CN219758364U - 适用于静电试验的直流电流表及静电试验测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于静电试验的直流电流表及静电试验测试装置，直流电流表包括：金属壳体、测量接线柱、光纤转接座、开关按钮、充电插座、电流表头、光电转换器及供电单元；测量接线柱、光纤转接座、开关按钮及充电插座设置于金属壳体的后面板，电流表头设置于金属壳体的前面板，光电转换器及供电单元设置金属壳体内，本实用新型测采用无源设计，量精度高、测量量程广、测量显示全，能够覆盖当前主流飞行器静电试验的所有标准要求；同时测量数据既可以直接从表头读取，也可以通过光纤通讯接入到静电试验的主控系统，便于观察、监测、记录、导出。

Description

适用于静电试验的直流电流表及静电试验测试装置

技术领域

本实用新型涉及高电压试验技术领域，具体地说，尤其涉及一种适用于飞行器的静电防护试验的直流泄漏电流表及静电试验测试装置。

背景技术

静电放电是一种电磁能量瞬间释放的现象，它既是危险场所的点火源，也会以传导或辐射的耦合方式干扰电子信息系统。飞行器在大气层中飞行时，会因为大气粒子的冲击摩擦、发动机排气等等因素迅速积累大量的静电荷。由于飞行中无法接大地，飞行器容易因为静电积累导致严重的静电放电，产生大量的电磁噪声，对飞行器的通信、导航等无线电系统的工作造成严重干扰，从而危害飞行安全。

静电防护试验的目的就是模拟飞行器在飞行中积累电荷的过程，从而测试飞行器抗静电能力。现在通行的试验方案是将飞行器置于高阻绝缘架之上，与地断开连接，模拟空中状态，通过静电发生器将静电荷喷洒于飞行器头部，使飞行器积累静电。由于试验时飞行器处于静止状态，为了模拟实际中飞行器高速飞行的状态，需要对静电发生器喷洒的电流进行监测调节，以达到飞行器实际飞行中产生的静电电荷量。

现行的静电发生器一般由传统的直流高压发生器替代，通过特殊的输出装置形成静电荷喷洒到飞行器表面。不可避免的，电流监测也多取材于传统的直流高压发生器配套直流电流表。传统应用于直流高压发生器的直流电流表主要有三种：一是直流高压发生器接地端电流表，一般发生器的测控系统中都会配备；二是在受试系统接地端于地线之间串接电流表，可将信号引入测控系统；三是在发生器高压端串接电流表。第一种电流表因为测量点在发生器侧，所采集到的信号除了发生器输出的电流，还混杂了发生器自身泄漏的电流，在电流精度要求不高时可以替代受试系统的电流，但是在静电试验中，要准确测量发生器输出的电流，并不适用；第二种电流表因为测量点在受试系统侧，可以准确测量流经受试系统的电流，即发生器输出电流，但是在静电试验中，受试系统即飞行器，为了模拟空中状态，是与地线脱开的，所以测量点并不存在，无法使用；第三种电流表在高压端测量发生器输出电流，适用于静电试验的要求。

传统的高压端电流表并非专为静电试验设计，一般用于便携式小型直流高压发生器。首先没有外接通讯，通常是指针式结构，即使有数字式也只能在表头上读取测量结果，而飞行器一般体积较大，静电试验使用的直流高压发生器等级也较高，整个试验布置面积较大，并不利于肉眼观测读数，也不利于整个测控系统的集成；其次量程一般只有几个毫安，精度只有1％，显示位也只是三位半。这种电流表虽然也可以用于要求不高的静电试验中，但是对于要求比较严格的大型飞行器静电试验，无论准确性还是易用性，就都显得捉襟见肘了。

因此，需要提供一种准确性高、易用性好的适用于静电试验的直流电流表及静电试验测试装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有直流电流表准确性低、易用性差的问题，提供一种适用于静电试验的直流电流表，其中，包括：

一金属壳体，所述金属壳体的前面板具有一方孔，所述金属壳体的后面板具有多个圆孔，所述金属壳体内形成有一容置空间；

二测量接线柱，以黑红两色作为正负极区分，分别设置于多个所述圆孔中相邻的二个所述圆孔内；

二光纤转接座，以不同标签作为发送端接收端区分，分别设置于多个所述圆孔中相邻的二个所述圆孔内；

一开关按钮，其设置于其余的一所述圆孔内；

一充电插座，其设置于其余的另一所述圆孔内；

一电流表头，其设置于所述方孔内，所述电流表头的测量接线端分别与所述测量接线柱相连，所述电流表头的电源接线端与所述开关按钮相连；

一光电转换器，其设置于所述容置空间内，所述光电转换器的电信号接线端与所述电流表头的远程通讯端相连，所述光电转换器的光信号接线端与所述光纤转接座相连，所述光电转换器的电源接线端与所述开关按钮相连；

一供电单元，其设置于所述容置空间内，所述供电单元的供电接线端与所述开关按钮相连，所述供电单元的充电接线端与所述充电插座相连。

上述的直流电流表，其中，所述测量接线柱采用香蕉插座且内嵌于所述圆孔内，所述测量接线柱的接线侧位于所述金属壳体内部，所述测量接线柱的香蕉口侧位于所述金属壳体外部。

上述的直流电流表，其中，所述光纤转接座采用ST式双头接线插座且内嵌于所述圆孔内。

上述的直流电流表，其中，所述开关按钮采用自锁式带灯金属按钮且内嵌于所述圆孔内，所述开关按钮的接线侧位于所述金属壳体内部，所述开关按钮的按压侧位于所述金属壳体外部。

上述的直流电流表，其中，所述充电插座采用DC-022型通用电源插座且内嵌于所述圆孔内，所述充电插座的接线侧位于所述金属壳体内部，所述充电插座的充电接口侧位于所述金属壳体外部。

上述的直流电流表，其中，所述电流表头内嵌于所述方孔内，所述电流表头的前端显示侧位于所述金属壳体外部，所述电流表头的后端接线侧位于金属壳体内部。

上述的直流电流表，其中，所述电流表头采用高精度直流毫安表，量程从1微安至几百毫安、精度达到0.3级、四位半显示、直流4-30V供电电源、RS-485通讯，所述电流表头具有测量接线端、通讯接线端和电源接线端，其中，所述测量接线端与所述测量接线柱通过屏蔽电缆相连，所述通讯接线端与所述光电转换器通过网线相连，所述电源接线端与所述开关按钮通过屏蔽电缆相连。

上述的直流电流表，其中，所述光电转换器上具有RS-485通讯接口、光纤接线端和电源接线端，其中，所述RS-485通讯接口与所述电流表头通过网线相连，所述光纤接线端与所述光纤转换座通过光纤连接，所述电源接线端与所述开关按钮通过屏蔽电缆相连，与所述电流表头的电源接线端形成并联结构。

上述的直流电流表，其中，所述供电单元采用锂电核心可充电电池组，所述供电单元包括所述充电接线端口和所述供电接线端口，其中，所述充电接线端口与所述充电插座通过屏蔽电缆相连，所述供电接线端口与所述开关按钮通过屏蔽电缆相连，所述供电单元通过所述开关按钮向所述电流表头和所述光电转换器进行供电。

本实用新型还提供一种静电试验测试装置，其中，包括：

上述中任一项所述的直流电流表；

直流高压分压器，电性连接于所述直流电流表；

静电荷输出装置，电性连接于所述直流电流表；

远程监测系统，电性连接于所述直流电流表；

其中，从所述直流高压分压器产生的电流流经所述直流电流表和所述静电荷输出装置，形成静电输出到一待测设备的表面，通过直流电流表对所述待测设备的电流幅值进行测量，通过所述远程监测系统对测量结果进行显示、记录、存储及导出。

本实用新型针对于现有技术其功效在于：测量精度高、测量量程广、测量显示全，能够覆盖当前主流飞行器静电试验的所有标准要求；测量数据既可以直接从表头读取，也可以通过光纤通讯接入到静电试验的主控系统，便于观察、监测、记录、导出，也为实现静电试验系统全自动化测控软件的开发提供了前提和基础；无源式设计，采用可充电式锂电池供电，供电单元容量大使用时间长，足以应付长时间的试验要求，更好的满足于静电试验系统的要求。

附图说明

图1是本实用新型的直流电流表的结构示意图；

图2是本实用新型的静电试验测试装置的示意图。

其中，附图标记：

金属壳体1

前面板111

长条方孔K1

后面板112

圆孔K2

底板113

测量接线柱2

光纤转换座3

开关按钮4

充电插座5

电流表头6

光电转换器7

供电单元8

直流电流表10

直流高压分压器11

静电荷输出装置12

连接电缆13

远程监测系统14

连接光纤15

具体实施方式

兹有关本实用新型的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说明，但不应被解释为对本实用新型实施的限制。

请参照图1，图1是本实用新型的直流电流表的结构示意图。如图1所示，在本实施例中，本实用新型的适用于静电试验的直流电流表包括：金属壳体1、二测量接线柱2、二光纤转换座3、一开关按钮4、一充电插座5、一电流表头6、一光电转换器7及一供电单元8组成；其中，所述金属壳体1的前面板11具有一方孔K1，所述金属壳体1的后面板12具有多个圆孔K2，所述金属壳体1内形成有一容置空间R；二个测量接线柱2以黑红两色作为正负极区分，分别设置于多个所述圆孔K2中相邻的二个所述圆孔K2内；二个光纤转接座3以不同标签作为发送端接收端区分，分别设置于多个所述圆孔K2中相邻的二个所述圆孔K2内；开关按钮设置于其余的一所述圆孔K2内；充电插座5设置于其余的另一所述圆孔K2内；电流表头6设置于所述方孔K1内，所述电流表头6的测量接线端分别与所述测量接线柱2相连，所述电流表头6的电源接线端与所述开关按钮4相连；光电转换器7设置于所述容置空间R内，所述光电转换器7的电信号接线端与所述电流表头6的远程通讯端相连，所述光电转换器7的光信号接线端与所述光纤转接座3相连，所述光电转换器7的电源接线端与所述开关按钮4相连；供电单元8设置于所述容置空间R内，所述供电单元8的供电接线端与所述开关按钮4相连，所述供电单元8的充电接线端与所述充电插座5相连。

在本实施例中，所述测量接线柱2采用香蕉插座且内嵌于所述圆孔K2内，所述测量接线柱2的接线侧位于所述金属壳体1内部，所述测量接线柱2的香蕉口侧位于所述金属壳体1外部。

在本实施例中，所述光纤转接座3采用ST式双头接线插座且内嵌于所述圆孔K2内。

在本实施例中，所述开关按钮4采用自锁式带灯金属按钮且内嵌于所述圆孔K2内，所述开关按钮4的接线侧位于所述金属壳体1内部，所述开关按钮4的按压侧位于所述金属壳体1外部。

在本实施例中，所述充电插座5采用DC-022型通用电源插座且内嵌于所述圆孔K2内，所述充电插座5的接线侧位于所述金属壳体1内部，所述充电插座5的充电接口侧位于所述金属壳体1外部。

在本实施例中，所述电流表头6内嵌于所述方孔K1内，所述电流表头6的前端显示侧位于所述金属壳体1外部，所述电流表头6的后端接线侧位于金属壳体1内部。

在本实施例中，所述电流表头6采用高精度直流毫安表，量程从1微安至几百毫安、精度达到0.3级、四位半显示、直流4-30V供电电源、RS-485通讯，所述电流表头具有测量接线端、通讯接线端和电源接线端，其中，所述测量接线端与所述测量接线柱2通过屏蔽电缆相连，所述通讯接线端与所述光电转换器7通过网线相连，所述电源接线端与所述开关按钮4通过屏蔽电缆相连。

在本实施例中，所述光电转换器7上具有RS-485通讯接口、光纤接线端和电源接线端，其中，所述RS-485通讯接口与所述电流表头6通过网线相连，所述光纤接线端与所述光纤转换座3通过光纤连接，所述电源接线端与所述开关按钮4通过屏蔽电缆相连，与所述电流表头6的电源接线端形成并联结构。

在本实施例中，所述供电单元8采用锂电核心可充电电池组，所述供电单元包括所述充电接线端口和所述供电接线端口，其中，所述充电接线端口与所述充电插座5通过屏蔽电缆相连，所述供电接线端口与所述开关按钮4通过屏蔽电缆相连，所述供电单元8通过所述开关按钮4向所述电流表头6和所述光电转换器7进行供电。

具体地说，所述金属壳体1由良导体构成，形成一个等势体，能起到屏蔽外部电场和电磁波干扰的作用，使得直流高压分压器所产生的高电压和能量辐射不至于进入到内部，避免电位差导致内部仪器仪表的损坏和对测量信号产生的干扰。本实施例中，所述金属壳体1为长方形盒体。所述金属壳体1内形成容置空间R，所述金属壳体1的前面板111开一长条方孔K1，用于固定所述电流表头6，所述电流表头6的外壳为非导体设计，与所述金属壳体1绝缘；所述金属壳体1后面板112开六个圆孔K2，用于固定所述测量接线柱2、光纤转换座3、开关按钮4和充电插座5，所述测量接线柱2、光纤转换座3、开关按钮4和充电插座5的外表均由非导体包裹，与所述金属壳体1绝缘；所述金属壳体1内形成的容置空间R，用于容纳所述光电转换器7、供电单元8和内部连接线。所述供电单元8与所述光电转换器7通过环氧胶固定在所述金属壳体1的底板113上，避免金属固定方式对所述金属壳体1造成不必要的破坏。

所述电流表头6作为测量核心，选用高精度、大量程、四位半、带通讯接口的数显电流表，其接线端在所述金属壳体内部悬空，避免不必要的搭接对其安全性和准确性产生影响。

参见图2，图2是本实用新型的静电试验测试装置的示意图。如图2所示，本实用新型的静电试验测试装置，包括：如图1所示直流电流表10、直流高压分压器11、静电荷输出装置12及远程监测系统14，直流高压分压器11、静电荷输出装置12及远程监测系统14电性连接于所述直流电流表10，其中，从所述直流高压分压器11产生的电流流经所述直流电流表10和所述静电荷输出装置12，形成静电输出到一待测设备的表面，通过直流电流表10对所述待测设备的电流幅值进行测量，通过所述远程监测系统14对测量结果进行显示、记录、存储及导出。

其中，在本实施例中，以待测设备为飞行器为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限。

具体地说，所述直流电流表10串接于所述直流高压分压器11和所述静电荷输出装置12之间，直流电流表10的测量接线柱3分别连接所述连接电缆13。从直流高压分压器11产生的电流流经直流电流表10和静电荷输出装置12，形成静电输出到飞行器表面，其电流幅值可以被直流电流表10准确地测量到。

由于所述直流电流表10位于高压侧，为了避免其输出测量信号被外部电场干扰，本实用新型采用通过连接光纤15连接直流电流表10及所述静电荷输出装置12和/或所述远程监测系统14进行信号传输的方式。光信号不仅传输速度快、轻便耐用，更加重要的是传输信号可以避免电场干扰，光纤也没有短路击穿的风险。

所述直流电流表10的传输采用485通讯协议，该协议通用于工业测控领域，可以更加方便地搭配远程监测系统14。

本实施例中，所述远程监测系统14有工业电脑构成，内部配备了与所述直流电流表内部相同的光电转换器，用于将光信号还原成电信号，并通过485通讯接口接入工业电脑。工业电脑配有专门为所述直流电流表开发的上位机软件，即可以单独监测直流电流表读数，也可以方便地集成到直流高压发生器的整体测控系统中，同时具备显示、记录、存储、导出等便捷操作。

本实用新型具有：测量精度高、测量量程广、测量显示全，能够覆盖当前主流飞行器静电试验的所有标准要求；测量数据既可以直接从表头读取，也可以通过光纤通讯接入到静电试验的主控系统，便于观察、监测、记录、导出，也为实现静电试验系统全自动化测控软件的开发提供了前提和基础；无源式设计，采用可充电式锂电池供电，供电单元容量大使用时间长，足以应付长时间的试验要求，更好的满足于静电试验系统的要求。

上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于静电试验的直流电流表，其特征在于，包括：

一金属壳体，所述金属壳体的前面板具有一方孔，所述金属壳体的后面板具有多个圆孔，所述金属壳体内形成有一容置空间；

二测量接线柱，以黑红两色作为正负极区分，分别设置于多个所述圆孔中相邻的二个所述圆孔内；

二光纤转接座，以不同标签作为发送端接收端区分，分别设置于多个所述圆孔中相邻的二个所述圆孔内；

一开关按钮，其设置于其余的一所述圆孔内；

一充电插座，其设置于其余的另一所述圆孔内；

一电流表头，其设置于所述方孔内，所述电流表头的测量接线端分别与所述测量接线柱相连，所述电流表头的电源接线端与所述开关按钮相连；

一光电转换器，其设置于所述容置空间内，所述光电转换器的电信号接线端与所述电流表头的远程通讯端相连，所述光电转换器的光信号接线端与所述光纤转接座相连，所述光电转换器的电源接线端与所述开关按钮相连；

一供电单元，其设置于所述容置空间内，所述供电单元的供电接线端与所述开关按钮相连，所述供电单元的充电接线端与所述充电插座相连。

2.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述测量接线柱采用香蕉插座且内嵌于所述圆孔内，所述测量接线柱的接线侧位于所述金属壳体内部，所述测量接线柱的香蕉口侧位于所述金属壳体外部。

3.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述光纤转接座采用ST式双头接线插座且内嵌于所述圆孔内。

4.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述开关按钮采用自锁式带灯金属按钮且内嵌于所述圆孔内，所述开关按钮的接线侧位于所述金属壳体内部，所述开关按钮的按压侧位于所述金属壳体外部。

5.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述充电插座采用DC-022型通用电源插座且内嵌于所述圆孔内，所述充电插座的接线侧位于所述金属壳体内部，所述充电插座的充电接口侧位于所述金属壳体外部。

6.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述电流表头内嵌于所述方孔内，所述电流表头的前端显示侧位于所述金属壳体外部，所述电流表头的后端接线侧位于金属壳体内部。

7.如权利要求6所述的直流电流表，其特征在于，所述电流表头采用高精度直流毫安表，量程从1微安至几百毫安、精度达到0.3级、四位半显示、直流4-30V供电电源、RS-485通讯，所述电流表头具有测量接线端、通讯接线端和电源接线端，其中，所述测量接线端与所述测量接线柱通过屏蔽电缆相连，所述通讯接线端与所述光电转换器通过网线相连，所述电源接线端与所述开关按钮通过屏蔽电缆相连。

8.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述光电转换器上具有RS-485通讯接口、光纤接线端和电源接线端，其中，所述RS-485通讯接口与所述电流表头通过网线相连，所述光纤接线端与所述光纤转换座通过光纤连接，所述电源接线端与所述开关按钮通过屏蔽电缆相连，与所述电流表头的电源接线端形成并联结构。

9.如权利要求1所述的直流电流表，其特征在于，所述供电单元采用锂电核心可充电电池组，所述供电单元包括充电接线端口和供电接线端口，其中，所述充电接线端口与所述充电插座通过屏蔽电缆相连，所述供电接线端口与所述开关按钮通过屏蔽电缆相连，所述供电单元通过所述开关按钮向所述电流表头和所述光电转换器进行供电。

10.一种静电试验测试装置，其特征在于，包括：

上述权利要求1-9中任一项所述的直流电流表；

直流高压分压器，电性连接于所述直流电流表；

静电荷输出装置，电性连接于所述直流电流表；

远程监测系统，电性连接于所述直流电流表；

其中，从所述直流高压分压器产生的电流流经所述直流电流表和所述静电荷输出装置，形成静电输出到一待测设备的表面，通过直流电流表对所述待测设备的电流幅值进行测量，通过所述远程监测系统对测量结果进行显示、记录、存储及导出。