测试仪自动校准装置的制作方法

本技术涉及检测校准设备，尤其涉及一种测试仪自动校准装置。

背景技术：

1、三相氧化锌避雷器可以保护电力系统中各种电器设备免受过电压而损坏，是电力系统中广泛使用的一次过电压保护设备。电网公司、火力发电厂、水利发电站、电力检修公司为保证电网的安全运行，采用了大量的氧化锌避雷器测试仪用于日常检测。

2、由于不同厂家的研发制造能力参差不齐，生产出的产品性能和可靠性也良莠不齐。为了保证氧化锌避雷器的预防性试验和检测工作的可靠性，必须定期对使用中的氧化锌避雷器测试仪进行检测校准。内检测机构往往都采用分立设备自偶式调压器、交流电压表、交流电流表、交流电阻箱和交流电容箱等部件组成的非一体化装置检测，无法模拟氧化锌避雷器非线性特性所产生的三次谐波阻性电流、容性电流、相角等参数，所以传统检测方法使得校验结果的参考性较低。

3、综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现思路

1、针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种测试仪自动校准装置，其通过采用高速处理器stm32和可编程门阵列fpga进行级联，处理器中进行波形离散化、真有效值计算、频谱分析等高速运算；在fpga中进行逻辑设计，实现直接数字频率合成波形dds、高速缓存fifo等操作；设计单独的电压、电流通道，每个通道都设计有反馈稳定的功率放大器对产生的标准信号进行升压或变流；同时，系统对输出的电压、电流信号进行回测，保证输出的准确性。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种测试仪自动校准装置，包括：处理器，用于进行波形离散化、真有效值计算和频谱分析运算；可编程门阵列fpga，其与处理器通讯连接，所述可编程阵列fpga用于进行逻辑运算，实现直接数字频率合成波形dds和高速缓存fifo；电压通道，其与可编程门阵列额fpga通讯连接，所述电压通道的内部设有功率放大器，并对电压信号进行回测；电流通道，其与可编程门阵列fpga通讯连接，所述电流通道的内部设有功率放大器，并对电流信号进行回测。

3、根据本实用新型的测试仪自动校准装置，所述电压通道和电流通道的内部均设有波形发生器，所述波形发生器包括双口ram和相位累加器，双口ram用于储存处理器输出的波形数据，所述相位累加器将存入双口ram中的波形从另一接口周期性地输出。

4、根据本实用新型的测试仪自动校准装置，所述电压通道和电流通道对应的波形发生器均在同一个fpga上。

5、根据本实用新型的测试仪自动校准装置，所述功率放大器用于波形发生器的输出信号进行调整，所述功率放大器的内部设有用于提供功放电路的稳定性的频率相位补偿电路，所述功率放大器的输入接口与波形发生器的输出接口连接。

6、根据本实用新型的测试仪自动校准装置，还包括开关电源、对干扰源进行电磁屏蔽的屏蔽罩和对电流和电压进行采样处理的反馈测量电路，所述开关电源对整体电路进行开关控制。

7、根据本实用新型的测试仪自动校准装置，所述反馈测量电路包括差分放大器和adc，所述反馈测量将电压、电流采样的单端信号转换成差分信号，采用差分放大器和adc对电压和电流信号进行同步高速采样。

8、本实用新型提供了一种测试仪自动校准装置，包括：处理器，用于进行波形离散化、真有效值计算和频谱分析运算；可编程门阵列fpga，其与处理器通讯连接，所述可编程阵列fpga用于进行逻辑运算，实现直接数字频率合成波形dds和高速缓存fifo；电压通道，其与可编程门阵列额fpga通讯连接，所述电压通道的内部设有功率放大器，并对电压信号进行回测；电流通道，其与可编程门阵列fpga通讯连接，所述电流通道的内部设有功率放大器，并对电流信号进行回测，综上，本实用新型产生的技术效果是通过采用高速处理器stm32和可编程门阵列fpga进行级联，处理器中进行波形离散化、真有效值计算、频谱分析等高速运算；在fpga中进行逻辑设计，实现直接数字频率合成波形dds、高速缓存fifo等操作；设计单独的电压、电流通道，每个通道都设计有反馈稳定的功率放大器对产生的标准信号进行升压或变流；同时，系统对输出的电压、电流信号进行回测，保证输出的准确性。

技术特征：

1.一种测试仪自动校准装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的测试仪自动校准装置，其特征在于，所述电压通道和电流通道的内部均设有波形发生器，所述波形发生器包括双口ram和相位累加器，双口ram用于储存处理器输出的波形数据，所述相位累加器将存入双口ram中的波形从另一接口周期性地输出。

3.根据权利要求2所述的测试仪自动校准装置，其特征在于，所述电压通道和电流通道对应的波形发生器均在同一个fpga上。

4.根据权利要求1～3任一项所述的测试仪自动校准装置，其特征在于，所述功率放大器用于波形发生器的输出信号进行调整，所述功率放大器的内部设有用于提供功放电路的稳定性的频率相位补偿电路，所述功率放大器的输入接口与波形发生器的输出接口连接。

5.根据权利要求4所述的测试仪自动校准装置，其特征在于，还包括开关电源、对干扰源进行电磁屏蔽的屏蔽罩和对电流和电压进行采样处理的反馈测量电路，所述开关电源对整体电路进行开关控制。

6.根据权利要求5所述的测试仪自动校准装置，其特征在于，所述反馈测量电路包括差分放大器和adc，所述反馈测量电路将电压、电流采样的单端信号转换成差分信号，采用差分放大器和adc对电压和电流信号进行同步高速采样。

技术总结本技术适用于检测校准设备技术领域，提供了一种测试仪自动校准装置，包括：处理器，用于进行波形离散化、真有效值计算和频谱分析运算；可编程门阵列的FPGA与处理器通讯连接；电压通道，其与可编程门阵列额FPGA通讯连接，电压通道的内部设有功率放大器，并对电压信号进行回测；电流通道，其与可编程门阵列的FPGA通讯连接，借此，本技术通过采用处理器和FPGA进行级联，处理器中进行波形离散化和频谱分析等高速运算；在FPGA中进行逻辑设计，实现直接数字频率合成波形DDS、高速缓存FIFO操作；设计单独的电压、电流通道且每个通道都设计有反馈稳定的功率放大器对产生的标准信号升压或变流，提高了装置的准确性。技术研发人员：董刚,栗晓娟,邵雪飞,胡俏丽,王新明受保护的技术使用者：甘肃省计量研究院技术研发日：20231031技术公布日：2024/7/25