CN201364383Y - 一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置，其特征在于该自动计量校准装置还设有电流输入模块，该电流输入模块与电子负载和电流采样电阻模块形成电流采样回路，电流采样电阻模块与第二AD转换模块连接，第二AD转换模块与控制芯片连接，控制芯片与电子负载的反馈输入端连接。通过调节电子负载可以改变流经电流采样的电流值，该电流采样电阻采样到的电压经AD转换模块转换成数字量后输入给控制芯片，由控制芯片反馈到电子负载，从而实现自动计量校准的功能。本实用新型能够为在线的泄漏电流测量仪提供全自动校准，大大提高了工作效率。该装置具有自动化程度高，准确度高，输出范围宽，超载保护能力强等优点。
Description
技术领域：
本实用新型涉及自动计量校准装置，尤其涉及一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置。
背景技术：
泄漏电流测量仪主要是用于测量电器的工作电源(或其他电源)通过绝缘或分布参数阻抗产生的与工作无关的泄漏电流。通常对仪表误差的检定需要组合五种不同的仪器仪表，包括高阻计，电压表，电流表，可调电源，交流标准电阻箱等。因此存在检定时间长，周期慢，成本高的缺点。
发明内容：
本实用新型的目的在于提供一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置，能够克服以上缺点。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置，包括电压输入模块，该电压输入模块设有分压电阻，该电压输入模块和电压采样模块串联形成电压采样回路，电压采样模块与第一AD转换模块连接，第一AD转换模块与控制芯片连接，控制芯片与显示模块连接，其特征在于该自动计量校准装置还设有电流输入模块，该电流输入模块与电子负载和电流采样电阻模块形成电流采样回路，电流采样电阻模块与第二AD转换模块连接，第二AD转换模块与控制芯片连接，控制芯片与电子负载的反馈输入端连接。
通过调节电子负载可以改变流经电流采样的电流值，该电流采样电阻采样到的电压经AD转换模块转换成数字量后输入给控制芯片，由控制芯片反馈到电子负载，从而实现自动计量校准的功能。本实用新型作为一种新型的计量校准设备，可广泛用于校准和检测机构，并能够为在线的泄漏电流测量仪提供全自动校准，大大提高了工作效率。该装置具有自动化程度高，准确度高，输出范围宽，超载保护能力强等优点。
附图说明：
图1为本实用新型的电路框图
图2为电压采样电路的电路图
图3为电流采样电路的电路图
图4为控制芯片的电路图
图5～图8为其他辅助电路的电路图
具体实施方式：
下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置，包括电压输入模块1，该电压输入模块内设有分压电阻R216，该电压输入模块1和电压采样模块3串联形成电压采样回路，电压采样电阻模块3与第一AD转换模块4连接，第一AD转换模块4与控制芯片5连接，控制芯片5与显示模块6连接，其特征在于该自动计量校准装置还设有电流输入模块10，该电流输入模块10与电子负载7和电流采样电阻模块8形成电流采样回路，电流采样电阻模块8与第二AD转换模块9连接，第二AD转换模块9与控制芯片5连接，控制芯片5与电子负载7的反馈输入端连接。
如图所示，控制芯片5采用LPC2214。电压采样回路仅采用分压电阻R216和电压采样模块中的交流采样电阻或直流采样电阻分压后，将采样到的值输入控制芯片，然后由显示模块6显示电压值，这一部分是现有技术，在此不再赘述。
电流输入模块中包括直流输入端和交流输入端，直流输出端和交流输出端，电子负载包括直流电子负载2和交流电子负载11，直流电子负载和交流电子负载分别设有反馈输入端，电流输入模块的直流输出端与直流电子负载的输入端连接，直流电子负载的输出端与电流采样模块的直流采样电阻连接，直流电子负载的输出端与直流采样端连接，直流采样端与AD转换电路连接，直流电子负载的反馈输入端与控制芯片连接；电流输入模块的交流输出端与交流电子负载的输入端连接，交流电子负载的输出端与电流采样模块的交流采样电阻连接，交流电子负载的输出端与交流采样端连接，交流采样端与AD转换电路连接，交流电子负载的反馈输入端也与控制芯片连接。
其中直流电子负载的电路如下：第一电阻R216的一端与电流输入模块的直流输出端连接，第一电阻R216的另一端与第一场效应管Q206的漏极连接，第一场效应管Q206的源极与直流采样端连接，第一场效应管Q206的源极和漏极之间连接有第二电阻R217，第一场效应管的栅极通过第三电阻R218与运算放大器OP07的输出端连接，运算放大器OP07的负输入端通过第四电阻R220与直流采样端连接，运算放大器OP07的正输入端为该直流电子负载的反馈输入端，通过第五电阻R219与控制芯片连接。
其中交流电子负载的电路如下：变压器T101的一个初级输入端与电流输入模块的交流输出端连接，变压器T101的另一初级输入端与交流采样端连接，变压器T101的次级输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的正输出端与第六电阻R221的一端连接，第六电阻R221的另一端与第七电阻R222的一端连接，第七电阻R222的另一端与第八电阻R223的一端连接，第八电阻R223的另一端与整流电路的负输出端连接，整流电路的正输出端与负输出端之间连接有电容C201，第七电阻R222的一端与第二场效应管Q207的漏极连接，第二场效应管Q207的源极与第七电阻R222的另一端连接，第二场效应管Q207的栅极为该交流电子负载的反馈输入端，与控制芯片连接。
其中电流采样模块的电路如下：该电流采样模块包括多组电流采样电路，每组电流采样电路包括一个电子开关，在该实施例中该电子开关为光电耦合器U202～U206，该光电耦合器的正输入端与5V高电平连接，该光电耦合器的负输入端与控制芯片连接，该光电耦合器的正输出端通过电阻与5V高电平连接，该光电耦合器的负输出端通过另一电阻接地，该光电耦合器的负输出端还与三极管Q201～Q205的基极连接，三极管的集电极与继电器K201～K205的一端连接，继电器的另一端接12V高电平连接，三极管的集电极还与二极管D205～D209的正极连接，二极管的负极接12V高电平，三极管的发射极接地，继电器的第一开关一端接地，另一端与直流采样电阻一端连接，继电器的第二开关一端接地，另一端接交流采样电阻一端连接。在这里光电耦合器可以采用其它电子开关来替换，而继电器也可采用其它的开关切换单元来代替。图中采用了5组电流采样电路，但是不仅限于5组，优选地，可采用2～8组电流采样电路，当然也可只固定的一组电流采样电路，即采用固定的交流采样电阻和直流采样电阻。
在控制芯片的控制下，选通该电流采样模块中一组或几组电流采样电路，该组电流采样电路的光电耦合器接通，三极管基极接高电平，三极管接通，继电器接通，从而使得该组交流采样电阻一端接地，直流采样电阻一端接地。
电流输入模块的直流输出端通过第一电阻R216和第二电阻R217接选通那组的直流采样电阻后接地，从而使得直流电流采样回路导通，直流采样端输出直流采样电压，直流采样电压经AD转换电路转换成数字信号后输入控制芯片，控制芯片将该数字信号与基准值比较，输出信号con_DC送到运算放大器OP07的输入端，经运算放大器放大后输出信号，实现对第一场效应管Q206的占空比的负反馈控制，从而精确控制整个电路的直流电流，实现直流电子负载的校准功能。
电流输入模块的交流输出端通过变压器T101的初级线圈接选通那组的交流采样电阻后接地，交流采样端输出交流采样电压，交流采样电压经变压器T101降压并由整流电路整流后，一路通过第七电阻R222来保持通过电流的下限，另一路则通过第二场效应管Q207。同时，交流采样电压经AD转换电路转换成数字信号后输入控制芯片，控制芯片将其与基准值比较后，输出信号con_AC至第二场效应管Q207的栅极，来控制Q207的占空比。通过调节占空比来实现调节通过Q207电流的大小。即通过con_AC来实现对Q207占空比的负反馈控制，从而精确控制通过整个电路的电流大小，实现交流电子负载的校准功能。
具体电路图中没有被标出模块的部分为辅助电路，即用来提供各类电平或者用来进行连接的连接件等，不属于本实用新型需要保护的范围，因此不再赘述。显示模块6也属于现有技术，在具体电路图中没有示出。
Claims (5)
1、一种泄漏电流测试仪自动计量校准装置，包括电压输入模块，该电压输入模块设有分压电阻，电压输入模块和电压采样模块串联形成电压采样回路，电压采样电阻模块与第一AD转换模块连接，第一AD转换模块与控制芯片连接，控制芯片与显示模块连接，其特征在于该自动计量校准装置还设有电流输入模块，该电流输入模块与电子负载和电流采样电阻模块形成电流采样回路，电流采样电阻模块与第二AD转换模块连接，第二AD转换模块与控制芯片连接，控制芯片与电子负载的反馈输入端连接。
2、如权利要求1所述的泄漏电流测试仪自动计量校准装置，其特征在于电流输入模块中包括直流输入端和交流输入端，直流输出端和交流输出端，电子负载包括直流电子负载和交流电子负载，直流电子负载和交流电子负载分别设有反馈输入端，电流输入模块的直流输出端与直流电子负载的输入端连接，直流电子负载的输出端与电流采样模块的直流采样电阻连接，直流电子负载的输出端与直流采样端连接，直流采样端与AD转换电路连接，直流电子负载的反馈输入端与控制芯片连接；电流输入模块的交流输出端与交流电子负载的输入端连接，交流电子负载的输出端与电流采样模块的交流采样电阻连接，交流电子负载的输出端与交流采样端连接，交流采样端与AD转换电路连接，交流电子负载的反馈输入端也与控制芯片连接。
3、如权利要求2所述的泄漏电流测试仪自动计量校准装置，其特征在于电流采样模块的电路如下：该电流采样模块包括多组电流采样电路，每组电流采样电路包括一个光电耦合器，该光电耦合器的正输入端与高电平连接，该光电耦合器的负输入端与控制芯片连接，该光电耦合器的正输出端通过电阻与高电平连接，该光电耦合器的负输出端通过另一电阻接地，该光电耦合器的负输出端还与三极管的基极连接，三极管的集电极与继电器的一端连接，继电器的另一端接高电平连接，三极管的集电极还与二极管的正极连接，二极管的负极接高电平，三极管的发射极接地，继电器的第一开关一端接地，另一端与直流采样电阻一端连接，继电器的第二开关一端接地，另一端接交流采样电阻一端连接。
4、如权利要求3所述的泄漏电流测试仪自动计量校准装置，其特征在于直流电子负载的电路如下：第一电阻的一端与电流输入模块的直流输出端连接，第一电阻的另一端与第一场效应管的漏极连接，第一场效应管的源极与直流采样端连接，第一场效应管的源极和漏极之间连接有第二电阻，第一场效应管的栅极通过第三电阻与运算放大器的输出端连接，运算放大器的负输入端通过第四电阻与直流采样端连接，运算放大器的正输入端为该直流电子负载的反馈输入端，通过第五电阻与控制芯片连接。
5、如权利要求3所述的泄漏电流测试仪自动计量校准装置，其特征在于交流电子负载的电路如下：变压器的一个初级输入端与电流输入模块的交流输出端连接，变压器的另一初级输入端与交流采样端连接，变压器的次级输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的正输出端与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端与整流电路的负输出端连接，整流电路的正输出端与负输出端之间连接有电容，第七电阻的一端与第二场效应管的漏极连接，第二场效应管的源极与第七电阻的另一端连接，第二场效应管的栅极为该交流电子负载的反馈输入端，与控制芯片连接。
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