本文向大家介紹利用Fluke 2638A數(shù)據(jù)采集器校準直流穩(wěn)定電源的校準方案,可一次進行多臺電源的測試,不僅大大提高了直流穩(wěn)定電源校準系統(tǒng)的準確性,還提高了工作效率。
直流穩(wěn)壓電源傳統(tǒng)校準方案
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,可以為控制和測試系統(tǒng)、線路板或工業(yè)控制設施等負載提供直流電能,是工業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)測試等常用設備。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),需要定期對穩(wěn)壓電源進行測試和校準。
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)定電源校準規(guī)范》,直流穩(wěn)壓源周期校準主要項目有:直流電壓測量值示值誤差 、穩(wěn)定電壓設置值示值誤差、穩(wěn)壓輸出負載效應或負載調(diào)整率、穩(wěn)壓輸出源電壓效應或源電壓調(diào)整率、穩(wěn)壓輸出短期穩(wěn)定性(最短 10 min,最長 8 h)、穩(wěn)壓輸出周期和隨機偏差 (20 Hz~20 MHz)(即交流紋波)。
按照這個校準規(guī)范的要求,構建直流穩(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,用于測試直流穩(wěn)壓電源輸出電壓和負載電流,驗證其準確度誤差及穩(wěn)定性。
2、交流電壓表:測量直流穩(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穩(wěn)壓電源,具有一定可調(diào)范圍用于驗證被測直流穩(wěn)壓電源的源電壓負載調(diào)整率。
4、滑線電阻器或電子負載:作為被測穩(wěn)壓電源的負載,產(chǎn)生負載電流,配合驗證源電壓和輸出電壓的負載調(diào)整率。
根據(jù)校準規(guī)范,傳統(tǒng)的方案組成如圖 3所示,檢定一個穩(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,或者有多臺穩(wěn)壓源需要校準,校準就不得不重復多次,時間耗費多,效率低下。
改進的直流穩(wěn)壓電源校準方案
為了提高效率,我們可以利用Fluke 2638A數(shù)據(jù)采集器來對上述直流穩(wěn)壓電源的校準方案進行改進。
2638A由美國福祿克公司生產(chǎn),單臺具有三個插槽,每個插槽可以配置一個測量模塊。每個測量模塊又有20個通用測試通道,可以配置為交直流電壓、電阻、電流(需分流器)、溫度等測試功能,另外還有2個專用電流測試通道。它的前面板還有一個模擬通道,如果三個模塊都配置的話,單機最多有67個測量通道。2638A的內(nèi)部核心是六位半的數(shù)字多用表,準確度足以滿足校準各類直流穩(wěn)壓電源的要求。
每臺直流穩(wěn)壓電源直流電壓輸出需要配置一個通道進行監(jiān)測(通道1),直流電壓輸出的交流紋波需要配置另外一個通道進行監(jiān)測(通道2)、 直流電壓輸出接負載后的輸出電流(通道3)一般比較大,可以考慮用外部分流器并用數(shù)采的一個電壓通道進行監(jiān)測,這樣一臺穩(wěn)壓電源輸出部分至少需要三個監(jiān)測通道,第二臺電源再順序連接接下來的3個通道,那么單臺2638A 60個通用測試通道可同時進行20臺電源的校準工作,2638A的前面板測試通道(001)可以監(jiān)測可調(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,并配合驗證各臺直流穩(wěn)壓電源的源電壓調(diào)整率等校準參數(shù)的準確性。
2638A不僅可以快速手動配置和操作,也可通過程控接口利用FLUKE DAQ軟件或用自編程序?qū)崿F(xiàn)自動采集控制的自動化,實現(xiàn)快速高效一致的采集記錄,無需人工手動記錄或電腦錄入,進一步簡化了校準流程,大大提升了效率,既可用于用戶實驗室校準,也適用于電源生產(chǎn)線測試。