CN107942142A - 一种大型设备静电核释放装置的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型设备静电核释放装置的检测装置，包括系统辅助电源电路、BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路，所述系统辅助电源电路均与BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路相连接，所述数字信号处理电路通过驱动电路与BUCK电路相连接，所述BUCK电路通过电流反馈电路与数字信号处理电路相连接，所述数字信号处理器还与检测状态显示电路相连接。通过上述，本发明能实现低电压输入，大电流输出，适用于大电流检测领域，通过对装置输入更大的电流使得该装置的实测等效电阻值的误差减小，提高测量精度，能够在检测中实现阶梯状激励电流的方法解决检测精度不高的问题。

Description

一种大型设备静电核释放装置的检测装置

技术领域

本发明属于检测装置的领域，尤其涉及一种大型设备静电核释放装置的检测装置。

背景技术

在现有技术中，大型设备的静电核释放装置的质量检测主要使用电阻测量器测量其等效电阻是否满足要求。其原理是给大型设备的静电核释放装置通过一个电流，测量其两端电压。通过欧姆定律来换算其等效电阻值来实现。这些仪器的测量缺点是所通过的电流值较小测量的精度较低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种大型设备静电核释放装置的检测装置，能实现低电压输入，大电流输出，提供一种可产生大电流，且为自适应的电流检测方法，能够在检测中实现阶梯状激励电流的方法解决检测精度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种大型设备静电核释放装置的检测装置，包括系统辅助电源电路、BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路，所述系统辅助电源电路均与BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路相连接，所述数字信号处理电路通过驱动电路与BUCK电路相连接，所述BUCK电路通过电流反馈电路与数字信号处理电路相连接，所述数字信号处理器还与检测状态显示电路相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述BUCK电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、电感、电容和电阻，所述第一MOS管和第二MOS管分别与第一二极管和第二二极管并联连接，所述电感连接在第一MOS管和第二MOS管之间并与电容和电阻相连接，所述电容和电阻均与第二MOS管并联连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述数字信号处理器采用输出电流闭环反馈控制系统。

在本发明一个较佳实施例中，所述数字信号处理器中设置有PI控制器和LED灯。

在本发明一个较佳实施例中，所述数字信号处理器通过PI控制器输出PWM信号，由PWM信号通过驱动电路来控制BUCK电路的第一MOS管和第二MOS管开通和关断以此实现对电流的控制。

在本发明一个较佳实施例中，所述驱动电路采用FAN73932驱动芯片，输入信号为一路PWM信号和使能信号，输出为两路控制信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述的检测装置采用阶梯状激流对静电核释放装置进行检测，检测过程为自适应的电流检测。

本发明的有益效果是：本发明的大型设备静电核释放装置的检测装置，能实现低电压输入，大电流输出，适用于大电流检测领域，通过对装置输入更大的电流使得该装置的实测等效电阻值的误差减小，提高测量精度，能够在检测中实现阶梯状激励电流的方法解决上述检测精度不高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本发明的大型设备静电核释放装置的检测装置一较佳实施例的原理逻辑结构图；

图2是图1中BUCK电路的电路图；

图3是图1中数字信号处理器的系统控制框图；

图4是图1的程序流程图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例包括：

一种大型设备静电核释放装置的检测装置，包括系统辅助电源电路、BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路，所述系统辅助电源电路均与BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路相连接，所述数字信号处理电路通过驱动电路与BUCK电路相连接，所述BUCK电路通过电流反馈电路与数字信号处理电路相连接，所述数字信号处理器还与检测状态显示电路相连接。

如图2所示，所述BUCK电路包括第一MOS管S1、第二MOS管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、电感L、电容C和电阻R，所述第一MOS管S1和第二MOS管S2分别与第一二极管D1和第二二极管D2并联连接，所述电感L连接在第一MOS管S1和第二MOS管S2之间并与电容C和电阻R相连接，所述电容C和电阻R均与第二MOS管S2并联连接。

进一步的，所述数字信号处理器采用输出电流闭环反馈控制系统。如图3所示，所述数字信号处理器中设置有PI控制器和LED灯。其中G_(S)为BUCK电路电流对占空比的小信号模型，H_(S)为电流传感器的传递函数。电路工作模式为：在一个工作周期内，第一MOS管S1先导通，然后第一MOS管S1关断，第二MOS管S2导通。电路工作在连续模式下，第一MOS管当S1导通时，电感电流为：

其中，所述数字信号处理器通过PI控制器输出PWM信号，由PWM信号通过驱动电路来控制BUCK电路的第一MOS管和第二MOS管开通和关断以此实现对电流的控制。

再进一步的，所述驱动电路采用FAN73932驱动芯片，输入信号为一路PWM信号和使能信号，输出为两路控制信号。两个信号均有数字信号处理器发出，输入的PWM信号占空比由PI控制器计算得出。

BUCK电路通过驱动电路的驱动信号控制两个MOS管的开通和关断来控制电路的控制，实现输出电流的可控。

本实施例中，所述的检测装置采用阶梯状激流对静电核释放装置进行检测，检测过程为自适应的电流检测。

阶梯状激励电流用于静电荷释放装置的检测。考虑到在单一电流模式下装置的检测精度不能够保证。系统实现了通过输出阶梯状电流来对静电荷释放装置进行检测。具体表现为系统通过自适应检测的方法在特定的检测状态下输出特定的电流值来实现装置的高精度测量。

自适应的电流检测方法体现在，当被测装置的实测等效电阻值和系统设定的装置处于良中差三个状态下的临界值相近时。系统自动进行阶梯状电流检测的第二阶梯电流检测。具体表现为当装置实测等效电阻值在临界电阻值的差的绝对值在0.2以内时则系统进行第二阶梯的测量，通过对装置输入更大的电流使得该装置的实测等效电阻值的误差减小，提高测量精度。

采用BUCK电路作为系统主电路，通过程序中设定的阶梯状激励电流控制方法在不同的工作状态下实现控制BUCK电路的输出不同电流，通过自适应检测的方法实现大型设备的静电核释放装置的等效电阻的测量。

在上述方案中，所述数字信号处理器采用输出电流闭环反馈控制系统。利用电流采集调理电路获取实时电流值给数字信号处理器。数字信号处理器通过PI控制器输出PWM信号。PWM信号通过驱动电路来控制BUCK电路的开关开通和关断以此实现对电流的控制。自适应的检测方法以及阶梯状的激励电流通过程序内置在数字信号处理器中。系统运行后自动执行此方法。

本发明的系统流程图如图4所示，当BUCK电路启动时，开始检测系统工作电压是否满足测试要求，若不满足则指示灯闪烁提醒需要充电，若电压满足工作需要则第二MOS管S2导通对大型设备的静电核释放装置进行放电处理。因为如果该大型设备的静电核释放装置有初始电压，它的等效电阻值会比初始状态下有所浮动，影响测量精度。所以需要进行放电处理再进行检测。其中系统工作电压检测时间为两秒。满足检测条件后开始进行检测。由数字信号处理器给驱动芯片使能信号，并且输出控制信号给继电器电路使继电器吸合，给BUCK电路供电。然后数字信号处理器中的PI控制器工作通过输出不同占空比的PWM信号给驱动电路来控制BUCK电路的工作输出相应的电流。当进行第一级测量的时候系统开始输出10A的电流给大型设备的静电核释放装置，系统检测大型设备的静电核释放装置端电压，并在数字信号处理器中计算出相应的等效电阻值。整个检测过程持续时间为五秒。五秒后由系统判断大型设备的静电核释放装置等效电阻和预设的大型设备的静电核释放装置良中差的值进行比较。系统中用电阻R来表示装置的等效电阻值，Rref1和Rref2分别表示三个状态的临界值。其中Rref1=0.99，Rref2=3.99。若R的值在0和0.99之间则为良。值在1和3.99之间的额时候则为中。值大于等于4的时候则为差。为了提高测量精度，当阻值在良中和中差的临界状态的时候进行第二级测量。在第一级测量时，若满足0.19≤Rref1-R<0.99的条件则判断为良，相应的状态显示灯蓝色LED灯亮起。若R-Rref2≥0.21直接判断为差，相应的状态显示红色LED灯亮起。良和差的指示灯亮起五秒后，数字信号处理器控制驱动芯片停止工作，在驱动芯片停止工作0.1s后控制继电器断开，使主电路供电断开，检测结束。若处于良和差的临界处则进行阶梯状激励电流的第二级测量。当需要进行第二级测量的时候需要先使能第二MOS管S2，使其导通对大型设备的静电核释放装置进行放电处理，放电时间为0.1s。让第一级测量时留在大型设备的静电核释放装置中的能量释放掉。二级测量时系统自动调整输出电流为30A。然后检测大型设备的静电核释放装置两端电压，时间同样为五秒，并在数字信号处理器中计算大型设备的静电核释放装置等效电阻。此时若满足0≤Rref1-R<0.99的条件则表示大型设备的静电核释放装置为良，蓝色LED灯亮起。若R-Rref2≥0.01且Rref2-R≥0则表示大型设备的静电核释放装置为差，红色LED灯亮起。若上述条件都不满足则表示大型设备的静电核释放装置为中，黄色LED灯亮起。灯亮起五秒后数字信号处理器依次控制驱动芯片停止工作并在0.1s后控制继电器断开，使主电路供电断开，此时整个检测结束。

综上所述，本发明的大型设备静电核释放装置的检测装置，能实现低电压输入，大电流输出，适用于大电流检测领域，通过对装置输入更大的电流使得该装置的实测等效电阻值的误差减小，提高测量精度，能够在检测中实现阶梯状激励电流的方法解决检测精度不高的问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，包括系统辅助电源电路、BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路，所述系统辅助电源电路均与BUCK电路、数字信号处理器、驱动电路、电流反馈电路和检测状态显示电路相连接，所述数字信号处理电路通过驱动电路与BUCK电路相连接，所述BUCK电路通过电流反馈电路与数字信号处理电路相连接，所述数字信号处理器还与检测状态显示电路相连接。

2.根据权利要求1所述的大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，所述BUCK电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、第二二极管、电感、电容和电阻，所述第一MOS管和第二MOS管分别与第一二极管和第二二极管并联连接，所述电感连接在第一MOS管和第二MOS管之间并与电容和电阻相连接，所述电容和电阻均与第二MOS管并联连接。

3.根据权利要求1所述的大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，所述数字信号处理器采用输出电流闭环反馈控制系统。

4.根据权利要求2所述的大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，所述数字信号处理器中设置有PI控制器和LED灯。

5.根据权利要求4所述的大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，所述数字信号处理器通过PI控制器输出PWM信号，由PWM信号通过驱动电路来控制BUCK电路的第一MOS管和第二MOS管开通和关断以此实现对电流的控制。

6.根据权利要求5所述的大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，所述驱动电路采用FAN73932驱动芯片，输入信号为一路PWM信号和使能信号，输出为两路控制信号。

7.根据权利要求1所述的大型设备静电核释放装置的检测装置，其特征在于，所述的检测装置采用阶梯状激流对静电核释放装置进行检测，检测过程为自适应的电流检测。