泄漏电流测试仪时间常数检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电器，特别是一种泄漏电流测试仪时间常数检测仪。
【背景技术】
[0002]泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下，电气中带相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间，通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。按照美国UL标准，泄漏电流是包括电容耦合电流在内的，能从家用电器可触及部分传导的电流。泄漏电流测试仪是用于测量各类电器泄漏电流及相关参数的仪器，所以泄漏电流测试仪的量值准确与否是直接关系到电器安全和使用者的人身安全，也是企业安全生产必不可少的检测仪器。
[0003]由于泄漏电流测试仪本身设计原理各不相同，各级计量技术机构在对泄漏电流测试仪检定的过程中，只是根据被检测泄漏电流测试仪的不同功能和用户要求，大多采用多功能信号源(或者普通电流源)或高阻计及数字表等标准器组合进行检定，普遍存在:1、检定所使用标准器种类繁多，占用工作面积庞大，而且由于标准器之间检定关系的关联性，一台出现问题，则会影响整个检定过程，甚至是无法完成正常的检定工作。2、对于泄漏电流测试仪的某些参数(例如时间常数)不能便捷、准确的检定并读出数据，加大了检定人员的工作强度，并且中间计算过程繁杂，提高了检定数据出错的风险度。3、传统检定泄漏电流测试仪的标准器与被检泄漏电流测试仪之间缺少通讯设计，无法进行未来半自动、全自动检定模式的实现，各计量技术机构无法根据自身工作特点进行有效管理，无法实现未来大规模集约化检定，大大影响了检定效率。
【发明内容】
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种泄漏电流测试仪时间常数检测仪，可有效解决漏电电流检测的准确性和提高工作效率的问题。
[0005]本实用新型解决的技术方案是，由壳体和控制电路构成，控制电路包括可编程控制器、存储器、键盘、显示器和A/D模数转换器，可编程控制器ICl和微处理器IC2相连，微处理器IC2与显示器相连，微处理器IC2上设有上位机接口，可编程控制器ICl与电源相连，并经同步/异步串行接口与键盘相连，可编程控制器ICl分别经串行外设接口接DDS波形发生器、第一 D/A模数转换器、第二 A/D模数转换器、第三A/D模数转换器，可编程控制器ICl上装有PLL锁相环，PLL锁相环经信号存储器接第二电压采样器，第二电压采样器上设有交流电压及谐波测量接头C，并经第三A/D模数转换器同可编程控制器ICl相连，交直流转换器经第二 A/D模数转换器与可编程控制器ICl相连，交直流转换器与第一电压采样器相连，第一电压采样器与采样电阻、直流电流输出端A、交流电流输出端B相连，采样电阻经采样器分别与交直流转换器和整流滤波器相连，整流滤波器和积分器相连，积分器经第一D/A模数转换器同可编程控制器ICl相连，积分器经乘法器与运算放大器相连，运算放大器分别同直流电流输出端A和乘法器相连，乘法器经选择开关同DDS波形发生器相连。
[0006]本实用新型结构新颖独特，携带使用方便，测量准确，工作效率高，能够兼容任何通信速率的上位机，便于检定系统未来扩展，具有很强的实用性。
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的电路连接框示图。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。
[0009]由图1所示，本实用新型由壳体和控制电路构成，控制电路包括可编程控制器、存储器、键盘、显示器和A/D模数转换器，可编程控制器ICl和微处理器IC2相连，微处理器IC2与显示器相连，微处理器IC2上设有上位机接口，可编程控制器ICl与电源相连，并经同步/异步串行接口与键盘相连，可编程控制器ICl分别经串行外设接口接DDS波形发生器、第一 D/A模数转换器、第二 A/D模数转换器、第三A/D模数转换器，可编程控制器ICl上装有PLL锁相环，PLL锁相环经信号存储器接第二电压采样器，第二电压采样器上设有交流电压及谐波测量接头C，并经第三A/D模数转换器同可编程控制器ICl相连，交直流转换器经第二 A/D模数转换器与可编程控制器ICl相连，交直流转换器与第一电压采样器相连，第一电压采样器与采样电阻、直流电流输出端A、交流电流输出端B相连，采样电阻经采样器分别与交直流转换器和整流滤波器相连，整流滤波器和积分器相连，积分器经第一 D/A模数转换器同可编程控制器ICl相连，积分器经乘法器与运算放大器相连，运算放大器分别同直流电流输出端A和乘法器相连，乘法器经选择开关同DDS波形发生器相连。
[0010]所述的DDS波形发生器包括第一 DDS波形发生器、第二 DDS波形发生器；所述的可编程控制器ICl为EPM570T144C5可编程控制器(FPGA);所述的第一 D/A模数转换器、第二A/D模数转换器、第三A/D模数转换器为AD7606模数转换器；
[0011]所述的微处理器IC2为C0rtex-M3微处理器，是一种低功耗处理器，具有门数目少、中断延迟短、调试成本低的特点，实现了高度集成一体化，覆盖了规程对泄漏电流测试仪的相关指标检定要求，与现有技术相比，具有以下有益的技术效果:
[0012]泄漏电流测试仪时间常数检测仪实现了泄漏电流测试仪输入电阻测定、输入电路时间常数测量和试验电压检定等功能的高度集成，采用表源一体化，减少了泄漏电流测试仪时间常数检定所需的仪器种类，连线简单，检定数据直接读取，极大地提高了检定效率和可靠性。本部分采用Cortex-M3内核的STM32系统16位4路同时采样AD7606模数转换器，利用DDS技术，最大程度降低信号干扰及噪声，直接产生宽频信号，保证1Hz?IMHz范围内的信号准确度优于0.2%，总谐波失真度优于0.5%，精确测量输入电路参数及交流电压。本部分利用FPGA灵活编程特性，结合PLL锁相环电路，实现试验电压同步采样，ARM内核的STM32微处理数据，提高了测量准确度，缩短了测试时间，并且通过RS232串口实现检定管理软件与系统之间数据共享和通讯，采用串行通信波特率可设置，能够兼容任何通信速率的上位机管理软件，便于检定系统未来扩展，具有很强的实用价值。
【主权项】
1.一种泄漏电流测试仪时间常数检测仪，由壳体和控制电路构成，控制电路包括可编程控制器、存储器、键盘、显示器和A/D模数转换器，其特征在于，可编程控制器ICl和微处理器IC2相连，微处理器IC2与显示器相连，微处理器IC2上设有上位机接口，可编程控制器ICl与电源相连，并经同步/异步串行接口与键盘相连，可编程控制器ICl分别经串行外设接口接DDS波形发生器、第一 D/A模数转换器、第二 A/D模数转换器、第三A/D模数转换器，可编程控制器ICl上装有PLL锁相环，PLL锁相环经信号存储器接第二电压采样器，第二电压采样器上设有交流电压及谐波测量接头C，并经第三A/D模数转换器同可编程控制器ICl相连，交直流转换器经第二 A/D模数转换器与可编程控制器ICl相连，交直流转换器与第一电压米样器相连，第一电压米样器与米样电阻、直流电流输出端A、交流电流输出端B相连，采样电阻经采样器分别与交直流转换器和整流滤波器相连，整流滤波器和积分器相连，积分器经第一 D/A模数转换器同可编程控制器ICl相连，积分器经乘法器与运算放大器相连，运算放大器分别同直流电流输出端A和乘法器相连，乘法器经选择开关同DDS波形发生器相连。2.根据权利要求1所述的泄漏电流测试仪时间常数检测仪，其特征在于，所述的DDS波形发生器包括第一 DDS波形发生器、第二 DDS波形发生器。3.根据权利要求1所述的泄漏电流测试仪时间常数检测仪，其特征在于，所述的可编程控制器ICl为EPM570T144C5可编程控制器。4.根据权利要求1所述的泄漏电流测试仪时间常数检测仪，其特征在于，所述的第一D/A模数转换器、第二 A/D模数转换器、第三A/D模数转换器为AD7606模数转换器。5.根据权利要求1所述的泄漏电流测试仪时间常数检测仪，其特征在于，所述的微处理器IC2为cortex-M3微处理器。
【专利摘要】本实用新型涉及泄漏电流测试仪时间常数检测仪，有效解决漏电电流检测的准确性和提高工作效率的问题，其结构，可编程控制器和电源、微处理器相连，微处理器与显示器相连，可编程控制器上的PLL锁相环经信号存储器接电压采样器，电压采样器经A/D模数转换器同可编程控制器相连，交直流转换器与可编程控制器、电压采样器相连，电压采样器与采样电阻、直流电流输出端、交流电流输出端相连，采样电阻经采样器分别与交直流转换器和整流滤波器相连，整流滤波器和积分器相连，积分器同可编程控制器相连，运算放大器分别同直流电流输出端和乘法器相连，乘法器经选择开关同波形发生器相连，本实用新型结构新颖独特，携带使用方便，测量准确，工作效率高。
【IPC分类】G01R31/02, G01R35/00
【公开号】CN204789969
【申请号】CN201520526049
【发明人】陈清平, 陈兵, 宁亮, 刘锐
【申请人】河南省计量科学研究院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月20日