[实用新型]一种带隔离自适应高电压小电流测量装置

说明书

一种带隔离自适应高电压小电流测量装置，其用于电压、电流采样的器件分别为霍尔电压、电流采样组，霍尔电压采样组包括两个以上闭环式霍尔电压传感器，霍尔电压传感器分别与待测系统中不同等级的分压电阻并联，霍尔电流采样组包括两个以上闭环式霍尔电流传感器，霍尔电流传感器量程依次增大，且装置供电电源采用隔离电源。本实用新型利用传感器的并行使用有效扩展了传感器量程，然后通过CPU选择合适量程传感器作为工作传感器，完美解决超宽跨度范围电压、电流测量量程和精度不同同步的问题；同时，本实用新型采用自带隔离效果的霍尔电压、电流传感器，并采用隔离电源供电，可很好的隔离开待测的一次高压侧，从而保证操作人员的人生安全。

技术领域

本实用新型针对高电压小电流的测量装置进行开发,属于电量检测技术领域。

背景技术

耐压源件泄漏电流检测，测量的电流通常从uA级到mA级，测量的电压通常从几伏到上千伏。耐压源件泄漏电流检测，具有如下特点：1)电压、电流均具有超宽的跨度范围；2)针对的电流值较小，对测量精度要求较高；3)电压上限值达到数千伏，为保证安全，要求测量装置能做到很好的隔离。但现有测量装置存在如下问题不能很好满足上述需求：

现代测量装置电压、电流测量普遍采用采样法，电压采样通常是采用电阻分压采样，电流采样通常使用电阻采样法，即利用电阻与电压、电流的特性达到采样的目的。电阻为线性元件，电压、电流跨度范围越大，对电阻的要求就越高，因此电阻采样法会局限测量装置的量程。而且，量程大，又会损失精度。另外，由于电阻采样法电流、电压采样均需接入参考点，使得电路的高压侧与低压侧间失去隔离，给操作人员造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种能极大程度突破传统测量装置的量程限制，而又兼顾测量精度，同时隔离性能好，能更好保证操作人员人身安全的高电压小电流测量装置。

本实用新型的发明目的通过如下技术方案实现：一种带隔离自适应高电压小电流测量装置，包括霍尔电压采样组、霍尔电流采样组，所述霍尔电压采样组包括两个以上闭环式霍尔电压传感器，所述霍尔电压传感器分别与待测系统中不同等级的分压电阻并联，所述霍尔电流采样组包括两个以上闭环式霍尔电流传感器，所述霍尔电流传感器量程依次增大，所述测量装置还包括采样控制板，所述采样控制板包括CPU、AD、模拟量输入电路、输入选择控制电路、时钟同步电路以及电源模块，所述电源模块采样隔离式电源(相比于待测系统)，为测量装置提供工作电源，所述时钟同步电路与所述CPU连接，提供采样时钟基准信号，所述霍尔电压、电流传感器依次通过模拟量输入电路、AD与所述CPU连接，将测量值数字化后输出到所述CPU，所述CPU还通过所述输入选择控制电路与所述霍尔电压、电流传感器相连，控制各所述霍尔电压、电流传感器工作电源的通断，选择工作传感器。

作为本实用新型的改进方案：所述采样控制板还保护电路，所述保护电路的输入端与所述霍尔电流传感器相连，输出端与所述CPU和/或所述输入选择控制电路相连，在输入的测量值超出设定值时，发出控制信号，促使所述输入选择控制电路断开所述霍尔电流传感器或所述霍尔电压与所述霍尔电流传感器的工作电源。

所述采样控制板还包括用于连接人机界面和/或上位机的对外通讯电路，所述对外通讯电路与所述CPU相连。

所述采样控制板还包括外部设备控制电路，所述外部设备控制电路的输入端与所述CPU连接，输出端用于连接待测系统，以便利用采样数据对所述待测系统的电压、电流进行调整。

相应分压电阻的两端还并联有用于动作/复归死区控制的折返二极管，在相应折返二极管导通短路对应分压电阻出现电压的突然下降时，CPU通过所述输入选择控制电路切换所述霍尔电压传感器，从而避免采样电压在临界区抖动时，造成两个霍尔元件不断切换问题的发生。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：