HDDO-30多功能万用表检定装置 电力工程用

一、产品特点  

      1.1   HDDO-30多功能万用表校验装置（以下简称校验装置）是由表源一体式交直流电压电流标准源和两组钳形表校验装置组成以钳形表校验功能为主，又可做交直流标准电压电流源使用的多功能校验系统。另设有标准电阻器组，扩展了其使用功能。

      1.2   校验装置由LED三窗口数字显示数据，其中五位半数字显示输出实际值和钳形表校验值；五位数字即时显示量程的百分比及格数；三位数字显示满度值。可设置被检表所需满度值，选择输出步进量，幅值调节可选择数字调节或模拟量调节，更加方便实用。设计两组钳形表校验装置，以尽可能的适应不同钳形表钳口尺寸和量限要求。

      1.3   校验装置以单片机为核心，采用数字化技术，大环路稳幅电路，真有效值转换，使用大功率功放模块，温度补偿等措施。钳形表校验装置还设有检测电路，可对其进行电抗、电感、圈数、端电压等参数的测试，以确保钳形表测试条件的合理性及准确性。

      1.4   校验装置具有稳定性好，准确度高，线性度优，量程宽，档位合理，适用性强，安全可靠等特点，又兼其操作简便，功能齐全，控制调节灵活，反应速度快，能够满足定值输出和连续可调的不同需求，该仪器是广大客户一机多用的选择。

      1.5   校验装置适用于检定、校验相应功率及精度的大部分交直流钳形电流表；四位半及以下的数字万用表，模拟万用表，各种相应功率及精度的电流表、电压表、多用表、器件等。亦可配合高等级标准表组成更高精度检测系统。校验装置广泛应用于工矿企业、科研院所、铁路、电力、学校等单位的质检计量教研及仪表生产维修。                          

二、主要功能   

      2.1  显示窗口1:

                  5 1/2位LED数字显示输出量 ，相对应的LED指示灯分别指示相应的单位V、mV、A、mA、μA。

             显示窗口2：

                  5位LED数字即时按量程的百分比显示输出量及格数，单位是%。

             显示窗口3：

                   3位LED数字显示量程开关所处的挡位值（既M值）。可通过按调节盒上M键选择扩展量程，以满足被检表所检量限的需要。

       2.2   输出量调节根据需要可选择按键控制和模拟量调节（输出调节盒）。按键控制时首先选定步进量N值，N值设有4、5、6、10、15，选定后，相应N值指示灯亮。调节按键设有5组：↑10%↓、↑1%↓、↑0.1%↓、↑0.01%↓、↑0.001%↓。控制量分别为上升（增加）或下降（减少）*/N、10%/N、1%/N、0.1%/N、0.01%/N。

           选择模拟量调节时，首先将调节盒上“数字/模拟”开关置于“模拟”端，分别旋转粗细调电位器，实现输出量连续可调。

      2.3   钳形表校验范围：0～2000A

      2.4   项目开关设有：DCI、ACI、DCV、ACV、空档。

      2.5   交、直流电流输出范围: 0～100μA～500μA～2mA～5mA～20mA～50mA～200mA～500mA～5A（Q2）～10A(Q1)～20A(Q1)。

              交、直流电压输出范围：0～250mV～1V～2.5V～5V～10V～25V～50V～100V～250V～500V～1000V。

      2.6  标准电阻器组：×1端子--10Ω、20Ω、50Ω、100Ω、250Ω、500Ω、1kΩ、2.5kΩ、5kΩ、10kΩ、20kΩ.

                   ×1K端子—10kΩ、20kΩ、50kΩ、100kΩ、250kΩ、500kΩ、1MΩ、2.5MΩ、5MΩ、10MΩ、20MΩ.100 MΩ

      2.7    除仪器标注的量程外，还可以通过调节满度键M进行量程扩展，具体扩展量程见（3.1.6）表。

      2.8    供选择的交流频率为三种： 50Hz、60Hz、400Hz（用晶振保证频率的稳定性）。

      2.9    自动保护，超载时仪器自动关断输出，手动复位。

三、技术参数  

      3.1  交、直流电压、电流源参数

      3.1.1  稳定性：   AC﹤满量程的0.02%/5分钟

                                  DC﹤满量程的0.01%/5分钟

                                 （作精密测量时仪器需预热两小时。）

      3.1.2  交流失真度： ﹤0.5%

      3.1.3  直流纹波系数：﹤0.5%（额定输出时）

      3.1.4  输出频率及误差范围：（50Hz、60Hz、400Hz）﹤1%

      3.1.5  输出电压、电流的范围及准确度（23℃±2℃）

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.2蓄电池的电荷量：由于注入蓄电池的电解液深度、电极表面反应物质的厚度、电极表面的孔隙率等不同，而使蓄电池的内阻相差较大，从而电荷量也相差较大。2.3温度：环境温度的变化，例如上升，这时反应物质的扩散加快、电荷传递、电极动力学过程和物质转移更容易进行，因而蓄电池内阻减小。反之，就会增加。

2.4蓄电池的型号：不同生产厂、不同种类、不同型号的蓄电池，由于电极、电解液、隔膜的材料配方不同，电池的结构不同、装配工艺不同而使蓄电池内阻产生差异。

2.5测量信号频率：目前许多蓄电池内阻测量，实际上测的是蓄电池的阻抗，内中包括了容抗，而容抗大小和测量信号频率有关，使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性，应根据测量信号电流和电压的相位关系，用解析的方法去除蓄电池电容对测量结果的影响，使测量率结果与信号测量频率无关，即在任何测量信号频率下，内阻测量结果具有一性。2.6测量时间和测量电流大小：在采用较大测量电流的情况下，在施加测量信号和关闭测量信号的瞬间，由于极的建立和稳定是个变化过程，不同的测量电流，不同的测量时间，极化是不同的，使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性，应尽量用较小的信号电流进行内阻测量，根据实验，测量电流小于或等于0.05C10，(其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。用内阻交流放电法测量蓄电池内阻

内阻交流放电法是在交流注入法蓄电池内阻测量技术HDDO-30多功能万用表检定装置 电力工程用其中的基础上更进一步的发展，该方法综合了交流注入法和直流放电法的优点。其原理是用CPU通过D/A控制智能负载，使蓄电池向智能负载放电，产生一个低频(频率小于100HZ)，幅值约为0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信号(频率为fo，角速度为ω=2πfo的电流I=IoSin(ωoT),其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。在蓄电池上产生的电压响应为：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗为：Z=Uo/IoXejφ

交流放电法蓄电池内阻测量原理图见图2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通过D/A控制MOS管，使蓄电池向负载放电，产生特定频率的、幅值稳定的正弦波激励信号。3.2多路开关：多路开关由CPU控制，进行信号的切换。以实现蓄电池组中每节蓄电池内阻的测量。3.3耦合电容：其作用是隔离直流，而使交流信号顺利通过。为保证测量电路的精度，耦合电容要保证严格的匹配性。3.4可编程带通滤波器：蓄电池在线工作时，充电装置纹波电流可能相当大，一些UPS电源的纹波电流有数安甚至数十安，远大于测量信号，如果不采取滤波，后级的放大器将会饱和。可编程带通滤波器的设计可以使频率接近为测量信号频率，而其它频率信号不能通过。这样后级的放大器可以将微弱的测量信号进行有效的放大。3.5高速同步A/D转换器：它可以实现电流信号和电压信号的同步高速采样，确保电流信号和电压信号严格的相位关系，并将模拟信号转换为数字信号。3.6 DSP：虽然经过前级的滤波去除了大部分干扰信号，但仍有相当的干扰信号和有效信号一起被采样进来，如不进行处理，将会严重影响测量精度。由于只有频率为fo的信号为有效信号，利用DSP的数字运算能力，对采样信号用FFT算法分别提取电流、电压采样信号中频率为fo的信号部分进行运算。电流、电压采样信号送入DSP后，DSP对信号进行如下处理：3.6.1对电流和电压采样信号进行FFT变换，分别计算电流信号和电压信号的频谱分布:3.6.2分别提取频率为fo的电流和电压信号：电流信号：I=IoSin(ωoT+φ1)电压信号：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3计算蓄电池的HDDO-30多功能万用表检定装置 电力工程用其中阻抗、内阻和相位差：

阻抗为： Z(ω)=Uo/Io×ejφ相位差为：φ=φ2-φ1.蓄电池内阻为：R= |Z(ω)|×COSφ.6.4将结果送入CPU，并进行显示、存贮，以便进行其他分析。3.7 CPU：采用飛利浦公司ARM蕊片LPC247