[實用新型]一種高壓高阻檢定儀智能校準(zhǔn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820117908.4
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN207992422U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許方平;曹劍秋;仲啟東
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江市計量實驗工廠
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本實用新型公開了一種高壓高阻檢定儀智能校準(zhǔn)裝置，包括高壓分壓模塊、低阻量程模塊，標(biāo)準(zhǔn)電流發(fā)生器，所述高壓分壓模塊包括電壓源、高壓分壓器、MCU、標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊、DA發(fā)生器和加法電路；所述MCU連接有無線通信模塊(3)。本實用新型在電阻切換過程中不會產(chǎn)生拉弧放電現(xiàn)象，通過非物理接觸的藍牙端口與外設(shè)如PC，平板，手機，網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)和命令的互傳，測試全過程基本不需要更換任何測試線，人員操作的便捷性和風(fēng)險性有了質(zhì)的變化。采用的是固定電阻變電壓的方式模擬出虛擬電阻，消除了開關(guān)本身的噪聲和泄漏導(dǎo)致的測量不確定度，提高了電阻輸出的準(zhǔn)確度。通過智能控制解決了安全和便捷性的問題，通過實物電阻+虛擬電阻結(jié)合方案能通過控制軟件實現(xiàn)任意想要的標(biāo)準(zhǔn)電阻輸出，解決了高壓高阻檢定儀完整溯源的難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及測試計量儀器，尤其是一種高壓高阻檢定儀智能校準(zhǔn)裝置。

背景技術(shù)

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布的JJG1072-2011《直流高壓高值電阻器》中對高壓高值電阻器溯源檢定的原理提出了三種方法，分別是：采用運放的分壓法、分壓法和電橋法，電阻測量可以采用加電流測電壓法(SIMV)或加電壓測電流法(SVMI)。從實際電源和表的性能考慮，高阻測量更適合采用后者，目前國內(nèi)外進行電阻尤其是高壓電阻測量的方法還有雙電源電橋法，即電壓比電橋法，其實際原理是Wheatstone(惠斯通)電橋的一種變形，它用兩個可程控雙極性電壓源代替電阻電橋的兩個測量臂，用靜電計測量電橋的不平衡電流。由于兩個電壓源輸出極性相反、與所連電阻值成比例的電壓，用靜電計作為電流指零儀使用。目前國內(nèi)外采用以上四種高壓高值電阻測量原理，對應(yīng)的高壓高阻檢定儀或高壓高阻檢定裝置的最高測量能力為100Ω～10TΩ，最高測試電壓 10kV。

目前國內(nèi)針對10kV高阻檢定儀的校準(zhǔn)，采用的一般是實物電阻或采用T 型電阻網(wǎng)絡(luò)的三端模擬電阻的現(xiàn)場檢定，電阻輸出范圍100Ω～100TΩ，校準(zhǔn)涵蓋了低阻到高阻，低壓到高壓，其缺陷是：1、操作步驟復(fù)雜繁瑣，針對不同的電壓電阻量程需要頻繁切換開關(guān)乃至改變不同的測試線；2、十進制標(biāo)準(zhǔn)電阻在高壓測試切換時易產(chǎn)生拉弧放電現(xiàn)象，對測試設(shè)備和人員的安全隱患非常大；3、在通過實物電阻進行高壓高阻測量的校準(zhǔn)時由于測試電流達到pA量級，由于噪聲電流，電阻極化效應(yīng)及分布電容的存在使得實物電阻在測試時穩(wěn)定的時間變得很長，例如100TΩ在70％的濕度條件下穩(wěn)定時間甚至需要十幾分鐘，且不同阻值穩(wěn)定的時間都不一樣，嚴重影響測量的準(zhǔn)確性和效率；4、高阻校準(zhǔn)時采用的T型電阻網(wǎng)絡(luò)的三端模擬電阻采用同步降低電壓和電阻的方法模擬出高阻，但此方法也需要通過十進制開關(guān)來切換電阻并不能減少噪聲，且增加了開關(guān)泄漏的不確定度來源；5、國內(nèi)外有采用輸出可變標(biāo)準(zhǔn)電壓通過標(biāo)準(zhǔn)電阻來校準(zhǔn)高阻測量儀電流檔的技術(shù)方案，一般為1000V以下的電阻測量儀，但該方案并不能將整套系統(tǒng)串聯(lián)到整個高壓電阻的測量回路中并不能模擬出一個完整的“標(biāo)準(zhǔn)高壓電阻”，溯源性不能完整的體現(xiàn)，適用面很窄。

發(fā)明內(nèi)容

實用新型目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型旨在提供一種高壓高阻檢定儀智能校準(zhǔn)裝置。

一種高壓高阻檢定儀智能校準(zhǔn)裝置，包括高壓分壓模塊、低阻量程模塊，標(biāo)準(zhǔn)電流發(fā)生器，所述高壓分壓模塊包括電壓源、高壓分壓器、MCU、標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊、DA發(fā)生器和加法電路；所述MCU連接有無線通信模塊。

電壓源產(chǎn)生的高壓信號經(jīng)過高壓分壓器的分壓所得到的低壓信號再經(jīng)過AD 轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，該數(shù)字信號傳輸至MCU經(jīng)過處理后輸出三路數(shù)字信號，三路數(shù)字信號分別被三路DA發(fā)生器轉(zhuǎn)換為三路電壓信號并進入加法電路，加法電路輸出的信號一路經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊后輸出，另一路經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后返回MCU 進行自檢；電壓源端與輸出端之間的電壓值除以標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊的電流值即得到基于被檢高阻檢定儀的直流電壓下的直流虛擬電阻。

進一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)電流發(fā)生器包括DA發(fā)生器和標(biāo)準(zhǔn)電阻。

進一步地，所述低阻量程模塊包括十進制電阻模塊、與十進制電阻模塊相連的步進電機以及與步進電機電連接的步進電機驅(qū)動器，所述步進電機驅(qū)動器與 MCU電連接。