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        淺析一種靜態(tài)電流的測(cè)試系統(tǒng)

        2017-05-22 02:24:26鄂曉鋒
        汽車實(shí)用技術(shù) 2017年17期
        關(guān)鍵詞:式電流板卡磁感應(yīng)

        鄂曉鋒

        (安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司,安徽 合肥 230601)

        引言

        隨著汽車上電子設(shè)備的不斷增加,電子控制模塊設(shè)計(jì)人員面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是:如何在有限功率預(yù)算下改進(jìn)產(chǎn)品性能。例如:立體聲和娛樂系統(tǒng)、雨刷控制系統(tǒng)、車燈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及氣囊控制系統(tǒng)等依賴于汽車電池供電,設(shè)計(jì)人員需要在汽車熄火以及汽車停止后盡可能降低每個(gè)系統(tǒng)的功耗,而評(píng)估汽車電子模塊在汽車熄火后功耗大小的重要參數(shù)就是靜態(tài)電流。

        現(xiàn)有技術(shù)中,一般采用萬用表等常規(guī)電流傳感器采集靜態(tài)電流,采集精度比較低,而且采集靜態(tài)電流時(shí)容易受外部信號(hào)干擾。

        1 靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)的工作原理

        靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)包括:磁感應(yīng)式電流傳感器、電阻板卡、以及與所述電阻板卡輸出端電連接的上位機(jī);電源通過兩根電線為被測(cè)模塊供電,其中所述兩根電線中任意一根穿過所述磁感應(yīng)式電流傳感器;所述磁感應(yīng)式電流傳感器輸出端與所述電阻板卡的輸入端電連接;所述上位機(jī)通過控制所述電阻板卡實(shí)時(shí)獲取所述被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流值,并根據(jù)所述瞬態(tài)電流值得到所述被測(cè)模塊的靜態(tài)電流值。

        所述電源為程控電源,所述程控電源與所述上位機(jī)電連接;所述程控電源通過所述兩根電線與所述被測(cè)模塊電連接,所述上位機(jī)通過控制所述程控電源為所述被測(cè)模塊供電。所述磁感應(yīng)式電流傳感器為磁通門直流漏電流變送器。所述電阻板卡的型號(hào)為PXI-6233。

        本靜態(tài)電流的測(cè)試有益效果在于:被測(cè)模塊的電源線穿過磁感應(yīng)式電流傳感器,以使所述磁感應(yīng)式電流傳感器實(shí)時(shí)采集被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流;上位機(jī)通過控制電阻板卡實(shí)時(shí)獲取被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流值,并根據(jù)所述瞬態(tài)電流值得到被測(cè)模塊的靜態(tài)電流值,實(shí)現(xiàn)了對(duì)靜態(tài)電流的高精度采集。

        2 具體實(shí)施方式

        2.1 下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)施方案作詳細(xì)說明

        如圖1所示,該系統(tǒng)包括磁感應(yīng)式電流傳感器L、電阻板卡、以及與所述電阻板卡輸出端電連接的上位機(jī);電源通過兩根電線為被測(cè)模塊供電,其中所述兩根電線中任意一根穿過所述磁感應(yīng)式電流傳感器L;所述磁感應(yīng)式電流傳感器L輸出端與所述電阻板卡的輸入端電連接;所述上位機(jī)通過控制所述電阻板卡實(shí)時(shí)獲取所述被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流值,并根據(jù)所述瞬態(tài)電流值得到所述被測(cè)模塊的靜態(tài)電流值。

        圖1 本靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖

        被測(cè)模塊可以是車輛上的電子元器件也可以電子控制電路,比如被測(cè)模塊為雨刷控制電路或氣囊。電阻板卡的工作電壓為 12V,電阻板卡可以由車輛蓄電池供電,也可以由其他供電模塊供電。

        圖2 本靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖

        上位機(jī)實(shí)時(shí)采集被測(cè)模塊的瞬態(tài)電電流,采集精度可達(dá)到1%;所述上位機(jī)中可裝載LabVIEW測(cè)試軟件,所述上位機(jī)通過LabVIEW測(cè)試軟件控制所述PXI-6233電阻板卡,以選擇所述PXI-6233電阻板卡的輸入端通道編號(hào),進(jìn)一步采集所述被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流,并在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)取瞬態(tài)電流的平均值后得到被測(cè)模塊的靜態(tài)電流值。需要說明的是,設(shè)定時(shí)間根據(jù)靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)的硬件通過標(biāo)定,比如,設(shè)定時(shí)間為10min。

        圖3 本靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)的LabVIEW程序示意圖

        進(jìn)一步,由于每個(gè)被測(cè)模塊的供電電壓可能不同,因此,如圖2所示,所述電源可以為由上位機(jī)控制的程控電源即所述電源為程控電源,所述程控電源與所述上位機(jī)電連接;所述程控電源通過所述兩根電線與所述被測(cè)模塊電連接,所述上位機(jī)通過控制所述程控電源為所述被測(cè)模塊供電。需要說明的是,上位機(jī)通過控制所述程控電源,可以為額定電壓的被測(cè)模塊提供電源,從而擴(kuò)大電源選擇范圍。

        具體地,所述磁感應(yīng)式電流傳感器L為磁通門直流漏電流變送器。

        需要說明的是,磁通門直流漏電流變送器是一種利用磁通門原理(Flux gate)將被測(cè)直流電流轉(zhuǎn)換成與該電流成比例輸出的直流電流或電壓信號(hào)的測(cè)量模塊,原副邊之間高度絕緣,并且具有高精確度、高線性度、高集成度、體積小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、長(zhǎng)期工作穩(wěn)定且適應(yīng)各種工作環(huán)境的特點(diǎn)。通常輸出標(biāo)準(zhǔn)的直流DC4-20mA,DC0-5V, DC0-10V等信號(hào),此標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)可以被多種采集設(shè)備采集,可廣泛地應(yīng)用在新能源、石油、煤礦、化工、鐵路、通信、樓宇自控等行業(yè)的電氣設(shè)備的系統(tǒng)控制及檢測(cè)等電流監(jiān)控的場(chǎng)合。進(jìn)一步,本實(shí)施例中通過采用磁通門直流漏電流變送器,提高了系統(tǒng)的抗干擾性。

        具體地,所述電阻板卡的型號(hào)為PXI-6233。

        圖4 是本靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng)的上位機(jī)測(cè)試界面示意圖

        進(jìn)一步,本實(shí)施例中,所述磁通門直流漏電流變送器的負(fù)極端與所述PXI-6233電阻板卡輸入端的接地端連接。

        綜上所述,本實(shí)施例提供的靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng),采用磁感應(yīng)式電流傳感器采集被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流,不受外部電流信號(hào)干擾,抗干擾性能強(qiáng);通過上位機(jī)控制電阻板卡以準(zhǔn)確地控制磁感應(yīng)式電流傳感器的采集,測(cè)試電路簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)快速、高效測(cè)試;進(jìn)一步,通過自動(dòng)化軟件對(duì)電阻板卡的控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)模塊靜態(tài)電流的高精度采集。

        3 總結(jié)

        本實(shí)施例提供的靜態(tài)電流測(cè)試系統(tǒng),采用磁感應(yīng)式電流傳感器采集被測(cè)模塊的瞬態(tài)電流,不受外部電流信號(hào)干擾,抗干擾性能強(qiáng);通過上位機(jī)控制電阻板卡以準(zhǔn)確地控制磁感應(yīng)式電流傳感器的采集,測(cè)試電路簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)快速、高效測(cè)試;進(jìn)一步,通過自動(dòng)化軟件對(duì)電阻板卡的控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)模塊靜態(tài)電流的高精度采集。

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