CN202676897U - 一种电流采样自动校准装置 - Google Patents

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朱军
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Abstract

本实用新型公开了一种电流采样自动校准装置。包括内置有校准软件的上位机；数调电流模块，接收校准软件命令输出规定大小的电流；智能电流表，实时采集测量数调电流模块的输出电流，接收到校准软件命令要求时上传真实电流采样值；接入目标模块的目标模块接入接口，目标模块采集数调电流模块的输出电流，目标模块接收到校准软件命令要求时上传电流采样值；校准软件控制数调电流模块输出电流，接收真实电流采样值和电流采样值，电流采样完毕，进行拟合运算，记录校准结果及过程数据，将校准结果写入目标模块。本实用新型能够不需人工参与，从而排除读数误差和人为错误对校准结果的影响，使校准结果更准确；整个过程自动化，使校准工作快捷、简单。

Description

一种电流采样自动校准装置
技术领域
本实用新型涉及工业控制领域，特别是涉及一种电流采样自动校准装置。
背景技术
在工业控制领域，常会用到具有多路电流采样功能的设施，或具有电流采样功能的大量相同设备，即同一应用条件下，存在多个具有相同电流采样功能的模块。理想情况下，它们有一致的、很高的采样精度。但因采样相关器件自身精度限制，导致电流采样精度不高；因工艺条件所限，采样相关器件特性和环境的一致性很难保证，从而致使相同逻辑模块采样精度不一致。
为解决电流采样精度不高、不一致的问题，在设备制造、生产时，往往采用手动校正方法，即设置可均匀覆盖设备电流采样区域的若干采样点，使用标准测量设备（如高精度万用表）测量各采样点电流值（真实值），同时记录相应采样点的设备采样值，而后导入数据分析工具，拟合求出采样值与真实值间的数学关系，该关系一般呈线性，最后将该关系固化入产品，从而达到对电流采样校准的目的。
这种电流采样校准方法存在过程繁琐，工作量大等问题，对于量产电流采样模块或设备，这种方法大大加长产品生产周期，减低了校准效率。由于人工参与，难免引入读数误差及人为错误，而影响校准结果。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种全过程自动化，以提高校准效率，并排除人工参与，以减小人为因素对校准结果影响的电流采样自动校准装置。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
本实用新型包括内置有校准软件的上位机；数调电流模块，通过第一总线与上位机相连接，用于接收校准软件命令，输出规定大小的电流；智能电流表，通过第二总线与上位机相连接，实时采集测量数调电流模块的输出电流，接收到校准软件命令要求时，上传真实电流采样值；用于接入目标模块的目标模块接入接口，目标模块通过第三总线与上位机相连接，采集数调电流模块的输出电流，目标模块接收到校准软件命令要求时，上传电流采样值；校准软件控制数调电流模块输出电流，接收智能电流表上传的真实电流采样值，接收目标模块上传的电流采样值，电流采样完毕，依据选定的拟合策略，进行拟合运算，记录校准结果及过程数据，将校准结果写入目标模块。
上述第一总线、第二总线和第三总线采用的均是RS485总线，且整个过程自动换程度很高，不需人工参与。
本实用新型的有益效果如下：
只需将目标模块接入本实用新型，采样校准过程简便、快捷，这特别适合于大规模生产；本实用新型整个校准过程不需人工参与，从而排除读数误差和人为错误对校准结果的影响，使校准结果更准确。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为校准过程的上位机校准软件主控流程图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
本实用新型包括数调电流模块2、高精度的智能电流表3、内置校准软件1的上位机和用于接入目标模块4的目标模块接入接口。
各部分功能描述如下：
数调电流模块2，接收上位机的校准软件1命令，输出规定大小的电流。
高精度的智能电流表3，实时采集数调电流模块2的输出电流，接收到上位机校准软件1命令要求时，上传高精度的真实电流采样值。
目标模块接入接口，接入目标模块4，目标模块4具有校准信息配置功能。
校准软件1，规划电流采样点，控制数调电流模块2输出电流，接收高精度的智能电流表3上传的电流（真实值），接收目标模块4上传的电流采样值，电流采样完毕，依据选定拟合策略，进行拟合运算，记录校准结果及过程数据，将校准结果写入目标模块4。
参见图1，通过校准软件1启动校准过程后，上位机以设定周期，利用第一总线5（RS485总线）向数调电流模块2发送输出特定电流的命令，数调电流模块2收到命令即产生要求大小的电流，该电流经高精度的智能电流表3采集测量后，再由目标模块4采集，最后校准软件1在设定周期结束前分别通过第二总线6（RS485总线）、第三总线7（RS485总线）向智能电流表3和目标模块4发送查询命令，获取它们的电流采样值：真实值、采样值，至此，一个电流采样周期完成，按同样过程完成设定数量的不同电流采样，即完成采样校准数据生成。
参见图2，采样结束后，按下校准软件1上的“拟合”键，即启动采样数据拟合过程。拟合过程据设定策略进行，本***设定三种可选策略：规定坏点数，规定相对偏差限，规定绝对偏差限，这三种策略都是寻找为偏差贡献最大的若干采样点，即坏点，对于坏点或丢弃，或重测。最后利用剔除坏点的采样校准数据以最小二乘法作拟合运算，求得校准结果信息。
按下“写入”按键，将校准结果信息烧入目标模块4，同时将采样校准数据和结果信息据模块编号写入校准数据库。至此校准结束。
本实用新型电流采样校准模块使校准过程便捷、高效，适合于大规模生产。因排除了校准过程中的人工参与，从而避免读数误差和人为错误对校准结果的影响。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种电流采样自动校准装置，其特征在于，包括
内置有校准软件的上位机；
数调电流模块，通过第一总线与上位机相连接，用于接收校准软件命令，输出规定大小的电流；
智能电流表，通过第二总线与上位机相连接，实时采集测量数调电流模块的输出电流，接收到校准软件命令要求时，上传真实电流采样值；
用于接入目标模块的目标模块接入接口，所述目标模块通过第三总线与上位机相连接，采集数调电流模块的输出电流，目标模块接收到校准软件命令要求时，上传电流采样值；
所述校准软件控制数调电流模块输出电流，接收智能电流表上传的真实电流采样值，接收目标模块上传的电流采样值，电流采样完毕，依据选定的拟合策略，进行拟合运算，并记录校准结果及过程数据，最后将校准结果写入目标模块。
2.根据权利要求1所述的电流采样自动校准装置，其特征在于，所述第一总线、第二总线和第三总线采用的均是RS485总线。
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