本文向大家介紹利用Fluke 2638A數(shù)據(jù)采集器校準(zhǔn)直流穩(wěn)定電源的校準(zhǔn)方案,可一次進(jìn)行多臺(tái)電源的測(cè)試,不僅大大提高了直流穩(wěn)定電源校準(zhǔn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,還提高了工作效率。
直流穩(wěn)壓電源傳統(tǒng)校準(zhǔn)方案
直流穩(wěn)壓電源將電網(wǎng)的交流電壓通過內(nèi)部的變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓、保護(hù)等電路變成可調(diào)的直流電壓輸出,輸出精度雖然不高,但具有一定的帶載能力,可以為控制和測(cè)試系統(tǒng)、線路板或工業(yè)控制設(shè)施等負(fù)載提供直流電能,是工業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)測(cè)試等常用設(shè)備。穩(wěn)壓電源供電質(zhì)量的優(yōu)劣、直接影響到控制系統(tǒng)能否正常工作和研發(fā)測(cè)試是否能正常開展。因此,為了保證穩(wěn)壓電源的性能和品質(zhì),需要定期對(duì)穩(wěn)壓電源進(jìn)行測(cè)試和校準(zhǔn)。
直流穩(wěn)壓源是直流穩(wěn)定電源的一種,根據(jù)《JJF1597-2016直流穩(wěn)定電源校準(zhǔn)規(guī)范》,直流穩(wěn)壓源周期校準(zhǔn)主要項(xiàng)目有:直流電壓測(cè)量值示值誤差 、穩(wěn)定電壓設(shè)置值示值誤差、穩(wěn)壓輸出負(fù)載效應(yīng)或負(fù)載調(diào)整率、穩(wěn)壓輸出源電壓效應(yīng)或源電壓調(diào)整率、穩(wěn)壓輸出短期穩(wěn)定性(最短 10 min,最長(zhǎng) 8 h)、穩(wěn)壓輸出周期和隨機(jī)偏差 (20 Hz~20 MHz)(即交流紋波)。
按照這個(gè)校準(zhǔn)規(guī)范的要求,構(gòu)建直流穩(wěn)壓電源檢定系統(tǒng)所需的儀器包括:
1、直流電壓表和電流表,用于測(cè)試直流穩(wěn)壓電源輸出電壓和負(fù)載電流,驗(yàn)證其準(zhǔn)確度誤差及穩(wěn)定性。
2、交流電壓表:測(cè)量直流穩(wěn)壓電源的交流供電電壓和直流輸出電壓的交流紋波。
3、可調(diào)交流穩(wěn)壓電源:提供額定交流供電給被測(cè)穩(wěn)壓電源,具有一定可調(diào)范圍用于驗(yàn)證被測(cè)直流穩(wěn)壓電源的源電壓負(fù)載調(diào)整率。
4、滑線電阻器或電子負(fù)載:作為被測(cè)穩(wěn)壓電源的負(fù)載,產(chǎn)生負(fù)載電流,配合驗(yàn)證源電壓和輸出電壓的負(fù)載調(diào)整率。
根據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范,傳統(tǒng)的方案組成如圖 3所示,檢定一個(gè)穩(wěn)壓電源就需要多塊電壓表和電流表,如果穩(wěn)壓電源的輸出通道多,或者有多臺(tái)穩(wěn)壓源需要校準(zhǔn),校準(zhǔn)就不得不重復(fù)多次,時(shí)間耗費(fèi)多,效率低下。
改進(jìn)的直流穩(wěn)壓電源校準(zhǔn)方案
為了提高效率,我們可以利用Fluke 2638A數(shù)據(jù)采集器來(lái)對(duì)上述直流穩(wěn)壓電源的校準(zhǔn)方案進(jìn)行改進(jìn)。
2638A由美國(guó)福祿克公司生產(chǎn),單臺(tái)具有三個(gè)插槽,每個(gè)插槽可以配置一個(gè)測(cè)量模塊。每個(gè)測(cè)量模塊又有20個(gè)通用測(cè)試通道,可以配置為交直流電壓、電阻、電流(需分流器)、溫度等測(cè)試功能,另外還有2個(gè)專用電流測(cè)試通道。它的前面板還有一個(gè)模擬通道,如果三個(gè)模塊都配置的話,單機(jī)最多有67個(gè)測(cè)量通道。2638A的內(nèi)部核心是六位半的數(shù)字多用表,準(zhǔn)確度足以滿足校準(zhǔn)各類直流穩(wěn)壓電源的要求。
每臺(tái)直流穩(wěn)壓電源直流電壓輸出需要配置一個(gè)通道進(jìn)行監(jiān)測(cè)(通道1),直流電壓輸出的交流紋波需要配置另外一個(gè)通道進(jìn)行監(jiān)測(cè)(通道2)、 直流電壓輸出接負(fù)載后的輸出電流(通道3)一般比較大,可以考慮用外部分流器并用數(shù)采的一個(gè)電壓通道進(jìn)行監(jiān)測(cè),這樣一臺(tái)穩(wěn)壓電源輸出部分至少需要三個(gè)監(jiān)測(cè)通道,第二臺(tái)電源再順序連接接下來(lái)的3個(gè)通道,那么單臺(tái)2638A 60個(gè)通用測(cè)試通道可同時(shí)進(jìn)行20臺(tái)電源的校準(zhǔn)工作,2638A的前面板測(cè)試通道(001)可以監(jiān)測(cè)可調(diào)交流穩(wěn)壓電源電壓輸出,確保交流供電在額定電壓和可調(diào)范圍上下限變化,并配合驗(yàn)證各臺(tái)直流穩(wěn)壓電源的源電壓調(diào)整率等校準(zhǔn)參數(shù)的準(zhǔn)確性。
2638A不僅可以快速手動(dòng)配置和操作,也可通過程控接口利用FLUKE DAQ軟件或用自編程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)采集控制的自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)快速高效一致的采集記錄,無(wú)需人工手動(dòng)記錄或電腦錄入,進(jìn)一步簡(jiǎn)化了校準(zhǔn)流程,大大提升了效率,既可用于用戶實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn),也適用于電源生產(chǎn)線測(cè)試。