專利名稱：一種浮接式高電壓高電流同步測量的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及高電壓與高電流測試的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般電器產(chǎn)品在上市的前，皆必須要通過質(zhì)量^企驗，以令使用者能在使用 電器產(chǎn)品能相當?shù)陌残?，并可相對的減少意外狀況的發(fā)生。而在對電器產(chǎn)品進 行質(zhì)量檢驗時，大部分是分別使用耐壓機及接地阻抗測量設(shè)備對電器產(chǎn)品進行 測量，并由此判斷其電器產(chǎn)品的內(nèi)阻，并判斷是否達到符合安全規(guī)定的耐電壓 及耐電流等條件。
歐盟法規(guī)正C-60050-826規(guī)定，當輸出電壓高于1000伏特時，高壓側(cè)對地 的漏電流必需小于3mA(毫安)，這一規(guī)定致使相當多現(xiàn)有的測試裝置無法達到 所規(guī)定的需求。
且近年來，安全法規(guī)所規(guī)定的測試條件逐年嚴苛，尤其對測試效率的要求 越來越高，以便能提早測試出潛在的故障，如此一來，亦有相當多的現(xiàn)有測試 裝置無法滿足高效率的測試要求。
請參閱圖1，圖中為現(xiàn)有高壓浮接式裝置示意圖，其中包含有一交流產(chǎn)生 裝置90、 一功率放大裝置91、 一變壓器初級92、 一高壓輸出93、 一浮接式電 流裝置94、 一浮接式電壓裝置95及一待測物96,該變壓器初級92及高壓輸出 93分別為一高壓變壓器的初級端及次級端，而交流產(chǎn)生裝置卯具有獨立的控 制電壓及頻率輸出系統(tǒng)，且交流產(chǎn)生裝置90輸出電壓，以提供給功率放大裝置 91推動高壓變壓器所需的能量，而高壓變壓器輸出一定的電壓；此時，浮接式 電流裝置94及浮接式電壓裝置95系分別且不同步的讀取待測物96的高壓測試 結(jié)果(如高電壓、大電流)。更明確的說，正因為傳統(tǒng)高壓浮接式裝置并不同步
4的讀取高壓測試結(jié)果，因此測試效率并不快，無法滿足快速測試市場的需求。 請參閱圖2,圖中為現(xiàn)有高電壓高電流測試裝置示意圖，其中包含有兩組
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器81a、 81b、緩沖器82a、 82b、正弦波產(chǎn)生器83a、 83b及功率 放大器84a、 84b，并利用兩組中的第一組，即，數(shù)字/才莫擬轉(zhuǎn)換器81a、緩沖器 82a、正弦波產(chǎn)生器83a及功率放大器84a來執(zhí)行AC耐壓(WAC)、 DC耐壓 (WdC)、絕緣阻抗(IR)及漏電流(LK)的測量并輸出所測量的信號；同時，利用兩 組中的另一組，即，數(shù)字/才莫擬轉(zhuǎn)換器81b、緩沖器82b、正弦波產(chǎn)生器83b及 30A功率放大器84b來執(zhí)行接地阻抗(GR)的測量并輸出所測量的信號，而微處 理器大概同時輸出所測量的信號。所述的高電壓高電流測試裝置雖然具有同步 輸出的優(yōu)點，但是并不具備有浮接式高壓測試的設(shè)備，因此無法滿足高壓輸出 端的漏電流小于3mA的歐盟安全法規(guī)需求。圖2中，為避免測量誤差，測量時 將測量與測量端分開，測量端(感知(高/低))實際直接測量待測物兩端的電壓。
請參閱圖3，圖中為現(xiàn)有浮接式阻抗測量裝置示意圖，其中包含有一高壓 產(chǎn)生裝置71、 一電流檢測裝置72、 一浮接式阻抗測量裝置73、 一隔離裝置74、 一控制器75、 一待測物初級76及一待測物外殼77。當測試進行時，控制器75 負責高壓產(chǎn)生裝置71產(chǎn)生高壓測試所需的高電壓，對待測物進行高壓測試；并 將電流檢測裝置72所讀取的電流值進行是否合格的判斷，且在大概同 一時間， 控制器75發(fā)出控制信號，該控制信號經(jīng)由隔離裝置74傳送給浮接式阻抗測量 裝置73進行阻抗測試，該浮接式阻抗測量裝置73將所測量的數(shù)據(jù)經(jīng)由隔離裝 置74傳回給控制器75，因此可以同步的對待測物作高壓測試、阻抗測試與是 否合格的判斷。但是，傳統(tǒng)浮接式阻抗測量裝置也同樣無法滿足高壓輸出端漏
電流小于3mA的安全法規(guī)需求。
因此，現(xiàn)有的測量裝置無法在滿足高壓浮接式輸出，同步大電流接地導通 測試的需求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種浮接式高電壓高電流同步測量方法及裝 置，以解決同時進行高電壓與高電流測試以縮短總測試時間的問題。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種浮接式高電壓高電流同步測量裝置，用來測量至少一待測物，所述的 測量裝置包括一微處理控制單元、 一電壓輸出單元、 一電流輸出單元、 一第一 檢測單元及一第二檢測單元，所述電流輸出單元包括一變壓器，所述變壓器產(chǎn) 生浮接式高電壓輸出，連接至少一待測物，所述電流輸出單元包括一電流互感
器，所述電流互感器產(chǎn)生浮接式大電流輸出，連接至少一待測物，其中
所述第一檢測單元的輸入端連接所述電壓輸出單元，輸出端連接所述微處 理控制單元，用來將所述變壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電 流及電壓值，并將其電流及電壓值提供給微處理控制單元進行計算與顯示；
所述第二檢測單元的輸入端連接所述電流輸出單元，輸出端連接所述微處 理控制單元，用以將所述電流互感器產(chǎn)生的浮接式大電流轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的 電流及電壓值，并將其電流及電壓值提供給微處理控制單元進行計算與顯示。
所述第一檢測單元包括有一電流檢測電阻、 一隔離放大器、至少二分壓電 阻及一第一 AC整流器，所述電流檢測電阻連接所述電壓輸出單元的變壓器的 一輸出端，所述電流檢測電阻另連接所述隔離放大器的輸入端，所述隔離放大 器的輸出端連接所述第一 AC整流器，所述二分壓電阻分別連接所述電壓輸出 單元的變壓器的兩輸出端，另連接于所述第一 AC整流器，所述第一AC整流 器另連接所述^t處理控制單元，所述隔離放大器及分壓電阻分別用來將所述變 壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及 電壓值經(jīng)由所述第一 AC整流器提供給所述微處理控制單元進行計算與顯示。
所述第一檢測單元包括有一整流電路、 一電流檢測電阻、 一隔離放大器、 至少二分壓電阻及一第一 AC整流器，所述整流電路連接所述電壓輸出單元一 輸出端，所述整流電路用來使變壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓由交流電壓轉(zhuǎn)換成 直流電壓，所述電流檢測電阻連接所述電壓輸出單元的變壓器的另 一輸出端，所述電流檢測電阻另連接所述隔離放大器的輸入端，所述隔離放大器的輸出端 連接所述第一 AC整流器，所述分壓電阻分別連接所述電壓輸出單元的變壓器
的兩輸出端，另連接于所述第一 AC整流器，所述第一 AC整流器另連接微處
式高電壓轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值經(jīng)由所述第 一 AC整流器提供給所述微處理控制單元進行計算與顯示。
所述第二檢測單元包括一電壓互感器、 一隔離式電流互感器及一第二 AC 整流器，所述隔離式電流互感器隔離式連接所述電流輸出單元的電流互感器的 另一輸出端，且連接所述第二 AC整流器，而所述電壓互感器連接待測物兩端， 并連接所述第二 AC整流器，所述第二 AC整流器連接所述微處理控制單元， 所述隔離式電流互感器及電壓互感器分別用以將電流互感器產(chǎn)生的浮接式大電 流轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值經(jīng)由所述第二 AC 整流器提供給所述微處理控制單元進行計算與顯示。
本發(fā)明還提供了 一種浮接式高電壓高電流同步測量的方法，所述的同步測 量方法包括如下步驟
提供一第一檢測單元，將浮接式高電壓轉(zhuǎn)換成非浮接狀態(tài)的電壓值及非浮 接狀態(tài)的電流值，并提供給微處理控制單元進行計算與顯示；以及
同時提供一第二檢測單元，將浮接式高電流轉(zhuǎn)換成非浮接狀態(tài)的電壓值及 非浮接狀態(tài)的電流值，并提供給微處理控制單元進行計算與顯示。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有符合安全規(guī)定、提高測量安全性及同時進行高 電壓與高電流測試以縮短總測試時間的優(yōu)點。


圖l是現(xiàn)有高壓浮接式裝置示意圖2是現(xiàn)有高電壓高電流測試裝置示意圖3是現(xiàn)有浮接式阻抗測量裝置示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的電路圖5是本發(fā)明實施例的測量方法的流程圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實 施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，本不用來限定本發(fā)明。
請參閱圖4，本發(fā)明實施例提供的浮接式高電壓高電流同步測量裝置，用 以測量至少一待測物6，包含有一微處理控制單元1、 一電壓輸出單元2、 一電 流輸出單元3、 一第一4企測單元4及一第二檢測單元5。該微處理控制單元1 分別同時控制電壓輸出單元2及電流輸出單元3的輸出電壓、電流大小，并讀 取第一檢測單元4及第二檢測單元5所傳回的數(shù)字信號進行計算、顯示與判斷。 在此必須提出說明的是，電壓輸出單元2、電流輸出單元3、第一檢測單元4 及第二檢測單元5的數(shù)量并未限制僅為本實施例所示的1個，也可為兩個、三 個或三個以上等。而以下實施例將針對微處理控制單元1、電壓輸出單元2、電 流輸出單元3、第一4企測單元4及第二檢測單元5加以說明。
上述的微處理控制單元l,包括一微處理控制器ll、兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 12、 13、 一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14及一開關(guān)15，該微處理控制器11用以處理計算 及控制程序并用以儲存程序及儲存操作指令，而數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器12、 13及模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14連接微處理控制器11，且二數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器12、 13另分別 連接電壓輸出單元2及電流輸出單元3,并用以將微處理控制器11所傳送的數(shù) 字信號轉(zhuǎn)換成模擬的直流信號傳送給電壓輸出單元2及電流輸出單元3，而模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14連接開關(guān)15,該開關(guān)15連接并接收第一檢測單元4及第二檢 測單元5所傳送的模擬信號，并由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號，且傳送給微處理控制器ll進行計算、顯示與判斷。
上述的電壓輸出單元2，其輸入端連接微處理控制單元1,輸出端連接第一檢測單元4，包括有一第一緩沖器21、 一第一正弦波產(chǎn)生器22、 一第一功率放 大器23及一變壓器24,該第一緩沖器21分別連接上述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器12 及所述的第一正弦波產(chǎn)生器22,該第一正弦波產(chǎn)生器22另連接第一功率放大 器23,該第一功率放大器23另連接變壓器24。所述的第一緩沖器21接收由微 處理控制單元1所產(chǎn)生的直流信號，并傳送給第一正弦波產(chǎn)生器22，該第一正 弦波產(chǎn)生器22為獨立控制電壓、頻率輸出的裝置，在接收到直流信號后，產(chǎn)生 一正弦波信號給第一功率放大器23，該第一功率放大器23進行功率放大推動 變壓器24，該變壓器24產(chǎn)生浮接式高電壓輸出，連接至少一待測物6，并傳送 給第一檢測單元4。
上述的電流輸出單元3，其輸入端連接微處理控制單元1，輸出端連接第二 檢測單元5，包括有一第二緩沖器31、 一第二正弦波產(chǎn)生器32、 一第二功率放 大器33及一電流互感器34，該第二緩沖器31分別連接上述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 13及所述的第二正弦波產(chǎn)生器32，該第二正弦波產(chǎn)生器32另連接第二功率放 大器33,該第二功率放大器33另連接電流互感器34。所述的第二緩沖器31 接收由微處理控制單元1所產(chǎn)生的直流信號，并傳送給第二正弦波產(chǎn)生器32， 該第二正弦波產(chǎn)生器32—獨立控制電壓、頻率輸出的裝置，在接收到直流信號 后，產(chǎn)生一正弦波信號給第二功率放大器33，該第二功率放大器33進行功率 放大推動電流互感器34，該電流互感器34產(chǎn)生浮接式大電流輸出，對上述的 待測物6進行測試，連接至少一待測物6，并傳送給第二4企測單元5。
如圖4所示，上述的第一檢測單元4，其輸入端連接電壓輸出單元2，輸出 端連接微處理控制單元l,包括有一整流電路41、 一電流檢測電阻42、 一隔離 放大器43、至少二分壓電阻44、 45、至少二選擇組件46及一第一 AC整流器 47,該整流電路41連接上述電壓輸出單元2的變壓器24的一輸出端，而選擇 組件46跨接及連接整流電路41，而電流檢測電阻42連接上述電壓輸出單元2 的變壓器24的另 一輸出端，且電流檢測電阻42兩端另分別連接隔離放大器43 的輸入端，該隔離放大器43的輸出端連接第一 AC整流器47,另分壓電阻44、
945分別連接變壓器24的兩輸出端，另連接于第一AC整流器47,該第一 AC 整流器47另連接微處理控制單元1。
上述的電壓輸出單元2所產(chǎn)生的高電壓輸出 一浮接的高電壓交流信號，可 通過選擇組件46的開啟或關(guān)閉，進而控制其浮接的高電壓交流信號是直接輸 出，或經(jīng)過整流電路41使其交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐桓〗拥母唠妷褐绷餍盘?；而分?電阻44、 45可將浮接的高電壓交流信號或浮接的高電壓直流信號兩者中的一個 降壓成非浮接狀態(tài)，并且可以通過控制分壓電阻44、 45的大小，將最大漏電流 量設(shè)計成小于法規(guī)規(guī)范(例如以100MQ，輸出5000V,其最大漏電流等于50uA)， 另分壓電阻44、 45將非浮接狀態(tài)的高電壓反饋到接地準位信號，并通過第一 AC整流器47轉(zhuǎn)換成直流信號，且傳送給上述微處理控制單元1的開關(guān)15及 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14供^f效處理控制器11進行計算與顯示等動作。
再者，上述的電壓輸出單元2所產(chǎn)生的高電壓輸出一浮接的高電壓輸出電 流，該高電壓輸出電流通過電流檢測電阻42轉(zhuǎn)換成一電壓信號，該電壓信號經(jīng) 過隔離放大器43轉(zhuǎn)換成接地準位信號，并通過第一 AC整流器47轉(zhuǎn)換成直流 信號，并傳送給上述微處理控制單元1的開關(guān)15及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14供微處 理控制器11進行計算與顯示等動作。
如圖4所示，上述的第二4企測單元5，其輸入端連接電流輸出單元3，輸出 端連接微處理控制單元1，包括有一電壓互感器51、 一隔離式電流互感器52 及一第二 AC整流器53，該隔離式電流互感器52隔離式連接上述的電流互感 器34的一輸出端，且連接第二 AC整流器53,而電壓互感器51連接待測物6 兩端，并連接第二 AC整流器53，該第二 AC整流器53連接上述微處理控制單 元1的開關(guān)15。另外，上述的電流互感器34系輸出一浮接式高電流信號到待 測物6兩端，以對待測物6進行高電流接地導通測試，并在待測物6兩端產(chǎn)生 一電壓值；且利用隔離式電流互感器52取回接地準位的電流信號，并利用電壓 互感器51將待測物6兩端的電壓值轉(zhuǎn)換到接地準位的電壓信號，而接地準位的 電流信號與接地準位的電壓信號二信號經(jīng)過第二 AC整流器53，并經(jīng)過上述微處理控制單元1的開關(guān)15及模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器14供應(yīng)微處理控制器11進行電 阻值計算以及顯示等。為避免測量誤差，測量時將測量與測量端分開，測量端(感 知(高/低))實際直接測量待測物兩端的電壓。
有關(guān)上述的測量方法，請參考圖4和圖5所示，圖5是本發(fā)明的實施例的 流程圖，所述的同步測量方法步驟至少包括提供一第一檢測單元4，將浮接式 高電壓轉(zhuǎn)換成非浮接狀態(tài)的電壓值及非浮接狀態(tài)的電流值，并提供給微處理控 制單元1進行計算與顯示(s601);以及，大概同時提供一第二檢測單元5，將 浮接式高電流轉(zhuǎn)換成非浮接狀態(tài)的電壓值及非浮接狀態(tài)的電流值，并提供給微 處理控制單元1進行計算與顯示(s602)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則的內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護范圍的內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種浮接式高電壓高電流同步測量裝置，用來測量至少一待測物，其特征在于，所述的測量裝置包括一微處理控制單元、一電壓輸出單元、一電流輸出單元、一第一檢測單元及一第二檢測單元，所述電流輸出單元包括一變壓器，所述變壓器產(chǎn)生浮接式高電壓輸出，連接至少一待測物，所述電流輸出單元包括一電流互感器，所述電流互感器產(chǎn)生浮接式大電流輸出，連接至少一待測物，其中所述第一檢測單元的輸入端連接所述電壓輸出單元，輸出端連接所述微處理控制單元，用來將所述變壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值提供給微處理控制單元進行計算與顯示；所述第二檢測單元的輸入端連接所述電流輸出單元，輸出端連接所述微處理控制單元，用以將所述電流互感器產(chǎn)生的浮接式大電流轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值提供給微處理控制單元進行計算與顯示。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述第一檢測單元包括 有一電流卩險測電阻、 一隔離放大器、至少二分壓電阻及一第一 AC整流器，所 述電流檢測電阻連接所述電壓輸出單元的變壓器的一輸出端，所述電流檢測電 阻另連接所述隔離放大器的輸入端，所述隔離放大器的輸出端連接所述第一AC 整流器，所述二分壓電阻分別連接所述電壓輸出單元的變壓器的兩輸出端，另 連接于所述第一 AC整流器，所述第一 AC整流器另連接所述微處理控制單元， 所述隔離放大器及分壓電阻分別用來將所述變壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓轉(zhuǎn)換 為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值經(jīng)由所述第一 AC整流器 提供給所述微處理控制單元進行計算與顯示。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述第一檢測單元包括 有一整流電路、 一電流檢測電阻、 一隔離放大器、至少二分壓電阻及一第一 AC 整流器，所述整流電路連接所述電壓輸出單元一輸出端，所述整流電路用來使 變壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓由交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，所述電流檢測電阻連接所述電壓輸出單元的變壓器的另 一輸出端，所述電流^T測電阻另連接所述隔離放大器的輸入端，所述隔離放大器的輸出端連接所述第一 AC整流器，所述分壓電阻分別連接所述電壓輸出單元的變壓器的兩輸出端，另連接于所述第一AC整流器，所述第一 AC整流器另連接^t處理控制單元，所述隔離放大器 及分壓電阻分別用來將所述變壓器所產(chǎn)生的浮接式高電壓轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值經(jīng)由所述第一 AC整流器提供給所述微處 理控制單元進行計算與顯示。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述第二檢測單元包括 一電壓互感器、 一隔離式電流互感器及一第二 AC整流器，所述隔離式電流互 感器隔離式連接所述電流輸出單元的電流互感器的另 一輸出端，且連接所述第 二AC整流器，而所述電壓互感器連接待測物兩端，并連接所述第二AC整流 器，所述第二 AC整流器連接所述微處理控制單元，所述隔離式電流互感器及 電壓互感器分別用以將電流互感器產(chǎn)生的浮接式大電流轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電 流及電壓值，并將其電流及電壓值經(jīng)由所述第二 AC整流器提供給所述微處理 控制單元進行計算與顯示。
5、 一種浮接式高電壓高電流同步測量的方法，其特征在于，所述的同步測 量方法包括如下步驟提供一第一檢測單元，將浮接式高電壓轉(zhuǎn)換成非浮接狀態(tài)的電壓值及非浮 接狀態(tài)的電流值，并提供給微處理控制單元進行計算與顯示；以及同時提供一第二檢測單元，將浮接式高電流轉(zhuǎn)換成非浮接狀態(tài)的電壓值及 非浮接狀態(tài)的電流值，并提供給微處理控制單元進行計算與顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種浮接式高電壓高電流同步測量的方法及裝置，包括一微處理控制單元、一電壓輸出單元、一電流輸出單元、一第一檢測單元及一第二檢測單元，所述電流輸出單元包括一變壓器，產(chǎn)生浮接式高電壓輸出，電流輸出單元包括一電流互感器，產(chǎn)生浮接式大電流輸出，第一檢測單元的輸入端連接電壓輸出單元，輸出端連接微處理控制單元，用來將變壓器產(chǎn)生的浮接式高電壓轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值提供給微處理控制單元進行計算與顯示；第二檢測單元的輸入端連接電流輸出單元，輸出端連接微處理控制單元，將電流互感器產(chǎn)生的浮接式大電流轉(zhuǎn)換為非浮接狀態(tài)的電流及電壓值，并將其電流及電壓值提供給微處理控制單元進行計算與顯示。
文檔編號G01R31/00GK101452025SQ200710077449
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者王耀南, 翁健昆, 董學祖 申請人:中茂電子(深圳)有限公司