CN113933576A - 电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法 - Google Patents

电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，包括：将高频霍尔效应片的霍尔平面与ESAD放电板中的待测电流线保持在同一平面，待测电流线与霍尔平面的中心点相对距离为l，高频霍尔效应的片感应电压端与超高增益放大器的输入端连接，超高增益放大器的输出端与大带宽数模转换器的输入端连接，大带宽数模转换器和处理与显示终端连接，处理与显示终端通过读取数值信号计算ESAD放电板中的待测电流线中电流I的大小。本发明利用放电电流产生的电磁效应，基于霍尔效应测量负载一定距离内的电磁辐射强度变化曲线，间接获得放电回路的电流大小，从而实现放电回路的非介入式测量。

Description

电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法
技术领域
本发明涉及电子安全***的电流测试技术领域，尤其是涉及电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法。
背景技术
电子安全***ESAD(Electronic Safety and Arming Device)也叫电子安全与解除保险装置，是新近发展起来的安全与起爆控制技术，具有安全性高、体积小、成本低等使用特点。图1是现有的测试电子安全***ESAD放电回路的电流大小的方法，从ESAD放电板1引入一段传输线2穿过罗氏线圈3代替真实负载，罗氏线圈3感应到的电压传输到积分器，积分器还原电流大小后输出到示波器，由示波器显示ESAD放电回路的电流大小。
该方法缺点是：一方面由于罗氏线圈3的体积较大，引入的传输线2需要足够长才能接入ESAD放电板1以完成测试；另一方面真实负载与传输线2性能参数存在差异，测试获得的电流值不能反映真实值。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，该测试方法基于电磁效应和霍尔效应，是一种非介入式(不需要引入传输线)、不改变电路参数的能够测量电子安全***放电回路电流大小的方法，用以解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，该方法包括：将高频霍尔效应片的霍尔平面与ESAD放电板中的待测电流线保持在同一平面，所述待测电流线与所述霍尔平面的中心点相对距离为l，所述高频霍尔效应的片感应电压端与超高增益放大器的输入端连接，所述超高增益放大器的输出端与大带宽数模转换器的输入端连接，所述大带宽数模转换器和处理与显示终端连接，所述处理与显示终端通过读取数值信号计算所述ESAD放电板中的待测电流线中电流I的大小，所述待测电流线的电流I为：
Figure BDA0003302983880000021
其中，KH为高频霍尔效应片的灵敏度、Ic为流过霍尔平面的电流大小、KA为超高增益放大器的增益系数、B为大带宽数模转换器的精度位数、ΔVref为大带宽数模转换器最大采样电压与最小采样电压差值、b为大带宽数模转换器输出采样值、u0为真空磁导率常数。
进一步的，所述高频霍尔效应片的检测频带为25MHz-50MHz，灵敏度系数≥5mV/(mA.G)。
进一步的，所述超高增益放大器的工作频带为50MHz一100MHz，增益系数≥106。
进一步的，所述大带宽数模转换器的工作频带≥50MHz，精度位数在24位及以上。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明的电流测试方法的原理是利用放电电流产生的电磁效应，基于霍尔效应测量负载一定距离内的电磁辐射强度变化曲线，间接获得放电回路的电流大小，从而实现放电回路的非介入式测量。
该测试方法不用对电子安全***放电板进行“破坏”，是一种无损测试方法。
该测试方法不改变电子安全***放电板中的电路参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中测试电子安全***ESAD放电回路的电流大小的连接示意图；
图2为本发明测量电子安全***放电回路电流大小的示意图；
其中，1ESAD放电板、2传输线、3罗氏线圈、4待测电流线、5高频霍尔效应片、6超高增益放大器、7大带宽数模转换器、8处理与显示终端。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图2所示，本实施例提供电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，示意图所用到的装置包括ESAD放电板1、高频霍尔效应片5、超高增益放大器6、大带宽数模转换器7、处理与显示终端8。
上述各装置的摆放位置及连接关系为：高频霍尔效应片5的霍尔平面与ESAD放电板1中的待测电流线4保持在同一平面，待测电流线4与霍尔平面的中心点相对距离为l。高频霍尔效应片5的感应电压端与超高增益放大器6的输入端连接，超高增益放大器6的输出端与大带宽数模转换器7的输入端连接，大带宽数模转换器7和处理与显示终端8连接，处理与显示终端8通过读取数值信号计算ESAD放电板1中的待测电流线的电流大小。
根据装置的参数及摆放位置计算电流大小的方法为：高频霍尔效应片的灵敏度为KH，流过霍尔平面的电流大小为Ic，超高增益放大器的增益系数为KA，B为大带宽数模转换器的精度位数，ΔVref为大带宽数模转换器最大采样电压与最小采样电压差值，b为大带宽数模转换器输出采样值，处理与显示终端根据真空磁导率常数u0计算流过待测电流线的电流大小I为：
Figure BDA0003302983880000041
作为上述方案的实施用例，所选的装置性能参数满足如下要求：
(1)高频霍尔效应片：
检测频带：25MHz-50MHz；
灵敏度系数：≥5mV/(mA.G)。
(2)超高增益放大器：
工作频带：50MHz-100MHz；
增益系数：≥106。
(3)大带宽数模转换器：
工作频带：≥50MHz；
精度位数：24位及以上。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，其特征在于，该方法包括：将高频霍尔效应片的霍尔平面与ESAD放电板中的待测电流线保持在同一平面，所述待测电流线与所述霍尔平面的中心点相对距离为l，所述高频霍尔效应的片感应电压端与超高增益放大器的输入端连接，所述超高增益放大器的输出端与大带宽数模转换器的输入端连接，所述大带宽数模转换器和处理与显示终端连接，所述处理与显示终端通过读取数值信号计算所述ESAD放电板中的待测电流线中电流I的大小，所述待测电流线的电流I为：
Figure FDA0003302983870000011
其中，KH为高频霍尔效应片的灵敏度、Ic为流过霍尔平面的电流大小、KA为超高增益放大器的增益系数、B为大带宽数模转换器的精度位数、ΔVref为大带宽数模转换器最大采样电压与最小采样电压差值、b为大带宽数模转换器输出采样值、u0为真空磁导率常数。
2.如权利要求1所述的电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，其特征在于，所述高频霍尔效应片的检测频带为25MHz-50MHz，灵敏度系数≥5mV/(mA.G)。
3.如权利要求1所述的电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，其特征在于，所述超高增益放大器的工作频带为50MHz-100MHz，增益系数≥106。
4.如权利要求1所述的电子安全***放电回路的非介入式电流测试方法，其特征在于，所述大带宽数模转换器的工作频带≥50MHz，精度位数在24位及以上。
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