测ESD发生器的电流时，第二放电头(6)对准电流传感器(7)，ESD发生器的充电电荷击穿空气形成瞬态电流，该瞬态电流被电流传感器获取。
2.如权利要求1所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述放电电流校准线路进一步包括有同轴衰减器(8)，所述同轴衰减器(8)的一端与电流传感器(7)连接，另一端与示波器(10)连接。
3.如权利要求2所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述同轴衰减器(8 )通过低损同轴电缆(9 )与示波器连接。
4.如权利要求1所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述高压探头的后端连接有高压表(4 )，所述高压表(4 )置于法拉第笼(5 )内。
5.如权利要求3所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述电流传感器(7)之后的部分均放置于法拉第笼(5)内。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述第一放电头为圆形，第二放电头为尖形。
7.如权利要求4或5所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述法拉第笼的屏蔽效能不低于40dB。
8.如权利要求4所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述高压探头(3)和高压表(4)组成的充电电压校准系统的准确度不低于I级。
9.如权利要求5所述的静电放电发生器自动校准系统，其特征在于:所述电流传感器(7)、同轴衰减器(8)、低损同轴电缆(9)和示波器(10)形成的放电电流校准系统的Y轴准确度不低于3级，时间准确度不低于10级，所述示波器的贷款不低于1GHz，采样率不低于4GHz。
10.一种基于权利要求1所述的静电放电发生器自动校准系统的校准方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)充电电压校准:设置ESD发生器(I)的充电电压等级，对ESD发生器(I)进行充电，当达到充电电压后，将圆形放电头(2)与高压探头(3)对接，按下ESD发生器(I)放电开关，充电电荷转移到高压探头(3 )，读取该充电电压值，将该充电电压值与标准规定的参数范围进行比较，若该值在规定的范围内，为合格可以使用，否则不合格，不推荐使用； (2)放电电流的校准:设置ESD发生器(I)充电电压等级，对ESD发生器(I)进行充电，达到充电电压后，将尖形放电头(6 )对准电流传感器(7 )的中心部位，按下ESD发生器(I)放电开关，充电电荷击穿空气形成瞬态电流，尖形放电头(6)提取该瞬态电流值，按变比形成感应电压后传送到示波器(10)，在示波器(10)中分析并提取各电流峰值和上升时间，将获得的电流峰值与上升时间分别与标准规定的参数范围进行比较，若该值在规定的范围内，为合格可以使用，否则不合格，不推荐使用。
【文档编号】G01R35/00GK103675747SQ201310719301
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】刘易勇, 冯建强, 姜楠, 吴玲 申请人:中国西电电气股份有限公司