專利名稱：泄漏電流測量儀校驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子校驗裝置，尤其涉及一種用來校驗泄漏電流測量儀的 電子裝置。
技術(shù)背景由于目前常見的泄漏電流測量儀的設(shè)計原理不同，其校驗方法也不同，主 要分為以下兩種第一種泄漏電流測量儀只具有測量功能，而無輸出功能。對于該類泄漏 電流測量儀以往使用多功能信號源(或普通電流源)進(jìn)行檢測，由于該類信號 源功能較多，量程較大，所以在小電流方面穩(wěn)定性較低。同時由于該類信號源 普遍設(shè)計功率較小，無法滿足大部分泄漏電流測量儀的檢測要求，從而造成檢 測范圍不全和誤差較大等現(xiàn)象，影響檢測準(zhǔn)確度。第二種泄漏電流測量儀通過輸出電壓而測量被測品泄漏電流。對于該類 泄漏電流測量儀可使用高阻計和數(shù)字表進(jìn)行檢測。檢測時，由于不同高阻計的 功率范圍和量程范圍均不同，操作不當(dāng)，很容易損壞高阻計和數(shù)字表。高阻箱 和數(shù)字表都是計量單位或計量部門的標(biāo)準(zhǔn)計量器具，作用大、精度高、價格貴， 一旦損壞將會帶來工作的不便和較大的經(jīng)濟(jì)損失，并且由于高阻計和數(shù)字表量 程的不同，勢必造成檢測時儀器量程的閑置，從而造成人員體力和儀器資源的 浪費或檢測能力的不足。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種準(zhǔn)確度高、性能穩(wěn)定、便于操作、 攜帶方便的泄漏電流測量儀校驗裝置。為解決上述技術(shù)伺題，本發(fā)明的技術(shù)方案是泄漏電流測量儀校驗裝置， 包括有源校驗裝置和無源校驗裝置，所述有源校驗裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗電流或電壓信號的信號源；所述無源校驗裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開關(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)，所述信號源包括提供振蕩信號的振蕩單元，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泄漏電流 測量儀和量程單元，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載保 護(hù)單元。由于采用了上述技術(shù)方案，泄漏電流測量儀校驗裝置，包括有源校驗裝置 和無源校驗裝置，所述有源校驗裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗電流或電壓信號的信號 源；所述無源校驗裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開關(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現(xiàn)有 各種泄漏電流測量儀進(jìn)行檢測，可以使泄漏電流測量儀的檢測準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便 捷，填補(bǔ)我國泄漏電流測量儀檢測的空白。對各級計量測試部門及其他使用單 位減員增效具有積極意義，對我國計量測試水平的提高具有一定的推動作用。


圖1是本發(fā)明實施例有源校驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明實施例有源校驗裝置振蕩單元的電路原理圖；圖3是本發(fā)明實施例有源校驗裝置電源單元與過載保護(hù)單元的電路原理圖；圖4是本發(fā)明實施例有源校驗裝置AC/DC轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖； 圖5是本發(fā)明實施例有源校驗裝置A/D轉(zhuǎn)換單元的電路原理圖； 圖6是本發(fā)明實施例有源校驗裝置顯示單元的電路原理圖； 圖7是本發(fā)明實施例有源校驗裝置的電路原理圖； 圖8是本發(fā)明實施例無源校驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖l所示為本發(fā)明實施例有源泄漏電流測量儀校驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖，所 述有源校驗裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗電流或電壓信號的信號源；所述信號源包括 提供工作電源的電源單元AP3電連接提供振蕩信號的振蕩單元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 接被校驗泄漏電流測量儀A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之間還電連接有過載保護(hù)單元AP8。 如圖2所示為本發(fā)明實施例有源校驗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 個場效應(yīng)管3DJ6F和3個三極管等元件組成文氏橋式振蕩電路，用頻率選擇開 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和場效應(yīng)管VT21， 二極管VD21， VD22來完成，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，第一模擬集成電路1/2 N212的10端輸出一個正電壓，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，得到一個穩(wěn)定振幅的振蕩電 壓；第二模擬集成電路N22組成一個緩沖放大器1/2 N221和一個輸出放大器 1/2 N222，其增益用RP22調(diào)節(jié)，以減小后面負(fù)載對振蕩器的影響VT22為無結(jié) 點通斷開關(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組成一個通斷控制電路，完成輸出檢測電源的操作，集成電路D1組成一個雙穩(wěn)態(tài)電路，其5V電源有三 極管VD24提供，其輸入信號有手動的通斷操作；斷信號輸入，超載信號輸入， 由于電容C211的原因，平時集成電路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7. 5V的負(fù)電壓，關(guān)閉三極管VT22，使振蕩電壓沒有輸出， 同時使三極管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)輸出一個低電壓，這時二極管VD26導(dǎo)通，三極管VT25基極為低電平， 故三極管VT25截止，這時由于電阻R221、R219、R217的分壓作用，三極管VT23 輸出一個7.5V的電位，加到三極管VT22，使其開通有振蕩電壓輸出，同時使三 極管VT24導(dǎo)通，通指示燈亮，表示有檢測電源輸出，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)明實施例有源校驗裝置電源單元與過載保護(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；過載保護(hù)單元AP8電路由模擬集成電路N35，五個晶體管組成， N35構(gòu)成一個過壓保護(hù)放大器1/2 N351和一個過流保護(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)輸出測量電壓過高或輸出測量電流過大， 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)， 則輸出超截信號高電平，經(jīng)三極管VT33倒相為低電平，送出一個超截信號負(fù)脈 沖給振蕩器，自動關(guān)閉振蕩器輸出，同時二極管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，再啟動即 可正常工作。如圖4所示為本發(fā)明實施例有源校驗裝置AC/DC轉(zhuǎn)換單元AP5的電路原理圖，AC/DC轉(zhuǎn)換單元由場效應(yīng)對管VT41，差分對管VT42，運(yùn)算放大器N41和二 極管VD45、 VD46組成。場效應(yīng)對管VT41為前置放大級，差分對管VT42為恒流 源，得到一個高阻抗高穩(wěn)定的輸入級，運(yùn)算放大器N41為主放大級，直流為閉 環(huán)，交流為開環(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)明實施例有源校驗裝置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每一個測量周期為40002個時鐘周期，分三個階段進(jìn)行；a、校零 階段TO占用10001時鐘周期；b、信號積分階段T1占用10000個時鐘周期；c、 基準(zhǔn)源積分階段T2占用20001個時鐘周期。測量完畢后有一個復(fù)零階段T3占 用100 200個時鐘周期，若超量程時延至6200個時鐘周期。如圖6所示為本發(fā)明實施例有源校驗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)點而設(shè)置的，五個三極管為位 信號的選通開關(guān)；開通各位數(shù)字管的顯示，74LS247為七段譯碼驅(qū)動器；將模 一數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸送來的BCD碼譯為七段數(shù)字管信號，并推動對應(yīng)筆劃顯示。如圖7所示為本發(fā)明實施例的電路原理圖，也顯示有源泄漏電流測量儀校 驗裝置量程單元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。有源泄漏電流測量儀校驗裝置其工作原理如下所述-有源泄漏電流測量儀校驗裝置對于只用于校驗具有測量功能的泄漏電流測 量儀，信號源產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號通過振蕩單元和放大單元同時輸送到量程單元和被校驗的泄漏電流測量儀中，標(biāo)準(zhǔn)信號經(jīng)過量程單元取樣后經(jīng)AC/DC轉(zhuǎn)換單元將 交流信號轉(zhuǎn)變成直流信號輸送到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，將顯示單元顯示的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值與被校驗的泄 漏電流測量儀所顯示的實際數(shù)值進(jìn)行比較，所得到的差值就是就是被校驗的泄 漏電流測量儀的示值誤差。如圖8所示為本發(fā)明實施例無源校驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖，所述無源校驗裝置 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輸入端電連接被測泄 漏電流測量儀A;無源校驗裝置一般用于校驗有輸出的泄漏電流的泄漏電流測 量儀，具體工作過程為將被測泄漏電流測量儀輸出的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泄漏電流 測量儀的輸出檔位值相同，將被測泄漏電流測量儀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，得到的差值就是被校驗泄漏電流測量儀的示值 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 漏電流測量儀檢測的專用設(shè)備，泄漏電流測量儀，驗裝置的發(fā)明，能對現(xiàn)有各 種泄漏電流測量儀進(jìn)行檢測，可以使泄漏電流測量儀的檢測準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便捷， 填補(bǔ)我國泄漏電流測量儀檢測的空白，對各級計量測試部門及其他使用單位減 員增效具有積極意義，為我國計量測試水平的提高具有一定的推動作用。
權(quán)利要求
1.泄漏電流測量儀校驗裝置，其特征在于包括有源校驗裝置和無源校驗裝置，所述有源校驗裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗電流或電壓信號的信號源；所述無源校驗裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開關(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所述的泄漏電流測量儀校驗裝置，其特征在于所述信號 源包括提供振蕩信號的振蕩單元，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泄漏電流測量儀和量程單元，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所述的泄漏電流測量儀校驗裝置，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載保護(hù)單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泄漏電流測量儀校驗裝置，包括有源校驗裝置和無源校驗裝置，所述有源校驗裝置包括提供標(biāo)準(zhǔn)校驗電流或電壓信號的信號源；所述無源校驗裝置包括負(fù)載電阻箱，所述負(fù)載電阻箱為由波段開關(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；能對現(xiàn)有各種泄漏電流測量儀進(jìn)行檢測，可以使泄漏電流測量儀的檢測準(zhǔn)確、穩(wěn)定、便捷適于大范圍的推廣應(yīng)用。
文檔編號G01R35/00GK101246206SQ20081001515
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月13日
發(fā)明者譚國強(qiáng) 申請人:譚國強(qiáng)