一種大電流測試設(shè)備的校準(zhǔn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于大電流測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大電流測試設(shè)備的校準(zhǔn)裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電阻焊設(shè)備（也稱電阻焊機）或類似設(shè)備（如充磁機）的輸出電流很大，一般在 千安培（kA)和萬安培（10kA)級別，為標(biāo)定和/或測試其電流，人們研發(fā)制造了一種能測試 2kA~200kA的大電流測試裝置（俗稱大電流測試儀）。這種大電流測試儀是基于羅氏線 圈作為電流傳感器，羅氏線圈是獲取被測電流的變化量（即微分信號f)，儀器的內(nèi)部電路 再通過積分和數(shù)字處理方式得到被測試電流的值。基于這種原理，大電流測試儀既可以測 試交流電流，也可以測試脈動直流的電流。為了保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性，就必須對 大電流測試儀進行校準(zhǔn)（習(xí)慣稱為計量）。目前的校準(zhǔn)方法有國際校準(zhǔn)方法、國內(nèi)計量院所 校準(zhǔn)方法和電焊機行業(yè)常用校準(zhǔn)方法三種，它們一般都至少包括電壓調(diào)節(jié)（晶閘管或調(diào)壓 器）、升流器和基準(zhǔn)/標(biāo)準(zhǔn)表系統(tǒng)三部分，要求供電容量大、體積大、笨重（都在百kg級別， 一般應(yīng)該不低于200kg)，個別系統(tǒng)還需要水冷系統(tǒng)，因此傳統(tǒng)的校準(zhǔn)方法存在以下缺陷：
[0003] 1)校準(zhǔn)所使用的源很笨重，一般在100kg~250kg(原因：一般需要校準(zhǔn)的電流為 3. 5kA~50kA，需要獲得大電流，必然輸入容量很大，某些類似升流器（如焊接變壓器）作 用的部件需要液體冷卻，這樣整體質(zhì)量和體積都會比較大）；
[0004] 2)需要提供較大的供電能力才能進行校準(zhǔn)，容量都會在幾十至幾百kVA級別，只 能在專用的場地或?qū)嶒炇倚?zhǔn)，不能在普通且只有220V插座電源的場地進行校準(zhǔn)（原因： 需要獲得大電流，必然輸入容量很大，按規(guī)定，普通插座電流不超過16A);
[0005] 3)量值傳遞（計量上稱"溯源"）困難，且溯源的成本很高，且很多只能溯源到 10kA，能溯源50kA的很少（原因：常用的電流范圍一般在5kA以下，大部分計量單位不會去 建立幾萬安培的電流基準(zhǔn)）；
[0006] 4)校準(zhǔn)成本高（原因：目前有能力校準(zhǔn)萬安培級的設(shè)備都存在體積大、笨重、占地 大、設(shè)備成本高、用電配置大、折舊費用高）；
[0007] 5)基本不能實現(xiàn)移動校準(zhǔn)，不能很方便的將設(shè)備運到有校準(zhǔn)需求的單位進行校準(zhǔn) (原因：校準(zhǔn)系統(tǒng)分為幾大部件，需要拆裝、運輸、安裝調(diào)試）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種大電流測試設(shè)備的校準(zhǔn)裝置。
[0009] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：
[0010] 一種大電流測試設(shè)備的校準(zhǔn)裝置，包括單片機系統(tǒng)、固態(tài)調(diào)壓器、固態(tài)繼電器、整 流橋、方波發(fā)生器和校準(zhǔn)模塊，所述單片機系統(tǒng)的1/01端口連接有邏輯電平轉(zhuǎn)移電路，所 述單片機系統(tǒng)的1/02端口設(shè)置有顯示屏，所述單片機系統(tǒng)的1/03端口設(shè)置有控制面板， 所述校準(zhǔn)模塊包括繼電器切換電路和校準(zhǔn)線圈，所述校準(zhǔn)線圈設(shè)置有三個抽頭，所述校準(zhǔn) 線圈通過三個所述抽頭與所述繼電器切換電路連接，所述繼電器切換電路通過繼電器驅(qū)動 電路與所述單片機系統(tǒng)的1/04端口連接，所述固態(tài)調(diào)壓器與所述固態(tài)繼電器串聯(lián)，所述整 流橋并聯(lián)在所述固態(tài)繼電器的輸出端，所述方波發(fā)生器并聯(lián)在所述整流橋的輸出端，所述 方波發(fā)生器的輸入端設(shè)置有整流二極管和開關(guān)觸點，所述固態(tài)調(diào)壓器的輸入端設(shè)置有電源 開關(guān)，所述電源開關(guān)與所述固態(tài)調(diào)壓器之間的線路中設(shè)置有控制變壓器，所述控制變壓器 連接有整流穩(wěn)壓電路，所述固態(tài)調(diào)壓器的電壓調(diào)節(jié)端口通過第一驅(qū)動電路與所述邏輯電平 轉(zhuǎn)移電路的第一輸出端連接，所述固態(tài)繼電器的控制端通過第二驅(qū)動電路與所述邏輯電平 轉(zhuǎn)移電路的第二輸出端連接，所述第二驅(qū)動電路與所述邏輯電平轉(zhuǎn)移電路之間的線路中設(shè) 置有保護電路，所述固態(tài)繼電器與所述整流橋之間的線路中設(shè)置有電流互感器，所述電流 互感器的二次電流輸出端口通過信號放大精密整流電路與所述單片機系統(tǒng)的第一AD轉(zhuǎn)換 器輸入端連接，所述方波發(fā)生器的功率開關(guān)管控制端通過變壓器隔離電路和晶體管與所述 單片機系統(tǒng)的1/05端口連接，所述方波發(fā)生器的輸出端設(shè)置有霍爾傳感器，所述霍爾傳感 器的電流信號輸出端通過真有效值轉(zhuǎn)換電路與所述單片機系統(tǒng)的第二AD轉(zhuǎn)換器輸入端連 接，所述整流橋的兩個交流輸入端、所述整流橋的正極輸出端和負極輸出端、所述方波發(fā)生 器的兩個電源輸出端均與所述繼電器切換電路連接。
[0011] 進一步地，所述顯示屏同時與所述單片機系統(tǒng)的1/02端口和所述邏輯電平轉(zhuǎn)移 電路連接。
[0012] 進一步地，所述單片機系統(tǒng)、所述整流穩(wěn)壓電路、所述第一驅(qū)動電路、所述第二驅(qū) 動電路、所述保護電路、所述信號放大精密整流電路、所述變壓器隔離電路、所述晶體管、所 述真有效值轉(zhuǎn)換電路、所述邏輯電平轉(zhuǎn)移電路和所述繼電器驅(qū)動電路均設(shè)置在同一塊PCB 電路板上。
[0013] 進一步地，所述繼電器驅(qū)動電路包括達林頓驅(qū)動芯片、第一繼電器、第二繼電器、 第三繼電器、第四繼電器、第五繼電器和第六繼電器，所述第一繼電器、所述第二繼電器、所 述第三繼電器、所述第四繼電器、所述第五繼電器和所述第六繼電器的線圈一一對應(yīng)連接 在所述達林頓驅(qū)動芯片的六個輸出管腳上，所述第一繼電器、所述第二繼電器、所述第三繼 電器、所述第四繼電器、所述第五繼電器和所述第六繼電器均設(shè)置有限流電阻，所述達林頓 驅(qū)動芯片的輸入端接在所述單片機系統(tǒng)的1/04端口上。
[0014] 更進一步地，所述繼電器切換電路由所述第一繼電器、所述第二繼電器、所述第三 繼電器、所述第四繼電器、所述第五繼電器和所述第六繼電器的常開觸點組成，所述第一繼 電器的第一常開觸點作為所述開關(guān)觸點設(shè)置在所述方波發(fā)生器的第一電源輸入端，所述第 一繼電器第一常開觸點的第一端與所述方波發(fā)生器的輸入端連接，所述第一繼電器第一常 開觸點的第二端同時與所述整流橋的負極輸出端和所述第二繼電器第一常開觸點的第一 端連接，所述第四繼電器常開觸點的第一端、所述第五繼電器常開觸點的第一端和所述第 六繼電器常開觸點的第一端分別與所述校準(zhǔn)線圈的三個抽頭連接，所述第四繼電器常開觸 點的第二端同時與所述第五繼電器常開觸點的第二端、所述第六繼電器常開觸點的第二 端、所述第一繼電器第二常開觸點的第一端、所述第三繼電器第二常開觸點的第一端和所 述第二繼電器第二常開觸點的第一端連接，所述第二繼電器第一常開觸點的第二端同時與 所述第三繼電器第一常開觸點的第一端、所述第一繼電器第三常開觸點的第一端和所述校 準(zhǔn)線圈連接，所述第一繼電器第三常開觸點的第二端穿過所述霍爾傳感器并與所述方波發(fā) 生器的第一輸出端連接，所述第一繼電器第二常開觸點的第二端與所述方波發(fā)生器的第二 輸出端連接，所述二極管的負極與所述方波發(fā)生器的第二電源輸入端連接，所述二極管的 正極同時與所述整流橋的正極輸出端和所述第二繼電器第二常開觸點的第二端連接，所述 第三繼電器第二常開觸點的第二端與所述整流橋的第一交流輸入端連接，所述第三繼電器 第一常開觸點的第二端與所述整流橋的第二交流輸入端連接。
[0015] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0016] 1、整個校準(zhǔn)裝置體積小、重量輕；
[0017] 2、所需電源容量小，只要有普通的220V供電即可使用，一般的辦公室場所均可；
[0018] 3、具有固態(tài)調(diào)壓器結(jié)構(gòu)，可自行提供一個比較穩(wěn)定的電流，克服了采用電阻焊機 做校準(zhǔn)源時的大電流不易穩(wěn)定的問題；
[0019] 4、便于溯源，溯源成本低，校準(zhǔn)成本也低；
[0020] 5、實現(xiàn)了移動校準(zhǔn)，整個裝置類似一個普通計算機主機箱大小，且完全集成在一 起，沒有安裝調(diào)試過程，即插即用。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明所述大電流測