CN105744103A - 直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置，具有耦合器测试仪；所述耦合器测试仪内具有供电电路、铃流发生电路、直流调节电路和铃流调节电路；所述供电电路的输出端分别接铃流发生电路的输入端和直流调节电路的输入端；所述铃流发生电路的输出端接铃流调节电路的输入端；所述铃流调节电路的输出端分别接铃流输出电路和叠加输出电路；所述直流调节电路的输出端分别接铃流输出电路和叠加输出电路。本发明解决了电话机耦合器最高直流开路电压、最大直流短路电流、最高铃流开路电压、最高铃流工作电流的测量，具有测量精度高、控制方便的特点，解决了测试过程人为操作所产生的误差，且实现直流与铃流的叠加输出。

Description

直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置
技术领域
本发明涉及一种耦合器测试仪技术领域，特别涉及一种直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置。
背景技术
矿用电话机耦合器是井上调度交换机与井下电话机之间的隔离设备，实现本安电路(井下电话机)与非安电路(井上调度交换机)的隔离，同时须保证使用中的振铃信号与语音信号的无失真/低失真传输。
矿用电话机耦合器型式检验中须符合MT402-1995《煤矿生产调度电话用安全耦合器通用技术条件》和GB3836《爆炸性环境》的要求。标准中要求对电话机耦合器本安侧(下井用户线)的最高直流开路电压、最大直流短路电流、最高铃流开路电压、最高铃流工作电流四个本安参数进行测试，以保证本安侧输出能量的安全性，即实现电气防爆的本质安全。而测试上述四个本安参数就需要在电话机耦合器的非安侧施加直流/铃流信号，调整非安侧直流/铃流信号的电压、电流在一定范围内变化，以测试出本安侧的电压、电流信号的最高值。测试原理框图见图1。
实际检测中，测试本安侧最高直流开路电压、最高铃流开路电压时，需要将非安侧直流/铃流信号的输出电压调整至测试样品(矿用电话机耦合器)的最大供电电压，且实际测试中，因测试样品的功耗不同，导致直流/铃流信号源的带载压降也不同，因此，此直流/铃流信号源的带载能力需足够大。而测试本安侧最大直流短路电流、最高铃流工作电流(即本安侧短路)时，需要调整非安侧直流/铃流信号源输出的短路电流不高于测试样品(矿用电话机耦合器)的限制范围，同理，因测试样品的设计及应用不同，其对直流/铃流信号源的短路电流限制也不同，因此，此直流/铃流信号源的短路电流需能够连续调整。
而井上调度交换机注重通话使用性能，其输出端口为恒流输出，无法提供在一定范围内变化的直流/铃流电压/电流，其短路电流也不能调整，不能满足测试需求。因此，测试矿用电话机耦合器的本安参数时，需要专用的电压/电流可调的直流/铃流信号源来进行测试。而此信号源须包含直流电压/电流独立可调信号源和铃流电压/电流独立可调信号源。直流电压/电流独立可调信号源可用直流电源代替，但铃流电压/电流独立可调信号源相对较为复杂。
目前，国内铃流信号源比较多，主要有《铃流信号发生电路》，专利编号：200810241385.5，主要是使得电路中的DC-DC变换和DC-AC逆变两种电路转换合二为一，简化了电路，降低了次级电路的电压应力。
《一种在通讯设备中的铃流控制方法及装置》，专利编号：200510121073.7，主要是通过采用MCU或逻辑芯片检测本板铃流信号,背板铃流信号和互送信号,并采用时序控制,避免了在铃流开机和切换时的开关器件硬切换,以及铃流的在开关电路切换时的拉弧,提高了开关器件的可靠性；而且把开关电路从通讯设备插框背板转移到单板上来,提高了背板的可靠性,降低了后续的维护和检修困难。
《多通道高精度电压及铃流测试装置》，专利编号：CN01112943.3，本装置具有测试速度快、测试精度高、测量范围宽、测试通道多、性能稳定等优点,采用本装置无需外接电路即可实现多路宽范围电压的测量。
《一种方波输出铃流电源》，专利编号：201120358104.1，本装置克服了传统铃流电源存在的缺点，提高了电源效率，极大地减小了体积、重量，降低了电磁噪声，有较强的抗电磁干扰能力和较高的电磁兼容性，能够直接接入3.0～5.0V直流电或用二至三节1.5V干电池进行供电，非常适合应用在便携式通讯产品中，具有较强的实用价值。
以上专利多是针对调度通信设备使用过程中提供铃流控制信号进行研究，即适用于调度交换机，而对于提供电压/电流独立可调铃流信号源，并不适用。而《一种方波输出铃流电源》虽能提供可调铃流信号输出，但其短路电流不能够连续调整，且还需配合独立的直流电源进行使用。采用分体式测试设备对上述本安参数进行测试过程中，由于测试设备的不能形成一整套的控制及测量，在测试结果上往往会产生很大的偏差，不能形成准确的测试结果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种实现直流与铃流的叠加输出，更加真实有效的模拟实际应用环境可能出现的情况，使得测试结果更具有可信性和可靠性的直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置。
实现本发明目的的技术方案是：一种直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置，具有耦合器测试仪；所述耦合器测试仪内具有供电电路、铃流发生电路、直流调节电路和铃流调节电路；所述供电电路的输出端分别接铃流发生电路的输入端和直流调节电路的输入端；所述铃流发生电路的输出端接铃流调节电路的输入端；所述铃流调节电路的输出端分别接铃流输出电路和叠加输出电路；所述直流调节电路的输出端分别接铃流输出电路和叠加输出电路。
上述技术方案所述耦合器测试仪的外壳上设有直流开关、铃流开关、直流电压调节旋钮、直流电流调节旋钮、直流档位调节开关S1、铃流档位调节开关、叠加输出开关、铃流调节旋钮、直流输出端口、铃流输出端口和叠加输出端口。
上述技术方案所述直流调节电路包括二极管D1、三极管Q2、调节电阻R9、直流档位调节开关S1、调节电阻R4、三极管Q1和三极管Q3；所述二极管D1的正负两端分别接在三极管Q2的发射极和集电极；所述三极管Q2的基极接调节电阻R9的滑片端；所述调节电阻R9的线圈一端接在二极管D1的负极端，另一端接地；所述直流档位调节开关S1的固定端接三极管Q3的集电极；所述三极管Q3的发射极接至三极管Q1的基极，三极管Q3的基极接至串联的三极管Q1的发射极与调节电阻R4的线圈的公共端；所述调节电阻R4的滑片分别通过两支路连接直流档位调节开关S1的选择端。
上述技术方案所述耦合器测试仪的外壳上设有直流输出电压显示仪表、直流输出电流显示仪表、铃流输出电压显示仪表和铃流输出电流显示仪表。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明技术方案能够实现单台设备满足MT402-1995《煤矿生产调度电话用安全耦合器通用技术条件》和GB3836《爆炸性环境》中规定的对电话机耦合器本安侧(下井用户线)的最高直流开路电压、最大直流短路电流、最高铃流开路电压、最高铃流工作电流测试要求。
(2)本发明解决了电话机耦合器最高直流开路电压、最大直流短路电流、最高铃流开路电压、最高铃流工作电流的测量，具有测量精度高、控制方便的特点，解决了测试过程人为操作所产生的误差。
(3)本发明实现直流与铃流的叠加输出，更加真实有效的模拟实际应用环境可能出现的情况，使得测试结果更具有可信性和可靠性。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为传统的测试原理框图；
图2为本发明的设备正面面板布置结构图；
图3为本发明的测试原理图；
图4为本发明的直流调节电路图；
附图中标号为：耦合器测试仪1、供电电路2、铃流发生电路3、直流调节电路4、铃流调节电路5、铃流输出电路6、叠加输出电路7、直流开关8、铃流开关9、直流电压调节旋钮10、直流电流调节旋钮11、直流档位调节开关S1、铃流档位调节开关12、叠加输出开关13、铃流调节旋钮14、直流输出端口15、铃流输出端口16、叠加输出端口17、直流输出电压显示仪表18、直流输出电流显示仪表19、铃流输出电压显示仪表20、铃流输出电流显示仪表21、直流输出电路22。
具体实施方式
(实施例1)
见图2至图4，本发明具有耦合器测试仪1；所述耦合器测试仪1内具有供电电路2、铃流发生电路3、直流调节电路4和铃流调节电路5；所述供电电路2的输出端分别接铃流发生电路5的输入端和直流调节电路4的输入端；所述铃流发生电路5的输出端接铃流调节电路5的输入端；所述铃流调节电路5的输出端分别接铃流输出电路6和叠加输出电路7；所述直流调节电路4的输出端分别接直流输出电路22和叠加输出电路7。
所述耦合器测试仪1的外壳上设有直流开关8、铃流开关9、直流电压调节旋钮10、直流电流调节旋钮11、直流档位调节开关S1、铃流档位调节开关12、叠加输出开关13、铃流调节旋钮14、直流输出端口15、铃流输出端口16和叠加输出端口17。
所述直流调节电路4包括二极管D1、三极管Q2、调节电阻R9、直流档位调节开关S1、调节电阻R4、三极管Q1和三极管Q3；所述二极管D1的正负两端分别接在三极管Q2的发射极和集电极；所述三极管Q2的基极接调节电阻R9的滑片端；所述调节电阻R9的线圈一端接在二极管D1的负极端，另一端接地；所述直流档位调节开关S1的固定端接三极管Q3的集电极；所述三极管Q3的发射极接至三极管Q1的基极，三极管Q3的基极接至串联的三极管Q1的发射极与调节电阻R4的线圈的公共端；所述调节电阻R4的滑片分别通过两支路连接直流档位调节开关S1的选择端。一条支路由串联的电阻R7和R8组成，另一条支路由串联的电阻R1和R2组成。
所述耦合器测试仪的外壳上设有直流输出电压显示仪表18、直流输出电流显示仪表19、铃流输出电压显示仪表20和铃流输出电流显示仪表21。
本发明的仪器直流、铃流、叠加输出参数及使用方法：
输入：AC200V～240V/3A
输出：
①直流输出
直流输出电压：38V～65V(可调)
直流输出电流：16mA～62mA(直流输出电压60V状态下)
直流输出电流分段连续可调：
1段：16mA～30mA
2段：25mA～50mA
3段：35mA～62mA
直流电压调节：打开直流开关，调整直流电压调节旋钮，顺时针增大，逆时针减小。
直流电流调节：选择合适的电流档位，短接直流输出端子，调整直流电流调节旋钮，顺时针增大，逆时针减小。
②铃流输出
铃流输出电压：0V～110V(连续可调，频率25±3Hz)
铃流输出电流：0mA～105mA(连续可调)
铃流电压调节：打开铃流开关，将铃流/叠加转换开关拨至铃流方向，调整铃流调节旋钮，顺时针增大，逆时针减小。
铃流电流调节：选择合适的电流档位，短接铃流输出端子，调整铃流调节旋钮，顺时针增大，逆时针减小。
③叠加输出
打开直流开关、铃流开关，将铃流/叠加转换开关拨至叠加方向，此时叠加输出端有输出(红色端子为直流，黑色端子为铃流)。调整直流电压与铃流电压时，叠加输出端亦随着变化。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置，具有耦合器测试仪(1)；其特征在于：所述耦合器测试仪(1)内具有供电电路(2)、铃流发生电路(3)、直流调节电路(4)和铃流调节电路(5)；所述供电电路(2)的输出端分别接铃流发生电路(5)的输入端和直流调节电路(4)的输入端；所述铃流发生电路(5)的输出端接铃流调节电路(5)的输入端；所述铃流调节电路(5)的输出端分别接铃流输出电路(6)和叠加输出电路(7)；所述直流调节电路(4)的输出端分别接直流输出电路(22)和叠加输出电路(7)。
2.根据权利要求1所述的直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置，其特征在于：所述耦合器测试仪(1)的外壳上设有直流开关(8)、铃流开关(9)、直流电压调节旋钮(10)、直流电流调节旋钮(11)、直流档位调节开关S1、铃流档位调节开关(12)、叠加输出开关(13)、铃流调节旋钮(14)、直流输出端口(15)、铃流输出端口(16)和叠加输出端口(17)。
3.根据权利要求2所述的直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置，其特征在于：所述直流调节电路(4)包括二极管D1、三极管Q2、调节电阻R9、直流档位调节开关S1、调节电阻R4、三极管Q1和三极管Q3；所述二极管D1的正负两端分别接在三极管Q2的发射极和集电极；所述三极管Q2的基极接调节电阻R9的滑片端；所述调节电阻R9的线圈一端接在二极管D1的负极端，另一端接地；所述直流档位调节开关S1的固定端接三极管Q3的集电极；所述三极管Q3的发射极接至三极管Q1的基极，三极管Q3的基极接至串联的三极管Q1的发射极与调节电阻R4的线圈的公共端；所述调节电阻R4的滑片分别通过两支路连接直流档位调节开关S1的选择端。
4.根据权利要求3所述的直流/铃流的电压/电流独立连续可调信号装置，其特征在于：所述耦合器测试仪(1)的外壳上设有直流输出电压显示仪表(18)、直流输出电流显示仪表(19)、铃流输出电压显示仪表(20)和铃流输出电流显示仪表(21)。
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