一种校准电流用标准源发生装置的制作方法

专利检索2026-05-10  0


本技术涉及一种校准电流用标准源发生装置,属于校准装置。


背景技术:

1、目前,在生产车间使用的电流测量设备一般都需要隔段时间使用更高精度的电流标准源进行校准,对与标准源偏差大的进行维修,以保证电流测量设备的精准度,维持工作的正常运行,目前的电流标准源一般精度不够高,导致输出的电流值不够精准,严重影响电流测量设备的校准工作。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处,提供一种校准电流测量设备用电流标准源发生装置,采用先进的控制方式和关键元器件,在量程范围内可实现连续的电流输出,也可定值输出,输出数值更加精准,操作更加便捷实用。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的:一种校准电流用标准源发生装置,包括主控单元、dds信号发生单元、功率放大单元、电压基准单元、v/i变换单元、稳流单元和电流取样单元,主控单元包括集成电路u10,集成电路u10为单片机,单片机的型号为w77e516a40dl,集成电路u10分别电连接有集成电路u7、集成电路u8、集成电路u9,集成电路u7的型号为max813,集成电路u8和集成电路u9的型号均为dm54s373j。

3、作为上述技术方案的进一步改进:

4、所述集成电路u10的9脚接集成电路u7的7脚,集成电路u7的1脚接8脚,集成电路u7的2脚接vcc,集成电路u7的3脚接地;集成电路u10的31脚经电阻r1接vcc,集成电路u10的20脚接地;集成电路u10分别接集成电路u8和集成电路u9,集成电路u8和集成电路u9的型号均为dm54s373j,集成电路u10的39脚接集成电路u8的3脚,集成电路u10的38脚接集成电路u8的4脚,集成电路u10的37脚接集成电路u8的7脚,集成电路u10的36脚接集成电路u8的8脚,集成电路u10的35脚接集成电路u8的13脚,集成电路u10的34脚接集成电路u8的14脚,集成电路u10的33脚接集成电路u8的17脚,集成电路u10的32脚接集成电路u8的18脚,集成电路u8的1脚、10脚接地,集成电路u8的11脚接与非门u36a,与非门u36a的型号为mc54hc02aj,集成电路u8的20脚接vcc,集成电路u8分别接集成电路u12和集成电路u13。

5、所述集成电路u10的39脚接集成电路u9的3脚,集成电路u10的38脚接集成电路u9的4脚,集成电路u10的37脚接集成电路u9的7脚,集成电路u10的36脚接集成电路u9的8脚,集成电路u10的35脚接集成电路u9的13脚,集成电路u10的34脚接集成电路u9的14脚,集成电路u10的33脚接集成电路u9的17脚,集成电路u10的32脚接集成电路u9的18脚,集成电路u9的1脚、10脚接地,集成电路u9的11脚接与非门u36b,与非门u36b的型号为mc54hc02aj,集成电路u9的20脚接vcc,集成电路u9分别接集成电路u14和集成电路u15。

6、所述集成电路u12、集成电路u13、集成电路u14和集成电路u15的型号均为snj54ls163aj,集成电路u12的3脚接集成电路u8的2脚,集成电路u12的4脚接集成电路u8的5脚,集成电路u12的5脚接集成电路u8的6脚,集成电路u12的6脚接集成电路u8的9脚;集成电路u13的3脚接集成电路u8的12脚,集成电路u13的4脚接集成电路u8的15脚,集成电路u13的5脚接集成电路u8的16脚,集成电路u13的6脚接集成电路u8的19脚;集成电路u14的3脚接集成电路u9的2脚,集成电路u14的4脚接集成电路u9的5脚,集成电路u14的5脚接集成电路u9的6脚,集成电路u14的6脚接集成电路u9的9脚;集成电路u15的3脚接集成电路u9的12脚,集成电路u15的4脚接集成电路u9的15脚,集成电路u15的5脚接集成电路u9的16脚,集成电路u15的6脚接集成电路u9的19脚,集成电路u15的1脚接u17a,u17a的型号mc54hc14,u17a接u1b,u1b的型号为mc54hc08。

7、所述集成电路u10电连接有集成电路u18,集成电路u18的型号为dm74s138n,集成电路u18的1脚接集成电路u10的28脚,集成电路u18的2脚接集成电路u10的27脚,集成电路u18的3脚接集成电路u10的26脚,集成电路u18的6脚经电阻r2接vcc,集成电路u18的4脚、5脚、8脚接地。

8、所述集成电路u10、集成电路u12、集成电路u13、集成电路u14和集成电路u15均与dds信号发生单元电连接,dds信号发生单元包括存储器u16,存储器u16的型号为m27c4002-10f6,存储器u16的21脚接集成电路u12的14脚,存储器u16的22脚接集成电路u12的13脚,存储器u16的23脚接集成电路u12的12脚,存储器u16的24脚接集成电路u12的11脚,存储器u16的25脚接集成电路u13的14脚,存储器u16的26脚接集成电路u13的13脚,存储器u16的27脚接集成电路u13的12脚,存储器u16的28脚接集成电路u13的11脚,存储器u16的29脚接集成电路u14的14脚,存储器u16的31脚接集成电路u14的13脚,存储器u16的32脚接集成电路u14的12脚,存储器u16的33脚接集成电路u14的11脚,存储器u16的34脚接集成电路u15的14脚,存储器u16的35脚接集成电路u15的13脚,存储器u16的36脚接集成电路u15的12脚,存储器u16的37脚接集成电路u15的11脚,存储器u16的38脚接集成电路u10的6脚,存储器u16的39脚接集成电路u10的7脚;

9、存储器u16电连接有da转换芯片u21,da转换芯片u21的型号为ad7945,da转换芯片u21的1脚接运算放大器u24的2脚,运算放大器u24的型号为mc1741cd,da转换芯片u21的20脚经电阻r12、电容c10接da转换芯片u21的1脚,da转换芯片u21的20脚经电阻r12接运算放大器u24的6脚,运算放大器u24的6脚经电阻r18接运算放大器u25的2脚,da转换芯片u21的19脚经电阻r17接运算放大器u25的2脚。

10、所述运算放大器u25的型号为mc1741cd,运算放大器u25的2脚经并联的电容c15和电阻r20接运算放大器u25的6脚,运算放大器u25的6脚接功率放大单元,功率放大单元包括电容ac7,电容ac7的一端接运算放大器u25的6脚,电容ac7的另一端接三极管aq1的基极,三极管aq1的集电极分别接电阻ar3的一端和电容ac3的一端,电阻ar3的另一端接vcc,电容ac3的另一端经电阻ar6分别接三极管aq2的集电极、三极管aq4的基极和电阻ar8的一端,电阻ar8的另一端接vcc,三极管aq2的基极经电阻电阻ar10接地,三极管aq2的发射极经电阻ar9接滑动变阻器ar27,滑动变阻器ar27的另一端经电阻ar4接三极管aq1的发射极,滑动变阻器ar27的滑动端接电阻ar5的一端,电阻ar5的另一端经电容ac2接地,电阻ar5的另一端经二极管ad1接地,电阻ar5的另一端经串联的电阻ar7和电容ac8接地。

11、三极管aq4的发射极接电阻ar11的一端,电阻ar11的另一端经电阻ar13接vcc,电阻ar11的另一端经电阻ar14接三极管aq5的发射极,三极管aq5的基极接三极管aq1的集电极,三极管aq5的集电极接三极管aq3的基极,三极管aq5的集电极经串联的电阻ar28和电容ac10分别接电阻ar19的一端、电阻ar18的一端和电阻ar20的一端,电阻ar19的另一端经电容ac4接三极管aq1的基极,电阻ar18的另一端接三极管aq1的基极,电阻ar20的另一端经电阻ar17接三极管aq1的基极,电阻ar20的另一端经电容ac9接地;三极管aq5的集电极接电阻ar15的一端,电阻ar15的另一端分别接二极管ad2的一端和电阻ar16的一端,二极管ad2的另一端经串联的二极管ad3和电阻ar21接三极管aq3的发射极,三极管aq3的集电极经电容ac5接三极管aq3的基极,三极管aq3的集电极接三极管aq7的基极,电阻ar16的另一端接二极管ad4的一端,二极管ad4的另一端接-vcc,二极管ad4的另一端经电阻ar26接三极管aq7的集电极。

12、三极管aq7的基极接二极管ad7的一端,二极管ad7的另一端分别接二极管ad6的一端、二极管ad8的一端和二极管ad11的一端,二极管ad6的另一端经二极管ad5接三极管aq6的基极,二极管ad8的另一端分别接二极管ad11的另一端、电阻ar24的一端和电阻ar25的一端,电阻ar24的另一端接三极管aq6的发射极,电阻ar25的另一端接三极管aq7的发射极,三极管aq6的集电极经电容ac6接三极管aq6的基极,三极管aq6的集电极经串联的电阻ar22和电阻ar23接三极管aq6的基极。

13、所述二极管ad11的另一端接v/i变换单元,v/i变换单元包括继电器k1,继电器k1的型号为ds2y-s-dc12v,继电器k1的公共端1脚接二极管ad11的另一端,继电器k1的3脚和4脚分别接交流电流变压器t1和直流电流变压器t2的1脚,交流电流变压器t1和直流电流变压器t2的2脚接地,交流电流变压器t1和直流电流变压器t2的3脚接外壳地;交流电流变压器t1的4脚接继电器k2的3脚,直流电流变压器t2的4脚和6脚分别接二极管id1和二极管id2的阳极,二极管id1和二极管id2的阴极均接继电器k2的4脚,继电器k2的1脚接电流输出正端i+,继电器k2的型号为sla-12vdc-sl-c,交流电流变压器t1和直流电流变压器t2的5脚接电流输出负端i-。

14、所述电流输出负端i-连接电流取样单元,电流取样单元包括电阻ir1,电阻ir1的一端接电流输出负端i-,电阻ir1的另一端依次经电阻ir2、电阻ir3、电阻ir4、电阻ir5、电阻ir6、电阻ir7接稳流单元,电阻ir1的1脚连接继电器iry1的4脚,继电器iry1的3脚接地,电阻ir2的1脚接电阻rx1的2脚,电阻rx1的1脚连接继电器iry2的4脚,继电器iry2的3脚接地,电阻ir3的1脚接电阻rx2的2脚,电阻rx2的1脚连接继电器iry3的4脚,继电器iry3的3脚接地,电阻ir4的1脚接电阻rx3的2脚,电阻rx3的1脚连接继电器iry4的4脚,继电器iry4的3脚接地,电阻ir5的1脚接电阻rx4的2脚,电阻rx4的1脚连接继电器iry5的4脚,继电器iry5的3脚接地,电阻ir6的1脚接电阻rx5的2脚,电阻rx5的1脚连接继电器iry6的4脚,继电器iry6的3脚接地;

15、稳流单元包括运算放大器u32、运算放大器u28、继电器u34和集成电路u2,运算放大器u32的型号为op27,运算放大器u28的型号为ltc1150cj8,继电器u34的型号为ds2y-s-dc12v,电阻ir7经电阻r28连接到运算放大器u32的2脚,da转换芯片u21的19脚接运算放大器u28的6脚,运算放大器u28的6脚经电容c14接地,运算放大器u28的6脚经二极管d1接地,运算放大器u28的6脚经电容c11接运算放大器u28的2脚,运算放大器u28的2脚经电阻r38接继电器u34,继电器u34的5脚经电阻r43接集成电路u2的13脚,集成电路u2的型号为ad637,继电器u34的4脚经电阻r48接集成电路u2的14脚,集成电路u2的14脚经电容c70接地,集成电路u2的14脚经电容c12接集成电路u2的9脚,集成电路u2的9脚经电容c13接集成电路u2的8脚,集成电路u2的9脚经电阻r39接集成电路u2的6脚,集成电路u2的9脚经电阻r13接集成电路u2的1脚,集成电路u2的1脚经电容c9接地,u34的7脚接运算放大器u32的6脚,运算放大器u32的6脚经电阻r22接运算放大器u32的2脚。

16、所述运算放大器u28的3脚经电容c4接地,运算放大器u28的3脚经电阻r16接地,运算放大器u28的3脚经串联的电阻r14和电阻r11接电压基准单元,电压基准单元包括运算放大器u23,运算放大器u23的型号为ltc1150cj8,运算放大器u28的3脚经串联的电阻r14和电阻r11接运算放大器u23的6脚,运算放大器u23的6脚接运算放大器u23的2脚,运算放大器u23的3脚接集成电路u19的2脚,集成电路u19的型号为ad5781,集成电路u19的16脚接运算放大器u11b的7脚,运算放大器u11b的型号为ltc1151cn8,集成电路u19的17脚接运算放大器u11b的6脚,运算放大器u11b的5脚接地,集成电路u19的3脚接运算放大器u11a的2脚,运算放大器u11a的型号为ltc1151cn8,集成电路u19的4脚接运算放大器u11a的1脚,集成电路u19的5脚接+15v,集成电路u19的7脚接8脚,集成电路u19的7脚经电阻r50接vcc,集成电路u19的9脚、10脚均接vcc,运算放大器u11a的3脚接电阻r5的一端,电阻r5的另一端经电容c3接地,电阻r5的另一端接电阻r7的一端,电阻r7的另一端接集成电路u20,集成电路u20的型号为lm399ah,电阻r7的另一端经电阻r3接+15v。

17、由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本实用新型的优点是:本实用新型采用先进的控制方式和关键元器件,在量程范围内可实现连续的电流输出,也可定值输出,输出数值更加精准,操作更加便捷实用。

18、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。


技术特征:

1.一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:包括主控单元(1)、dds信号发生单元(2)、功率放大单元(3)、电压基准单元(4)、v/i变换单元(5)、稳流单元(6)和电流取样单元(7),主控单元(1)包括集成电路u10,集成电路u10为单片机,单片机的型号为w77e516a40dl,集成电路u10分别电连接有集成电路u7、集成电路u8、集成电路u9,集成电路u7的型号为max813,集成电路u8和集成电路u9的型号均为dm54s373j;

2.根据权利要求1所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述集成电路u10的9脚接集成电路u7的7脚,集成电路u7的1脚接8脚,集成电路u7的2脚接vcc,集成电路u7的3脚接地;集成电路u10的31脚经电阻r1接vcc,集成电路u10的20脚接地;集成电路u10分别接集成电路u8和集成电路u9,集成电路u8和集成电路u9的型号均为dm54s373j,集成电路u10的39脚接集成电路u8的3脚,集成电路u10的38脚接集成电路u8的4脚,集成电路u10的37脚接集成电路u8的7脚,集成电路u10的36脚接集成电路u8的8脚,集成电路u10的35脚接集成电路u8的13脚,集成电路u10的34脚接集成电路u8的14脚,集成电路u10的33脚接集成电路u8的17脚,集成电路u10的32脚接集成电路u8的18脚,集成电路u8的1脚、10脚接地,集成电路u8的11脚接与非门u36a,与非门u36a的型号为mc54hc02aj,集成电路u8的20脚接vcc。

3.根据权利要求2所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述集成电路u10的39脚接集成电路u9的3脚,集成电路u10的38脚接集成电路u9的4脚,集成电路u10的37脚接集成电路u9的7脚,集成电路u10的36脚接集成电路u9的8脚,集成电路u10的35脚接集成电路u9的13脚,集成电路u10的34脚接集成电路u9的14脚,集成电路u10的33脚接集成电路u9的17脚,集成电路u10的32脚接集成电路u9的18脚,集成电路u9的1脚、10脚接地,集成电路u9的11脚接与非门u36b,与非门u36b的型号为mc54hc02aj,集成电路u9的20脚接vcc。

4.根据权利要求3所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述集成电路u12、集成电路u13、集成电路u14和集成电路u15的型号均为snj54ls163aj,集成电路u12的3脚接集成电路u8的2脚,集成电路u12的4脚接集成电路u8的5脚,集成电路u12的5脚接集成电路u8的6脚,集成电路u12的6脚接集成电路u8的9脚;集成电路u13的3脚接集成电路u8的12脚,集成电路u13的4脚接集成电路u8的15脚,集成电路u13的5脚接集成电路u8的16脚,集成电路u13的6脚接集成电路u8的19脚;集成电路u14的3脚接集成电路u9的2脚,集成电路u14的4脚接集成电路u9的5脚,集成电路u14的5脚接集成电路u9的6脚,集成电路u14的6脚接集成电路u9的9脚;集成电路u15的3脚接集成电路u9的12脚,集成电路u15的4脚接集成电路u9的15脚,集成电路u15的5脚接集成电路u9的16脚,集成电路u15的6脚接集成电路u9的19脚,集成电路u15的1脚接u17a,u17a的型号mc54hc14,u17a接u1b,u1b的型号为mc54hc08。

5.根据权利要求4所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述集成电路u10电连接有集成电路u18,集成电路u18的型号为dm74s138n,集成电路u18的1脚接集成电路u10的28脚,集成电路u18的2脚接集成电路u10的27脚,集成电路u18的3脚接集成电路u10的26脚,集成电路u18的6脚经电阻r2接vcc,集成电路u18的4脚、5脚、8脚接地。

6.根据权利要求5所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述存储器u16的21脚接集成电路u12的14脚,存储器u16的22脚接集成电路u12的13脚,存储器u16的23脚接集成电路u12的12脚,存储器u16的24脚接集成电路u12的11脚,存储器u16的25脚接集成电路u13的14脚,存储器u16的26脚接集成电路u13的13脚,存储器u16的27脚接集成电路u13的12脚,存储器u16的28脚接集成电路u13的11脚,存储器u16的29脚接集成电路u14的14脚,存储器u16的31脚接集成电路u14的13脚,存储器u16的32脚接集成电路u14的12脚,存储器u16的33脚接集成电路u14的11脚,存储器u16的34脚接集成电路u15的14脚,存储器u16的35脚接集成电路u15的13脚,存储器u16的36脚接集成电路u15的12脚,存储器u16的37脚接集成电路u15的11脚,存储器u16的38脚接集成电路u10的6脚,存储器u16的39脚接集成电路u10的7脚;

7.根据权利要求6所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述运算放大器u25的型号为mc1741cd,运算放大器u25的2脚经并联的电容c15和电阻r20接运算放大器u25的6脚,二极管ad6的另一端经二极管ad5接三极管aq6的基极,二极管ad8的另一端分别接二极管ad11的另一端、电阻ar24的一端和电阻ar25的一端,电阻ar24的另一端接三极管aq6的发射极,电阻ar25的另一端接三极管aq7的发射极,三极管aq6的集电极经电容ac6接三极管aq6的基极,三极管aq6的集电极经串联的电阻ar22和电阻ar23接三极管aq6的基极。

8.根据权利要求7所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述电流输出负端i-连接电流取样单元(7),电流取样单元(7)包括电阻ir1,电阻ir1的一端接电流输出负端i-,电阻ir1的另一端依次经电阻ir2、电阻ir3、电阻ir4、电阻ir5、电阻ir6、电阻ir7接稳流单元(6),电阻ir1的1脚连接继电器iry1的4脚,继电器iry1的3脚接地,电阻ir2的1脚接电阻rx1的2脚,电阻rx1的1脚连接继电器iry2的4脚,继电器iry2的3脚接地,电阻ir3的1脚接电阻rx2的2脚,电阻rx2的1脚连接继电器iry3的4脚,继电器iry3的3脚接地,电阻ir4的1脚接电阻rx3的2脚,电阻rx3的1脚连接继电器iry4的4脚,继电器iry4的3脚接地,电阻ir5的1脚接电阻rx4的2脚,电阻rx4的1脚连接继电器iry5的4脚,继电器iry5的3脚接地,电阻ir6的1脚接电阻rx5的2脚,电阻rx5的1脚连接继电器iry6的4脚,继电器iry6的3脚接地;

9.根据权利要求8所述的一种校准电流用标准源发生装置,其特征在于:所述运算放大器u28的3脚经电容c4接地,运算放大器u28的3脚经电阻r16接地,运算放大器u23的6脚接运算放大器u23的2脚,运算放大器u23的3脚接集成电路u19的2脚,集成电路u19的型号为ad5781,集成电路u19的16脚接运算放大器u11b的7脚,运算放大器u11b的型号为ltc1151cn8,集成电路u19的17脚接运算放大器u11b的6脚,运算放大器u11b的5脚接地,集成电路u19的3脚接运算放大器u11a的2脚,运算放大器u11a的型号为ltc1151cn8,集成电路u19的4脚接运算放大器u11a的1脚,集成电路u19的5脚接+15v,集成电路u19的7脚接8脚,集成电路u19的7脚经电阻r50接vcc,集成电路u19的9脚、10脚均接vcc,运算放大器u11a的3脚接电阻r5的一端,电阻r5的另一端经电容c3接地,电阻r5的另一端接电阻r7的一端,电阻r7的另一端接集成电路u20,集成电路u20的型号为lm399ah,电阻r7的另一端经电阻r3接+15v。


技术总结
本技术涉及一种校准电流用标准源发生装置,包括主控单元、DDS信号发生单元、功率放大单元、电压基准单元、V/I变换单元、稳流单元和电流取样单元,主控单元包括集成电路U10,集成电路U10为单片机,单片机的型号为W77E516A40DL,集成电路U10分别电连接有集成电路U7、集成电路U8、集成电路U9,集成电路U7的型号为MAX813,集成电路U8和集成电路U9的型号均为DM54S373J,本技术采用先进的控制方式和关键元器件,在量程范围内可实现连续的电流输出,也可定值输出,输出数值更加精准,操作更加便捷实用。

技术研发人员:马芳生,宋茂栋,王嘉俊
受保护的技术使用者:潍坊华光电子仪表有限公司
技术研发日:20230426
技术公布日:2024/5/29
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