CN217060480U - 电流传感器校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电流传感器校准装置，用于校准电流传感器，包括恒流源和校准工装板，所述恒流源和电流传感器分别与所述校准工装板通讯连接，所述恒流源通过电线与电流传感器的采集孔连接，所述校准工装板包括处理电路、恒流源通讯电路、稳压电路、启停电路和提醒电路。本实用新型公开的一种电流传感器校准装置，通过校准工装板和恒流源的联动对电路传感器进行校准，从而使得电流传感器的精确度得到提高。

Description

电流传感器校准装置

技术领域

本实用新型属于电流传感器校准技术领域，具体涉及一种电流传感器校准装置。

背景技术

在磁通门电流传感器的生产过程中，由于磁芯剩余磁场的影响，导致无外加测试电流时的零点电流对应磁场强度发生变化，同时这个时候磁芯的磁极处于无序状态，即里面的磁粉磁极有各自的朝向，若施加一个方向的外磁场，需要消耗一部分磁场强度来改变这种无序状态，这导致在小信号测量时越接近零点的信号测量误差越大，又因为磁场随外加电流的增大而增大，这种跟随增大的特性又是非线性的，即使施加同一大小的电流，不同磁芯和放大电路下，产生的磁场强度和产生的信号大小也是不一致的，因此需要对每个产品个体，进行零点的校准和增益的校准；通常通过控制信号放大器的增益电阻，和零点偏压，由生产线调试人员施加一个固定大小的测试电流，然后通过调整增益电阻，使输出量达到一个规定的固定值。这种方法调试过程时间很长，且需要经验丰富的调试人员进行调试。非常依赖调试人员的技术水平。当遇到产量需求大时，调试人员数量难以跟上。

因此，针对上述问题，予以进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电流传感器校准装置，通过校准工装板和恒流源的联动对电路传感器进行校准，从而使得电流传感器的精确度得到提高。

本实用新型的主要目的在于提供一种电流传感器校准装置，其具有使用方便、效率高和精度高等优点。

为达到以上目的，本实用新型提供一种电流传感器校准装置，用于校准电流传感器，包括恒流源和校准工装板，所述恒流源和电流传感器分别与所述校准工装板通讯连接，所述恒流源通过电线与电流传感器的采集孔连接(以使得通过电线的电流被电流传感器检测到)，其中，

所述校准工装板包括处理电路、恒流源通讯电路、稳压电路、启停电路和提醒电路，所述恒流源通讯电路、所述稳压电路、所述启停电路和所述提醒电路分别与所述处理电路电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述处理电路包括处理器U3，所述恒流源通讯电路包括通讯器U5，其中：

所述通讯器U5的1管脚与所述处理器U3的22管脚电性连接，所述通讯器U5的2管脚(与3管脚电性连接)与所述处理器U3的25管脚电性连接，所述通讯器U5的4管脚与所述处理器U3的21管脚电性连接，所述通讯器U5的7管脚和6管脚之间连接有电阻R15，所述电阻R15靠近所述通讯器U5的7管脚的一端通过电容C17接地并且所述电容C17的两端并接有稳压管ZD1，所述电阻R15靠近所述通讯器U5的6管脚的一端通过电容C21接地并且所述电容C21的两端并接有稳压管ZD2。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述启停电路包括开关K1和开关K2，其中：

所述开关K1的一端接地并且所述开关K1的另一端通过电容C15接地，所述开关K1靠近所述电容C15的一端与所述处理器U3的18管脚电性连接；

所述开关K2的一端接地并且所述开关K2的另一端通过电容C16接地，所述开关K2靠近所述电容C16的一端与所述处理器U3的20管脚电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，，所述提醒电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极通过电阻R16与蜂鸣器LS1的一端电性连接，所述三极管Q1的基极和发射极之间连接有电阻R18并且所述三极管Q1的基极通过电阻R17与所述处理器U3的44管脚电性连接。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述电源电路包括稳压器U2、运放器U1A和运放器U1B，其中：

所述稳压器U2的输入端连接输入电源(优选为9V)，所述稳压器U2的输出端连接第一输出电源(优选为5V)，所述运放器U1A的正极输入端通过电阻R2连接第一输出端单元并且所述运放器U1A的输出端连接第二输出电源(VREF)，所述第二输出电源与所述运放器U1B的正极输入端电性连接并且所述运放器U1B的输出端连接第三输出电源(REF)。

附图说明

图1是本实用新型的电流传感器校准装置的结构示意图。

图2是本实用新型的电流传感器校准装置的处理电路图。

图3是本实用新型的电流传感器校准装置的恒流源通讯电路图。

图4是本实用新型的电流传感器校准装置的稳压电路图。

图5是本实用新型的电流传感器校准装置的启停电路图。

图6是本实用新型的电流传感器校准装置的提醒电路图。

图7是本实用新型的电流传感器校准装置的电流传感器电路图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本实用新型公开了电流传感器校准装置，下面结合优选实施例，对实用新型的具体实施例作进一步描述。

在本实用新型的实施例中，本领域技术人员注意，本实用新型涉及的电流传感器、恒流源等可被视为现有技术。

优选实施例。

本实用新型公开了一种电流传感器校准装置，用于校准电流传感器，包括恒流源和校准工装板，所述恒流源和电流传感器分别与所述校准工装板通讯连接，所述恒流源通过电线与电流传感器的采集孔连接(以使得通过电线的电流被电流传感器检测到)，其中，

所述校准工装板包括处理电路、恒流源通讯电路、稳压电路、启停电路和提醒电路，所述恒流源通讯电路、所述稳压电路、所述启停电路和所述提醒电路分别与所述处理电路电性连接。

具体的是，所述处理电路包括处理器U3，所述恒流源通讯电路包括通讯器U5，其中：

所述通讯器U5的1管脚与所述处理器U3的22管脚电性连接，所述通讯器U5的2管脚(与3管脚电性连接)与所述处理器U3的25管脚电性连接，所述通讯器U5的4管脚与所述处理器U3的21管脚电性连接，所述通讯器U5的7管脚和6管脚之间连接有电阻R15，所述电阻R15靠近所述通讯器U5的7管脚的一端通过电容C17接地并且所述电容C17的两端并接有稳压管ZD1，所述电阻R15靠近所述通讯器U5的6管脚的一端通过电容C21接地并且所述电容C21的两端并接有稳压管ZD2。

值得一提的是，恒流源通讯电路还包括连接单元CN4，所述连接单元CN4的1管脚与所述通讯器U5的6管脚电性连接，所述连接单元CN4的2管脚与所述通讯器U5的7管脚电性连接。

更具体的是，所述启停电路包括开关K1和开关K2，其中：

所述开关K1的一端接地并且所述开关K1的另一端通过电容C15接地，所述开关K1靠近所述电容C15的一端与所述处理器U3的18管脚电性连接；

所述开关K2的一端接地并且所述开关K2的另一端通过电容C16接地，所述开关K2靠近所述电容C16的一端与所述处理器U3的20管脚电性连接。

进一步的是，所述提醒电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极通过电阻R16与蜂鸣器LS1的一端电性连接，所述三极管Q1的基极和发射极之间连接有电阻R18并且所述三极管Q1的基极通过电阻R17与所述处理器U3的44管脚电性连接。

更进一步的是，所述电源电路包括稳压器U2、运放器U1A和运放器U1B，其中：

所述稳压器U2的输入端连接输入电源(优选为9V)，所述稳压器U2的输出端连接第一输出电源(优选为5V)，所述运放器U1A的正极输入端通过电阻R2连接第一输出端单元并且所述运放器U1A的输出端连接第二输出电源(VREF)，所述第二输出电源与所述运放器U1B的正极输入端电性连接并且所述运放器U1B的输出端连接第三输出电源(REF)。

优选地，电流传感器校准装置还包括电流传感器电路，通过恒流源CN6和CN7的进出线，从而使得电流传感器RC1对恒流源的电流进行采集。

本实用新型的原理为：

校准流程：

1.电路如图1所示，电流传感器的采集孔穿入一根电线，该电线接到一个恒流源，电流传感器和恒流源都有通信线与校准工装板相连；

2.校准工装板首先发送指令给恒流源，使其输出0mA电流；

3.校准工装板再发送指令给传感器，使其采集0点电流并与标准值做减法，将0点值与标准值的差存入处理器的永久性存储器。

4.0点差采集记录完毕后，进行分段测试，首先校准工装板发送输出5mA电流指令给恒流源，恒流源立即输出5mA电流给传感器采集。

5.校准工装板发送采集5mA电流值并记忆指令给传感器，传感器收到该指令后，立即采集当前值，并与0点误差值做减法，即消除0点误差造成的偏移量，然后将消除0点误差的5mA采集值作为模进行记录存储到永久性存储器中。

6.依次类推，将10mA,15mA,20mA..........100mA,直到需要的最大量程，分段点进行采集，消除0点误差偏移后存储到永久性存储器，这样就为这个传感器生成了一张增益对照表。

7.传感器生成这张增益对照表和0点误差偏移量后，就已经校准完。

电流传感器使用过程流程：

1.给传感器通入电流，当然通入的电流需在传感器量程范围内才能检测。

2.传感器采集到电流后，先与校准时记录的0点做偏移量补偿计算；

3.进行偏移量补偿计算后的数，先跟最大量程点的校准值进行除法计算，以确定采集值的大小范围；

4.确定大小范围后再选择最接近的分段点进行除模计算，跟万用表测量电压，先用大挡位，测量出范围后再选用最接近挡位测量原理相同。

5.通过以上步骤测量计算后得到最准确的值。

优选地，本实用新型使用永久性存储器进行分段记忆传感器在不同电流点下的采集值，和0点误差偏移量的方式，用于取代，通过调整增益电阻和0点偏置电阻来达到产品一致性的目标的方式。

值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的电流传感器、恒流源等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的发明点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。

对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种电流传感器校准装置，用于校准电流传感器，其特征在于，包括恒流源和校准工装板，所述恒流源和电流传感器分别与所述校准工装板通讯连接，所述恒流源通过电线与电流传感器的采集孔连接，其中，

所述校准工装板包括处理电路、恒流源通讯电路、稳压电路、启停电路和提醒电路，所述恒流源通讯电路、所述稳压电路、所述启停电路和所述提醒电路分别与所述处理电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种电流传感器校准装置，其特征在于，所述处理电路包括处理器U3，所述恒流源通讯电路包括通讯器U5，其中：

所述通讯器U5的1管脚与所述处理器U3的22管脚电性连接，所述通讯器U5的2管脚与所述处理器U3的25管脚电性连接，所述通讯器U5的4管脚与所述处理器U3的21管脚电性连接，所述通讯器U5的7管脚和6管脚之间连接有电阻R15，所述电阻R15靠近所述通讯器U5的7管脚的一端通过电容C17接地并且所述电容C17的两端并接有稳压管ZD1，所述电阻R15靠近所述通讯器U5的6管脚的一端通过电容C21接地并且所述电容C21的两端并接有稳压管ZD2。

3.根据权利要求2所述的一种电流传感器校准装置，其特征在于，所述启停电路包括开关K1和开关K2，其中：

所述开关K1的一端接地并且所述开关K1的另一端通过电容C15接地，所述开关K1靠近所述电容C15的一端与所述处理器U3的18管脚电性连接；

所述开关K2的一端接地并且所述开关K2的另一端通过电容C16接地，所述开关K2靠近所述电容C16的一端与所述处理器U3的20管脚电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种电流传感器校准装置，其特征在于，所述提醒电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的集电极通过电阻R16与蜂鸣器LS1的一端电性连接，所述三极管Q1的基极和发射极之间连接有电阻R18并且所述三极管Q1的基极通过电阻R17与所述处理器U3的44管脚电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种电流传感器校准装置，其特征在于，所述稳压电路包括稳压器U2、运放器U1A和运放器U1B，其中：

所述稳压器U2的输入端连接输入电源，所述稳压器U2的输出端连接第一输出电源，所述运放器U1A的正极输入端通过电阻R2连接第一输出端单元并且所述运放器U1A的输出端连接第二输出电源，所述第二输出电源与所述运放器U1B的正极输入端电性连接并且所述运放器U1B的输出端连接第三输出电源。

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