專利名稱：泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子校驗(yàn)裝置，尤其涉及一種用來(lái)校驗(yàn)泄漏電流測(cè)量?jī)x的 電子裝置。
技術(shù)背景由于目前常見(jiàn)的泄漏電流測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)原理不同，其校驗(yàn)方法也不同，主 要分為以下兩種第一種泄漏電流測(cè)量?jī)x只具有測(cè)量功能，而無(wú)輸出功能。對(duì)于該類泄漏 電流測(cè)量?jī)x以往使用多功能信號(hào)源(或普通電流源)進(jìn)行檢測(cè)，由于該類信號(hào) 源功能較多，量程較大，所以在小電流方面穩(wěn)定性較低。同時(shí)由于該類信號(hào)源 普遍設(shè)計(jì)功率較小，無(wú)法滿足大部分泄漏電流測(cè)量?jī)x的檢測(cè)要求，從而造成檢 測(cè)范圍不全和誤差較大等現(xiàn)象，影響檢測(cè)準(zhǔn)確度。第二種泄漏電流測(cè)量?jī)x通過(guò)輸出電壓而測(cè)量被測(cè)品泄漏電流。對(duì)于該類 泄漏電流測(cè)量?jī)x可使用高阻計(jì)和數(shù)字表進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，由于不同高阻計(jì)的 功率范圍和量程范圍均不同，操作不當(dāng)，很容易損壞高阻計(jì)和數(shù)字表。高阻箱 和數(shù)字表都是計(jì)量單位或計(jì)量部門的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具，作用大、精度高、價(jià)格貴， 一旦損壞將會(huì)帶來(lái)工作的不便和較大的經(jīng)濟(jì)損失，并且由于高阻計(jì)和數(shù)字表量 程的不同，勢(shì)必造成檢測(cè)時(shí)儀器量程的閑置，從而造成人員體力和儀器資源的 浪費(fèi)或檢測(cè)能力的不足。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、便于操作、 攜帶方便的泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置。為解決上述技術(shù)伺題，本發(fā)明的技術(shù)方案是泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置， 包括有源校驗(yàn)裝置和無(wú)源校驗(yàn)裝置，所述有源校驗(yàn)裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)電流或電壓信號(hào)的信號(hào)源；所述無(wú)源校驗(yàn)裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開(kāi)關(guān)連接的 負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻串聯(lián)有標(biāo)準(zhǔn)電流表。作為一種改進(jìn)，所述信號(hào)源包括提供振蕩信號(hào)的振蕩單元，所述振蕩單元 輸出端電連接放大單元輸入端，所述放大單元的輸出端電連接被校驗(yàn)泄漏電流 測(cè)量?jī)x和量程單元，所述量程單元輸出端電連接AC/DC轉(zhuǎn)換單元，所述AC/DC 轉(zhuǎn)換單元電連接A/D轉(zhuǎn)換單元，所述A/D轉(zhuǎn)換單元電連接顯示單元。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述振蕩單元和所述放大單元之間還電連接有過(guò)載保 護(hù)單元。由于采用了上述技術(shù)方案，泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置，包括有源校驗(yàn)裝置 和無(wú)源校驗(yàn)裝置，所述有源校驗(yàn)裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)電流或電壓信號(hào)的信號(hào) 源；所述無(wú)源校驗(yàn)裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開(kāi)關(guān)連接的 負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻串聯(lián)有標(biāo)準(zhǔn)電流表；本發(fā)明的有益效果是能對(duì)現(xiàn)有 各種泄漏電流測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)，可以使泄漏電流測(cè)量?jī)x的檢測(cè)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便 捷，填補(bǔ)我國(guó)泄漏電流測(cè)量?jī)x檢測(cè)的空白。對(duì)各級(jí)計(jì)量測(cè)試部門及其他使用單 位減員增效具有積極意義，對(duì)我國(guó)計(jì)量測(cè)試水平的提高具有一定的推動(dòng)作用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置振蕩單元的電路原理圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置電源單元與過(guò)載保護(hù)單元的電路原理圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置AC/DC轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置A/D轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置顯示單元的電路原理圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置的電路原理圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例無(wú)源校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖l所示為本發(fā)明實(shí)施例有源泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖，所 述有源校驗(yàn)裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)電流或電壓信號(hào)的信號(hào)源；所述信號(hào)源包括 提供工作電源的電源單元AP3電連接提供振蕩信號(hào)的振蕩單元API,所述振蕩 單元API輸出端電連接放大單元AP4輸入端，所述放大單元AP4的輸出端電連 接被校驗(yàn)泄漏電流測(cè)量?jī)xA和量程單元AP6，所述量程單元AP6輸出端電連接 AC/DC轉(zhuǎn)換單元AP5，所述AC/DC轉(zhuǎn)換單元AP5電連接A/D轉(zhuǎn)換單元AP2，所述 A/D轉(zhuǎn)換單元AP2電連接顯示單元AP7。所述振蕩單元API和所述放大單元AP4之間還電連接有過(guò)載保護(hù)單元AP8。 如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置振蕩單元的電路原理圖，所述振 蕩單元AP1主要由二塊模擬集成電路N21、 N22,及一塊數(shù)字集成電路T063、 2 個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管3DJ6F和3個(gè)三極管等元件組成文氏橋式振蕩電路，用頻率選擇開(kāi) 關(guān)選擇不同的橋臂電阻，結(jié)合電容C21、 C22形成選頻網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生 50Hz/60Hz/400Hz的振蕩頻率，也可采用晶體振蕩和數(shù)字振蕩電路。由第一模 擬集成電路1/2N211輸出端12反饋到它的同相輸入端2形成正反饋產(chǎn)生頻率為 50Hz/60Hz/400Hz的振蕩電壓，振蕩電壓幅度的穩(wěn)定由第一模擬集成電路1/2 N212和場(chǎng)效應(yīng)管VT21， 二極管VD21， VD22來(lái)完成，調(diào)節(jié)微調(diào)電位器RP21改變其 的反饋量，使得到失真最小的波形；穩(wěn)壓管VD23提供一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)參考電壓， 加到第一模擬集成電路1/2N212反相輸入端7作為起始偏壓，當(dāng)振蕩電壓為零 時(shí)，第一模擬集成電路1/2 N212的10端輸出一個(gè)正電壓，使VT1DS間導(dǎo)通電 阻最小，這樣降低了反饋量有利于起振.二極管VD21， VD22把振蕩電壓加以整流 并分別加到第一模擬集成電路1/2N212的輸入端6、 7，隨著振蕩幅度的增強(qiáng)， 第一模擬集成電路1/2N212的IO端輸出的正電壓逐漸下降，VT21的導(dǎo)通電阻 也逐漸增加，即增加了反饋量，使振蕩幅度下降，得到一個(gè)穩(wěn)定振幅的振蕩電 壓；第二模擬集成電路N22組成一個(gè)緩沖放大器1/2 N221和一個(gè)輸出放大器 1/2 N222，其增益用RP22調(diào)節(jié)，以減小后面負(fù)載對(duì)振蕩器的影響VT22為無(wú)結(jié) 點(diǎn)通斷開(kāi)關(guān)，控制振蕩電壓的輸出；集成電路Dl，三極管VT23、 VT24、 VT25， 二極管VD24、 VD25、 VD26、 VD27，光電耦合管VT26組成一個(gè)通斷控制電路，完成輸出檢測(cè)電源的操作，集成電路D1組成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路，其5V電源有三 極管VD24提供，其輸入信號(hào)有手動(dòng)的通斷操作；斷信號(hào)輸入，超載信號(hào)輸入， 由于電容C211的原因，平時(shí)集成電路D1為高電平輸出，故二極管VD26截止， 二極管VD25導(dǎo)通，同時(shí)三極管VT25導(dǎo)通，由于電阻R221、 R219的分壓作用， 三極管VT23輸出一個(gè)7. 5V的負(fù)電壓，關(guān)閉三極管VT22，使振蕩電壓沒(méi)有輸出， 同時(shí)使三極管VT24截止，"通"指示燈不顯示；當(dāng)按下"通"按鍵，使集成電 路Dl翻轉(zhuǎn)輸出一個(gè)低電壓，這時(shí)二極管VD26導(dǎo)通，三極管VT25基極為低電平， 故三極管VT25截止，這時(shí)由于電阻R221、R219、R217的分壓作用，三極管VT23 輸出一個(gè)7.5V的電位，加到三極管VT22，使其開(kāi)通有振蕩電壓輸出，同時(shí)使三 極管VT24導(dǎo)通，通指示燈亮，表示有檢測(cè)電源輸出，從而達(dá)到通斷控制振蕩電 壓輸出的目的。如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置電源單元與過(guò)載保護(hù)單元的電路 原理圖，電源單元AP3由整流橋U1，電容及穩(wěn)壓集成塊N31、 N32組成士15V 電源；整流橋U2，電容及穩(wěn)壓集成塊N33、 N34組成土5V電源；整流二極管VD31 構(gòu)成+6V電源；過(guò)載保護(hù)單元AP8電路由模擬集成電路N35，五個(gè)晶體管組成， N35構(gòu)成一個(gè)過(guò)壓保護(hù)放大器1/2 N351和一個(gè)過(guò)流保護(hù)放大器1/2 N352，三極 管VT31、 VT32構(gòu)成施密特電路，作為超載信號(hào)發(fā)生器。通常三極管VT31截止， 三極管VT32導(dǎo)通，輸出低電平，三極管VT33為倒相器，輸出高電平，這時(shí)二 極管VD35截止，二極管VD36導(dǎo)通，三極管VT34導(dǎo)通，三極管VT35截止，超 截指示燈不顯示，表示正常工作；當(dāng)輸出測(cè)量電壓過(guò)高或輸出測(cè)量電流過(guò)大， 由取樣電路取樣輸出放大電路，經(jīng)放大后送入施密特電路，使施密特電路翻轉(zhuǎn)， 則輸出超截信號(hào)高電平，經(jīng)三極管VT33倒相為低電平，送出一個(gè)超截信號(hào)負(fù)脈 沖給振蕩器，自動(dòng)關(guān)閉振蕩器輸出，同時(shí)二極管VD35導(dǎo)通，VD36截止，三極 管VT35導(dǎo)通，超載指示燈亮。由于振蕩器輸出關(guān)閉，超載消失，超載指示燈亦 立即熄滅，說(shuō)明已超負(fù)荷，須降低輸出或排除輸出端的不合理負(fù)荷，再啟動(dòng)即 可正常工作。如圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置AC/DC轉(zhuǎn)換單元AP5的電路原理圖，AC/DC轉(zhuǎn)換單元由場(chǎng)效應(yīng)對(duì)管VT41，差分對(duì)管VT42，運(yùn)算放大器N41和二 極管VD45、 VD46組成。場(chǎng)效應(yīng)對(duì)管VT41為前置放大級(jí)，差分對(duì)管VT42為恒流 源，得到一個(gè)高阻抗高穩(wěn)定的輸入級(jí)，運(yùn)算放大器N41為主放大級(jí)，直流為閉 環(huán)，交流為開(kāi)環(huán)，由于運(yùn)算放大器N41有很大的放大倍數(shù)，使整流二極管工作 在線性區(qū)，保證線性轉(zhuǎn)換精度，轉(zhuǎn)換系數(shù)為l: 1。如圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置A/D轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖，A/D 轉(zhuǎn)換單元AP2有大規(guī)模集成電路7135，反相器CC4069及乘2電路組成。大規(guī)模 集成電路7135為雙積分自校零A/D轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換電壓為0 1.9999伏，轉(zhuǎn)換 精度為±0.025%±2個(gè)字，經(jīng)乘2電路后，將量程擴(kuò)展為0 3.9998伏，它與顯 示單元一起組成數(shù)字電壓表。A/D轉(zhuǎn)換精度由校正電阻器進(jìn)行核正，大規(guī)模集 成電路7135每一個(gè)測(cè)量周期為40002個(gè)時(shí)鐘周期，分三個(gè)階段進(jìn)行；a、校零 階段TO占用10001時(shí)鐘周期；b、信號(hào)積分階段T1占用10000個(gè)時(shí)鐘周期；c、 基準(zhǔn)源積分階段T2占用20001個(gè)時(shí)鐘周期。測(cè)量完畢后有一個(gè)復(fù)零階段T3占 用100 200個(gè)時(shí)鐘周期，若超量程時(shí)延至6200個(gè)時(shí)鐘周期。如圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例有源校驗(yàn)裝置顯示單元的電路原理圖，顯示單 元AP7顯示單元由譯碼驅(qū)動(dòng)器74LS247,發(fā)光數(shù)字管及二極管組成的譯碼器等 元件組成。二極管譯碼器是為變換字符顯示小數(shù)點(diǎn)而設(shè)置的，五個(gè)三極管為位 信號(hào)的選通開(kāi)關(guān)；開(kāi)通各位數(shù)字管的顯示，74LS247為七段譯碼驅(qū)動(dòng)器；將模 一數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸送來(lái)的BCD碼譯為七段數(shù)字管信號(hào)，并推動(dòng)對(duì)應(yīng)筆劃顯示。如圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖，也顯示有源泄漏電流測(cè)量?jī)x校 驗(yàn)裝置量程單元AP6中的部分電路原理圖，電流取樣由R715、R716、R717、R718、 R719、 R720、 R721、 R722組成電流取樣電阻，由精密線繞電阻構(gòu)成，最高精度 為0.01%，電壓取樣由串聯(lián)電阻R723、 R724、 R727、 R728、 R729、 R725、 R726 分壓取樣，其基本量限電流為0.8mA。有源泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置其工作原理如下所述-有源泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置對(duì)于只用于校驗(yàn)具有測(cè)量功能的泄漏電流測(cè) 量?jī)x，信號(hào)源產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)振蕩單元和放大單元同時(shí)輸送到量程單元和被校驗(yàn)的泄漏電流測(cè)量?jī)x中，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過(guò)量程單元取樣后經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換單元將 交流信號(hào)轉(zhuǎn)變成直流信號(hào)輸送到A/D轉(zhuǎn)換單元由A/D轉(zhuǎn)換單元將模擬數(shù)值轉(zhuǎn)換 成數(shù)字值直接由顯示單元顯示出來(lái)，將顯示單元顯示的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值與被校驗(yàn)的泄 漏電流測(cè)量?jī)x所顯示的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行比較，所得到的差值就是就是被校驗(yàn)的泄 漏電流測(cè)量?jī)x的示值誤差。如圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例無(wú)源校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖，所述無(wú)源校驗(yàn)裝置 包括負(fù)載電阻箱B,所述負(fù)載電阻箱B為由撥段開(kāi)關(guān)C連接的負(fù)載電阻D，所述 負(fù)載電阻D直接電連接標(biāo)準(zhǔn)電流表E，所述負(fù)載電阻箱B輸入端電連接被測(cè)泄 漏電流測(cè)量?jī)xA;無(wú)源校驗(yàn)裝置一般用于校驗(yàn)有輸出的泄漏電流的泄漏電流測(cè) 量?jī)x，具體工作過(guò)程為將被測(cè)泄漏電流測(cè)量?jī)x輸出的220V (或380V)電壓直 接加于負(fù)載箱上，調(diào)節(jié)負(fù)載箱阻值，使負(fù)載箱上電流表的顯示與被測(cè)泄漏電流 測(cè)量?jī)x的輸出檔位值相同，將被測(cè)泄漏電流測(cè)量?jī)x顯示的電流示值與標(biāo)準(zhǔn)電流 表所顯示的電流示值進(jìn)行比對(duì)，得到的差值就是被校驗(yàn)泄漏電流測(cè)量?jī)x的示值 誤差。本發(fā)明作為一種準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、便于操作、攜帶方便適用于各種泄 漏電流測(cè)量?jī)x檢測(cè)的專用設(shè)備，泄漏電流測(cè)量?jī)x，驗(yàn)裝置的發(fā)明，能對(duì)現(xiàn)有各 種泄漏電流測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)，可以使泄漏電流測(cè)量?jī)x的檢測(cè)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便捷， 填補(bǔ)我國(guó)泄漏電流測(cè)量?jī)x檢測(cè)的空白，對(duì)各級(jí)計(jì)量測(cè)試部門及其他使用單位減 員增效具有積極意義，為我國(guó)計(jì)量測(cè)試水平的提高具有一定的推動(dòng)作用。
權(quán)利要求
1.泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置，其特征在于包括有源校驗(yàn)裝置和無(wú)源校驗(yàn)裝置，所述有源校驗(yàn)裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)電流或電壓信號(hào)的信號(hào)源；所述無(wú)源校驗(yàn)裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開(kāi)關(guān)連接的負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻串聯(lián)有標(biāo)準(zhǔn)電流表。
2. 如權(quán)利要求1所述的泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置，其特征在于所述信號(hào) 源包括提供振蕩信號(hào)的振蕩單元，所述振蕩單元輸出端電連接放大單元輸入端， 所述放大單元的輸出端電連接被校驗(yàn)泄漏電流測(cè)量?jī)x和量程單元，所述量程單元輸出端電連接AC/DC轉(zhuǎn)換單元，所述AC/DC轉(zhuǎn)換單元電連接A/D轉(zhuǎn)換單元， 所述A/D轉(zhuǎn)換單元電連接顯示單元。
3. 如權(quán)利要求2所述的泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置，其特征在于所述振 蕩單元和所述放大單元之間還電連接有過(guò)載保護(hù)單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種泄漏電流測(cè)量?jī)x校驗(yàn)裝置，包括有源校驗(yàn)裝置和無(wú)源校驗(yàn)裝置，所述有源校驗(yàn)裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)電流或電壓信號(hào)的信號(hào)源；所述無(wú)源校驗(yàn)裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開(kāi)關(guān)連接的負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻串聯(lián)有標(biāo)準(zhǔn)電流表；能對(duì)現(xiàn)有各種泄漏電流測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)，可以使泄漏電流測(cè)量?jī)x的檢測(cè)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便捷適于大范圍的推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01R35/00GK101246206SQ20081001515
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者譚國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:譚國(guó)強(qiáng)