CN104459589A - 电流传感器的自动测试*** - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出一种电流传感器的自动测试***，所述***包括电流发生器、电流调节控制器、采集器和上位机，电流发生器生成测试电流传感器用的激励电流信号，其中，电流传感器根据激励电流信号生成测试信号；电流调节控制器根据控制指令对电流发生器生成的激励电流信号进行调节；采集器采集测试信号，并根据测试信号获取电流传感器的参数；以及上位机与电流调节控制器和采集器分别相连，上位机向电流调节控制器发送控制指令，并接收采集器反馈的电流传感器的参数以对电流传感器进行测试。该***提高了测试的准确度，降低了机械磨损程度，保证了被测电流传感器以及***的安全。

Description

电流传感器的自动测试***

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种电流传感器的自动测试***。

背景技术

电流传感器测试***专门用于测试电流传感器的工作性能，例如电流传感器的线性度、精度等，该***主要包括为被测电流传感器供电的电源、大电流发生器以及获取被测电流传感器输出的采样电路。其中，大电流发生器用于产生连续大电流，主要为被测电流传感器提供激励电流信号，该大电流发生器主要包括三部分，一是控制台，控制台具有转轴，通过转动转轴来调节输出激励电流信号的大小；二是产生激励电流信号的装置；三是使激励电流信号输出的一根铜条。

在每次测试前，根据电流传感器型号的不同，需要人工手动改变连接方式、选择供电电压、采样电阻、采样通道等参数。在测试中，还需要人工手动旋转大电流发生器的控制台来改变输出激励电流信号的大小。目前，主要存在以下问题：（1）人工手动接线、调节电压、更换电阻等操作非常繁琐，容易出错，严重影响对电流传感器工作性能的判断；（2）人工手动转动大电流发生器的控制台，导致转动速度、力矩不均匀，使得激励电流信号的增大不为线性变化，因此测试的准确度低；（3）人工操作容易加速控制台的机械磨损，缩短设备使用寿命。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种电流传感器的自动测试***，该***提高了电流传感器测试的准确度，降低了***的机械磨损程度。

为了实现上述目的，本发明实施例的电流传感器的自动测试***，包括电流发生器、电流调节控制器、采集器和上位机，其中所述电流发生器生成测试电流传感器用的激励电流信号，其中，所述电流传感器根据所述激励电流信号输出测试信号；所述电流调节控制器根据控制指令对所述电流发生器生成的所述激励电流信号进行调节；所述采集器采集所述测试信号，并根据所述测试信号获取所述电流传感器的参数；以及所述上位机与所述电流调节控制器和所述采集器分别相连，所述上位机向所述电流调节控制器发送所述控制指令，并接收所述采集器反馈的所述电流传感器的参数以对所述电流传感器进行测试。

本发明实施例的电流传感器的自动测试***，至少具有以下有益效果：（1）***可以自动选择供电电压和采样电阻，不再需要人工手动更换，避免了人工操作容易带来的错误，使得最终对电流传感器性能的判断更加准确；（2）使用电机带动电流发生器的控制台的转动，可以产生线性变化的电流，提高了测试的准确度，并且降低了***的机械磨损程度；（3）当电流发生器输出的激励电流信号超过额定值时，过载保护模块可以立即切断电源，保证了电流传感器以及***的安全。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的电压选择单元的电路示意图；

图5是根据本发明实施例的电压自检单元的电路示意图；

图6是根据本发明实施例的电阻选择自检模块的电路示意图；

图7是根据本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的过载保护模块的电路示意图；

图9是根据本发明实施例的自动测试过程的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

为了提高电流传感器工作性能测试的准确度，降低***的机械磨损程度，本发明提出了一种电流传感器的自动测试***。下面参考图1至图9来描述根据本发明实施例的电流传感器的自动测试***。

图1是根据本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图。如图1所示，根据本发明实施例的电流传感器的自动测试***包括：电流发生器10、电流调节控制器20、采集器30和上位机40。

具体地，电流发生器10生成测试电流传感器用的激励电流信号。具体地，由于测试对象是电流传感器，所以必须要有来自测试对象之外的一个连续电流信号作为激励电流信号，电流传感器感应该激励电流信号以输出相应的测试信号。其中，电流传感器根据激励电流信号输出测试信号。

另外，电流发生器10包括控制台、激励电流信号生成装置及铜条，其中，激励电流信号生成装置用于生成激励电流信号，控制台具有转轴，通过转动转轴来调节输出激励电流信号的大小，通过铜条可输出激励电流信号。

电流调节控制器20根据控制指令对电流发生器10生成的激励电流信号进行调节。具体地，电流调节控制器20获取上位机40发送的控制指令，并根据该控制指令控制电流发生器10。更具体地，电流调节控制器20根据控制指令控制电流发生器10中控制台的转轴转速、转动角度等。例如，电流调节控制器20可以控制电流发生器10中控制台的转轴以额定速度、额定力矩旋转，由于转轴转动的角度大小与电流发生器10生成的激励电流信号大小成正比，转动角度的从零均匀增大或从额定角度减小就使得电流发生器10生成的激励电流信号从零线性增大或从额定值线性减小，这样生成的激励电流信号就是线性增大或减小的。其中，转轴以额定的力矩旋转不但可以减小机械摩擦，延长设备寿命，更重要的是可以根据电流传感器的采样率、量程范围等参数的不同，控制转轴以不同的额定速度转动不同的角度，从而完全取代了人工手动转动转轴的操作。

采集器30采集测试信号，并根据测试信号获取电流传感器的参数。具体地，电流发生器10生成的激励电流信号输入至电流传感器，电流传感器感应激励电流信号从而输出相应的测试信号，采集器30采集测试信号以获取电流传感器的参数。例如，激励电流信号为从0到20A线性增大的，那么电流传感器则输出0～5V的电压信号，该电压信号一一反映对应的激励电流信号，采集器30采集该电压信号，从而根据采集的电压信号获取电流传感器的参数。

上位机40与电流调节控制器20和采集器30分别相连，上位机40向电流调节控制器20发送控制指令，并接收采集器30反馈的电流传感器的参数以对电流传感器进行测试。

具体地，上位机40中安装有测试程序，打开测试程序后选择电流传感器的型号，测试程序则根据该型号设定控制指令并发送给电流调节控制器20。此外，上位机40还用于接收采集器30反馈的电流传感器的参数，从而得到测试数据。

本发明实施例的电流传感器的自动测试***，通过电流调节控制器可以自动控制电流发生器生成线性变化的激励电流信号，由于作用于电流传感器的激励电流信号为线性，因此可得到准确的电流传感器输出测试信号，从而提高了电流传感器测试的准确度，另外，使用电流调节控制器控制电流发生器，替代人工操作，可以减小机械摩擦，延长设备使用寿命。

图2是本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图。

如图2所示，根据本发明实施例的电流传感器的自动测试***包括：电流发生器10、电流调节控制器20、控制模块21、步进电机22、采集器30和上位机40，其中，在本发明的一个实施例中，电流调节控制器20包括控制模块21和步进电机22。

具体地，控制模块21用于根据控制指令生成脉冲控制信号。更具体地，控制模块21接收到上位机40发送的控制指令，然后根据该控制指令生成脉冲控制信号并发送给步进电机22，控制模块21接收到的控制指令中可以包括控制电流发生器10控制台转轴转动的参数信息，例如转轴的转动速度、转动角度等。控制模块21内部存有编写好的程序，可以将控制指令转变为脉冲控制信号，用于控制步进电机22。例如，控制模块21可以采用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）实现。

步进电机22与控制模块21相连，步进电机22用于根据脉冲控制信号控制电流发生器10中的转轴相应转动以调节激励电流信号。

其中，步进电机22接收到控制模块21发送的脉冲控制信号后，根据脉冲控制信号匀速转动到要求的角度，然后再反向转动回到零点。由于步进电机22与电流发生器10控制台的转轴相连，所以，当步进电机22匀速转动时，电流发生器10生成一个从零线性增大且连续变化的激励电流信号，当激励电流信号增大到额定值时，步进电机22反向转动，带动电流发生器10生成从额定值连续变化且线性减小至零点的激励电流信号。

本发明实施例的电流传感器的自动测试***，通过控制模块控制步进电机，控制准确，进一步提高准确度。

图3是本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图。

如图3所示，根据本发明实施例的电流传感器的自动测试***包括：电流发生器10、电流调节控制器20、控制模块21、步进电机22、采集器30、上位机40、调整器50、电压选择自检模块51、电压选择单元511、电压自检单元512、电阻选择自检模块52和控制处理模块53、下位机60。其中，调整器50包括电压选择自检模块51、电阻选择自检模块52和控制处理模块53；电压选择自检模块51包括电压选择单元511、电压自检单元512。

在本发明的一个实施例中，采集器30和调整器50集成在下位机60中。下位机60用于采集电流传感器的参数以及调整电流传感器的供电电压及采样电阻。具体地，调整器50用于调整电流传感器的供电电压及采样电阻。

其中，电压选择自检模块51用于选择和电流传感器配套的供电电压。

在本发明的一个实施例中，电压选择自检模块51包括电压选择单元511和电压自检单元512。具体地，电压选择单元511用于选择和电流传感器配套的供电电压，电压自检单元512用于根据选择的供电电压进行自检。

下面分别根据图4和图5详细描述本发明实施例的电压选择单元511和电压自检单元512。

图4是根据本发明实施例的电压选择单元的电路示意图。如图4所示，电压选择单元511包括：第一预设电源V1；第二预设电源V2；第一电容C1，第一电容C1的一端接地；第一驱动芯片U1，第一驱动芯片U1的输入端与第一电容C1的另一端相连；第二驱动芯片U2，第二驱动芯片U2的输入端与第一电容C1的另一端相连；第一二极管D1，第一二极管D1的一端与第一驱动芯片U1的输出端相连，第一二极管D1的另一端与第二预设电源V2相连；第二二极管D2，第二二极管D2的一端与第二驱动芯片U2的输出端相连，第二二极管D2的另一端与第二预设电源V2相连;第一继电器K1，第一继电器K1线圈的一端（标号1）与第二预设电源V2相连，第一继电器K1线圈的另一端（标号2）与第一二极管D1的一端相连，第一继电器K1的第一触点（标号3）与电压选择单元511的输出端相连，第一继电器K1的第二触点（标号4）悬空，第一继电器K1的第三触点（标号5）与第一预设电源V1的正极相连；第二继电器K2，第二继电器K2线圈的一端（标号6）与第二预设电源V2相连，第二继电器K2线圈的另一端（标号7）与第二二极管D2的一端相连，第二继电器K2的第一触点（标号8）与第一预设电源V1的负极相连，第二继电器K2的第二触点（标号9），第二继电器K2的第三触点（标号10）与电压选择单元511的输出端相连。

由于电流传感器型号的不同，因此所需要的供电电压也不同。图4是根据本发明实施例的电压选择单元的电路示意图，用于根据电流传感器的型号选择所需要的供电电压。具体地，01端为控制处理模块53的输出端，根据控制处理模块53输出的控制信号可以将02端、03端的电压传送到05端、06端，即传送到电流传感器的供电端。其中，02端、03端表示来自外界的供电电压，即第一预设电源V1的正极（V1+）和负极（V1-）。下面说明该电路的工作原理，如，当02端、03端接±24V电压，01端选择高电平时，高电平信号分别经过第一驱动芯片U1、第二驱动芯片U2变为低电平，由于第二预设电源V2为高电平，所以第一继电器K1的第一触点（标号3）与第三触点（标号5）接通，同理，第二继电器K2的第一触点（标号8）与第三触点（标号10）接通，那么+24V的电压就传送到了05端，-24V的电压就传送到了06端，用于给电流传感器供电。

根据电流传感器的型号的不同，供电电压有多种，下面以±24V、±15V、5V供电电压为例说明控制处理模块53控制选择±24V、±15V、5V电压中的一个作为电流传感器的供电电压的原理，其中，控制处理模块53的输出端有3个端口，例如，有三个如图4所示电路，其中，第一个电路的02端、03端接±24V电压，01端接控制处理模块53输出端的第一个端口，第二个电路的02端、03端接±15V电压，01端接控制处理模块53输出端的第二个端口，第三个电路的02端接5V电压，01端接控制处理模块53输出端的第三个端口。当控制处理模块53输出端的第一个端口为高电平，第二个端口和第三个端口为低电平时，第一个电路工作，此时电路的输出端输出±24V电压；当控制处理模块53输出端的第二个端口为高电平，第一个端口和第三个端口为低电平时，第二个电路工作，此时电路的输出端输出±24V电压；当控制处理模块53输出端的第三个端口为高电平，第一个端口和第二个端口为低电平时，第三个电路工作，此时电路的输出端输出5V电压。这样就实现了供电电压的选择，从而实现了根据电流传感器型号自动选择供电电压的功能。上面所述的±24V、±15V、5V电压只是用来举例说明实现自动选择供电电压的原来，在此不用于对供电电压的种类、数目以及图4所示的电路数目进行限制。

图5是根据本发明实施例的电压自检单元的电路示意图。如图5所示，电压自检单元512包括：第一电阻R1，第一电阻R1的一端与电压选择单元511的输出端05正极相连；第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连，第二电阻R2的另一端接地；第三电阻R3，第三电阻R3的一端接地；第四R4电阻，第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连，第四电阻R4的另一端与电压选择单元511的输出端06负极相连；第二电容C2，第二电容C2与第二电阻R2并联；第三电容C3，第三电容C3与第三电阻R3并联；第一运算放大器UA1，第一运算放大器UA1的同向输入端与第一运算放大器UA1的输出端08相连，第一运算放大器UA1的反向输入端与第三电阻R3的另一端相连。

在本发明的一个实施例中，在测试过程中，可能存在供电电压接触不良或损坏，那么会造成供电电压不稳定或无电压供电的情况，所以需要对已经选择好的供电电压进行检查。如图5所示的电路示意图的功能为对已经选择好的供电电压进行检查，05端、06端表示已经选择好的供电电压的正极和负极，该电压通过图示电路的分压作用在07端和08端产生大小固定的电压，用控制处理模块53采集07端和08端之间的电压值，并和当前应当供电的理论电压值相比较，得出结果后发送给上位机40处理。

电阻选择自检模块52用于选择和电流传感器配套的采样电阻。图6是根据本发明实施例的电阻选择自检模块的电路示意图，如图6所示，电阻选择自检模块52包括第二预设电源V2；第三预设电源V3；第四预设电源V4；第四电容C4，第四电容C4的一端接地；第五电容C5，第五电容C5的一端接地；第六电容C6，第六电容C6的一端接地；第三驱动芯片U3，第三驱动芯片U3的输入端与第四电容C4的另一端相连；第四驱动芯片U4，第四驱动芯片U4的输入端与第五电容C5的另一端相连；第五驱动芯片U5，第五驱动芯片U5的输入端与第六电容C6的另一端相连；第三二极管D3，第三二极管D3的一端与第三驱动芯片U3的输出端相连，第三二极管D3的另一端与第二预设电源V2相连；第三继电器K3，第三继电器K3线圈的一端（标号1）与第三二极管D3的另一端相连，第三继电器K3线圈的另一端（标号2）与第三二极管D3的一端相连，第三继电器K3的第二触点（标号4）与第三预设电源V3相连；第四二极管D4，第四二极管D4的一端与第四驱动芯片U4的输出端相连，第四二极管D4的另一端与第二预设电源V2相连；第五电阻R5，第五电阻R5的一端接地；第四继电器K4，第四继电器K4线圈的一端（标号6）与第四二极管D4的另一端相连，第四继电器K4线圈的另一端（标号7）与第四二极管D4的一端相连，第四继电器K4的第二触点（标号9）通过第五电阻R5接地，第四继电器K4的第三触点（标号10）与第三继电器K3的第一触点（标号3）相连；第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第四预设电源V4相连；第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第四预设电源V4相连，第七电阻R7的另一端与第三继电器K3的第三触点（标号5）相连；第八电阻R8，第八电阻R8的一端与第七电阻R7的另一端相连；第九电阻R9，第九电阻R9的一端与第六电阻R6的另一端相连，第九电阻R9的另一端接地；第二运算放大器UA2，第二运算放大器UA2的同向输入端与第六电阻R6的另一端相连，第二运算放大器UA2的反向输入端与第八电阻R8的另一端相连；第十电阻R10，第十电阻R10的一端与第二运算放大器UA2的反向输入端相连，第十电阻R10的另一端与第二运算放大器UA2的输出端相连；第十一电阻R11，第十一电阻R11的一端与第四继电器K4的第一触点（标号8）相连；第十二电阻R12，第十二电阻R12的一端与第十一电阻R11的另一端相连，第十二电阻R12的另一端接地；第五二极管D5，第五二极管D5的一端与第五驱动芯片U5的输出端相连，第五二极管D5的另一端与第二预设电源V2相连；第五继电器K5，第五继电器K5线圈的一端（标号1）与第五二极管D5的另一端相连，第五继电器K5线圈的另一端（标号2）与第五二极管D5的一端相连，第五继电器K5的第一触点（标号3）接地，第五继电器K5的第二触点（标号4）悬空，第五继电器K5的第三触点（标号5）与第十二电阻R12的一端相连；第六继电器K6，第六继电器K6的第二触点（标号9）悬空，第六继电器K6的第三触点（标号10）接地。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，下面以选择20Ω或40Ω的电阻为例说明电阻选择自检模块电路的原理。09端表示一个固定的输出电压，例如5V，10端、11端、12端和控制处理模块53输出端口相连，14端、15端、16端表示信号输出端，13端表示继电器K5和K6。例如，首先要求11端赋予高电平，此时第四继电器K4的第一触点（标号8）与第三触点（标号10）相连，从而电流传感器的输出信号从09端流通到14端、15端，可以被控制处理模块53采集到。当12端赋予低电平时，第十一电阻R11和第十二电阻R12串联，此时第十一电阻R11上的电压为R11、R12上电压总和的一半，因此14端、15端被采集的电压为当前输出的一半，即相当于此时的采样电阻为20Ω；当12端赋予高电平时，第五继电器K5的第一触点（标号3）和第三触点（标号5）相连，此时第十二电阻R12被短接，因此来自09端的电压之落在第十一电阻R11两端，所以采样电阻为40Ω。另外，该电路在16端处产生一个定值电流，控制处理模块53采集此电流，再除14端、15端的电压，便得到一个电阻值，将此电阻值和选定的采样电阻的阻值比较，如果一致则说明当前选择的采样电阻正确且电路连接正常、无元器件的损坏。

控制处理模块53分别与电压选择自检模块51和电阻选择自检模块52相连，用于根据上位机40的参数调整指令调整供电电压和采样电阻。

具体地，在本发明的一个实施例中，控制处理模块53用于根据上位机40的参数调整指令控制电压选择自检模块51和电阻选择自检模块52自动选择电流传感器的供电电压和采样电阻，供电电压和采样电阻被选择后，控制处理模块53还用于采集供电电压的数值和采样电阻的阻值，并与参数调整指令中供电电压和采样电阻的理论值相比较，判断已经选择好的供电电压和采样电阻是否正确。

图7是本发明一个实施例的电流传感器的自动测试***的结构示意图。

如图7所示，根据本发明实施例的电流传感器的自动测试***包括：电流发生器10、电流调节控制器20、控制模块21、步进电机22、采集器30、上位机40、调整器50、电压选择自检模块51、电压选择单元511、电压自检单元512、电阻选择自检模块52、控制处理模块53、下位机60和过载保护模块70。

其中，过载保护模块70用于当激励电流信号超过额定值时，切断电源以保护电流传感器。

具体地，在本发明的一个实施例中，控制模块21和步进电机22控制电流发生器10生成激励电流信号，由于上位机40、控制模块21和步进电机22之间是依靠测试程序实现控制的，所以可能发生程序跑飞的情况，从而导致控制步进电机22失灵的现象，当步进电机22带动电流发生器10生成的激励电流信号超过额定值时，电流发生器10的铜条就会发热，烧坏电流传感器和铜条，所以通过安放在铜条上的温度传感器实时监测铜条的温度，当温度超过临界值时，过载保护模块70的保护电路会立即切断电源以保护电流传感器。

更具体地，图8是根据本发明实施例的过载保护模块的电路示意图。如图8所示，过载保护模块70包括：温度传感器T1，温度传感器T1与电流发生器10相连；第五预设电源V5；第十三电阻R13，第十三电阻R13的一端与第五预设电源V5相连；第十四电阻R14，第十四电阻R14的一端接地;第七电容C7，第七电容C7的一端与第十三电阻R13的另一端相连；第十五电阻15，第十五电阻R15的一端与第五预设电源V5相连；第十六电阻R16，第十六电阻R16的一端与第十五电阻R15的另一端相连；第八电容C8，第八电容C8的一端与第十五电阻R5的另一端相连，第八电容C8的另一端接地；第十七电阻R17，第十七电阻R17的一端与第十五电阻R15的另一端相连；第十八电阻R18，第十八电阻R18的一端与所示第十三电阻R13的另一端相连；第十九电阻R19，第十九电阻R19的一端与第十七电阻R17的另一端相连，第十九电阻R19的另一端接地；第三运算放大器UA3，第三运算放大器UA3的同向输入端与第十七电阻R17的另一端相连，第三运算放大器UA3的反向输入端与第十八电阻R18的另一端相连；第二十电阻R20，第二十电阻R20的一端与第三运算放大器UA3的反向输入端相连，第二十电阻R20的另一端与第三运算放大器UA3的输出端相连。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，温度传感器T1与电流发生器10相连，实时监测电流发生器10中铜条的温度，温度传感器T1的输出端与17端、18端相连，温度传感器T1的输出信号反映铜条温度，该输出信号经过图8所示电路传送到19端，控制处理模块53实时采集19端的信号并和控制处理模块53中的预设值比较，当激励电流信号超过额定值时，即19端的信号数值超过控制处理模块53中的预设值时，控制处理模块53会立即切断电源，例如可以通过控制继电器断开电源，以保护电流传感器及整个测试***的安全。

本发明实施例的电流传感器的自动测试***，至少具有以下有益效果：（1）***可以自动选择供电电压和采样电阻，不再需要人工手动更换，避免了人工操作容易带来的错误，使得最终对电流传感器性能的判断更加准确；（2）使用步进电机带动电流发生器的控制台的转动，可以产生线性变化的电流，提高了测试的准确度，并且降低了***的机械磨损程度；（3）当电流发生器输出的激励电流信号超过额定值时，过载保护模块可以立即切断电源，保证了电流传感器以及***的安全。

下面详细描述使用电流传感器的自动测试***测试电流传感器的过程。

图9是根据本发明实施例的自动测试过程的流程图。如图9所示，使用电流传感器的自动测试***测试电流传感器的过程具体为：

（1）首先人工完成准备工作，包括打开整个***的总电源，将电流传感器依次穿入测试台架的铜条中，并且锁紧。

（2）打开上位机的测试程序，选择电流传感器的型号，点击测试按钮开始。

（3）上位机将电流传感器测试时所需要的供电电压、采样电阻参数发送至调整器的控制处理模块，控制处理模块根据参数信息输出相应的电平信号来控制电压选择自检模块和电阻选择自检模块，来选择供电电压和采样电阻，然后对已经选择好的供电电压和采样电阻的值采集并计算，判断是否与上位机发送来的参数值一致，如果不一致，停止测试。这样就可以实现自动选择供电电压和采样电阻的功能，无需人为操作。

（4）当上述判断一致时，上位机启动电流发生器并自检。首先上位机启动电流发生器的一个自检程序。主要是为了检查电流发生器控制台的转轴是否回到了零点，即激励电流信号是否为零。如果不为零，暂停测试并按动复位键，使步进电机带动转轴回到零点。

（5）电流发生器自检合格后，上位机与电流调节控制器的控制模块建立连接。由于不同型号的电流传感器的满量程输出不同，所以测试时需要的采样点数、最大激励电流信号等参数也不同，这就要求步进电机根据不同的型号来以不同的速度转动不同的角度，所以测试人员在上位机选择好了电流传感器的型号以后，上位机内部程序就设定好了转动速度和转动角度等参数信息并且将参数信息发送给电流调节控制器的控制模块。控制模块接收到参数信息后，将参数信息转换成脉冲控制信号来控制步进电机转动。

（6）步进电机接收到来自控制模块的脉冲控制信号后，步进电机就会按照脉冲控制信号转动，例如，步进电机匀速转动到要求的角度，再转回到零点。

（7）电流发生器控制台的转轴是和步进电机通过联轴器相连，因此步进电机转动时，电流发生器就会生成一个从零线性增大且连续变化的激励电流信号。当激励电流信号增大到额定值，步进电机就会反向转动，激励电流信号就会从额定值线性减小至零点后停止。通过上位机、控制模块、步进电机组成的自动转动控制***，电流传感器就可以感应到自动变化的激励电流信号，从而不需要人工来转动控制台的转轴改变激励电流信号，实现了自动控制。

（8）由于上位机、控制模块、步进电机之间都是依靠测试程序控制的，所以可能出现程序跑飞情况发生，导致控制步进电机失灵的现象。当步进电机转动带动电流发生器产生的激励电流信号超过额定值时，铜条就会发热，烧坏电流传感器和铜条。所以过载保护模块通过温度传感器实时监测铜条温度，并实时与调整器的控制处理模块通信，当出现异常时立即断电停止，从而可以实现每时每刻自动保护电流传感器和***的功能。

（9）当电流发生器产生的激励电流信号正常时，电流传感器在感应完从零点到满量程（即额定值）再到零点的激励电流信号后，输出完整的测试数据，采集器采集到该测试数据并发送到上位机，上位机自动判断并存储测试数据，此时便通过电流传感器的自动测试***完成了电流传感器的自动测试。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备（如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***）使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (11)

1.一种电流传感器的自动测试***，其特征在于，包括：

电流发生器，所述电流发生器生成测试电流传感器用的激励电流信号，其中，所述电流传感器根据所述激励电流信号输出测试信号；

电流调节控制器，所述电流调节控制器根据控制指令对所述电流发生器生成的所述激励电流信号进行调节；

采集器，所述采集器采集所述测试信号，并根据所述测试信号获取所述电流传感器的参数；以及

上位机，所述上位机与所述电流调节控制器和所述采集器分别相连，所述上位机向所述电流调节控制器发送所述控制指令，并接收所述采集器反馈的所述电流传感器的参数以对所述电流传感器进行测试。

2.如权利要求1所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述电流调节控制器进一步包括：

控制模块，所述控制模块根据所述控制指令生成脉冲控制信号；以及

步进电机，所述步进电机与所述控制模块相连，所述步进电机根据所述脉冲控制信号控制所述电流传感器中的转轴相应转动以调节所述激励电流信号。

3.如权利要求1或2所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，还包括：

调整器，所述调整器用于调整所述电流传感器的供电电压及采样电阻。

4.如权利要求3所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述调整器包括：

电压选择自检模块，用于选择和所述电流传感器配套的供电电压；

电阻选择自检模块，用于选择和所述电流传感器配套的采样电阻；

控制处理模块，所述控制处理模块分别与所述电压选择自检模块和所述电阻选择自检模块相连，用于根据所述上位机的参数调整指令调整所述供电电压和采样电阻。

5.如权利要求1所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，还包括：

过载保护模块，用于当所述激励电流信号超过额定值时，切断电源以保护所述电流传感器。

6.如权利要求4所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述调整器和所述采集器集成在下位机中。

7.如权利要求4所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述电压选择自检模块进一步包括：

电压选择单元，用于选择和所述电流传感器配套的供电电压；

电压自检单元，用于根据选择的所述供电电压进行自检。

8.如权利要求7所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述电压选择单元包括：

第一预设电源；

第二预设电源；

第一电容，所述第一电容的一端接地；

第一驱动芯片，所述第一驱动芯片的输入端与所述第一电容的另一端相连；

第二驱动芯片，所述第二驱动芯片的输入端与所述第一电容的另一端相连；

第一二极管，所述第一二极管的一端与所述第一驱动芯片的输出端相连，所述第一二极管的另一端与所述第二预设电源相连；

第二二极管，所述第二二极管的一端与所述第二驱动芯片的输出端相连，所述第二二极管的另一端与所述第二预设电源相连；

第一继电器，所述第一继电器线圈的一端与所述第二预设电源相连，所述第一继电器线圈的另一端与所述第一二极管的一端相连，所述第一继电器的第一触点与所述电压选择单元的输出端相连，所述第一继电器的第二触点悬空，所述第一继电器的第三触点与所述第一预设电源的正极相连；

第二继电器，所述第二继电器线圈的一端与所述第二预设电源相连，所述第二继电器线圈的另一端与所述第二二极管的一端相连，所述第二继电器的第一触点与所述第一预设电源的负极相连，所述第二继电器的第二触点悬空，所述第二继电器的第三触点与所述电压选择单元的输出端相连。

9.如权利要求7所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述电压自检单元包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电压选择单元的输出端正极相连；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；

第三电阻，所述第三电阻的一端接地；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端与所述电压选择单元的输出端负极相连；

第二电容，所述第二电容与所述第二电阻并联；

第三电容，所述第三电容与所述第三电阻并联；

第一运算放大器，所述第一运算放大器的同向输入端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的反向输入端与所述第三电阻的另一端相连。

10.如权利要求4所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述电阻选择自检模块进一步包括：

第二预设电源；

第三预设电源；

第四预设电源；

第四电容，所述第四电容的一端接地；

第五电容，所述第五电容的一端接地；

第六电容，所述第六电容的一端接地；

第三驱动芯片，所述第三驱动芯片的输入端与所述第四电容的另一端相连；

第四驱动芯片，所述第四驱动芯片的输入端与所述第五电容的另一端相连；

第五驱动芯片，所述第五驱动芯片的输入端与所述第六电容的另一端相连；

第三二极管，所述第三二极管的一端与所述第三驱动芯片的输出端相连，所述第三二极管的另一端与所述第二预设电源相连；

第三继电器，所述第三继电器线圈的一端与所述第三二极管的另一端相连，所述第三继电器线圈的另一端与所述第三二极管的一端相连，所述第三继电器的第二触点与所述第三预设电源相连；

第四二极管，所述第四二极管的一端与所述第四驱动芯片的输出端相连，所述第四二极管的另一端与所述第二预设电源相连；

第五电阻，所述第五电阻的一端接地；

第四继电器，所述第四继电器线圈的一端与所述第四二极管的另一端相连，所述第四继电器线圈的另一端与所述第四二极管的一端相连，所述第四继电器的第二触点通过所述第五电阻接地，所述第四继电器的第三触点与所述第三继电器的第一触点相连；

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第四预设电源相连；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第四预设电源相连，所述第七电阻的另一端与所述第三继电器的第三触点相连；

第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第七电阻的另一端相连；

第九电阻，所述第九电阻的一端与所述第六电阻的另一端相连，所述第九电阻的另一端接地；

第二运算放大器，所述第二运算放大器的同向输入端与所述第六电阻的另一端相连，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第八电阻的另一端相连；

第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第二运算放大器的反向输入端相连，所述第十电阻的另一端与所述第二运算放大器的输出端相连；

第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第四继电器的第一触点相连；

第十二电阻，所述第十二电阻的一端与所述第十一电阻的另一端相连，所述第十二电阻的另一端接地；

第五二极管，所述第五二极管的一端与所述第五驱动芯片的输出端相连，所述第五二极管的另一端与所述第二预设电源相连；

第五继电器，所述第五继电器线圈的一端与所述第五二极管的另一端相连，所述第五继电器线圈的另一端与所述第五二极管的一端相连，所述第五继电器的第一触点接地，所述第五继电器的第二触点悬空，所述第五继电器的第三触点与所述第十二电阻的一端相连；

第六继电器，所述第六继电器的第二触点悬空，所述第六继电器的第三触点接地。

11.如权利要求5所述的电流传感器的自动测试***，其特征在于，所述过载保护模块进一步包括：

温度传感器，所述温度传感器与电流发生器相连；

第五预设电源；

第十三电阻，所述第十三电阻的一端与所述第五预设电源相连；

第十四电阻，所述第十四电阻的一端接地；

第七电容，所述第七电容的一端与所述第十三电阻的另一端相连；

第十五电阻，所述第十五电阻的一端与所述第五预设电源相连；

第十六电阻，所述第十六电阻的一端与所述第十五电阻的另一端相连；

第八电容，所述第八电容的一端与所述第十五电阻的另一端相连，所述第八电容的另一端接地；

第十七电阻，所述第十七电阻的一端与所述第十五电阻的另一端相连；

第十八电阻，所述第十八电阻的一端与所示第十三电阻的另一端相连；

第十九电阻，所述第十九电阻的一端与所述第十七电阻的另一端相连，所述第十九电阻的另一端接地；

第三运算放大器，所述第三运算放大器的同向输入端与所述第十七电阻的另一端相连，所述第三运算放大器的反向输入端与所述第十八电阻的另一端相连；

第二十电阻，所述第二十电阻的一端与所述第三运算放大器的反向输入端相连，所述第二十电阻的另一端与所述第三运算放大器的输出端相连。