一种多通道触发电流测试系统及其调试和测试方法技术方案

一种多通道触发电流测试系统，所述测试系统包括多个电流传感器，所述多个电流传感器通过其对应的采样通道与多通道采集卡信号连接，所述多通道采集卡与工控机信号连接，所述工控机与输入、输出装置信号连接。在调试时包括：搭建测试装置、校核传感器、生成触发阈值三步，在测试时包括：运行测试和数据整合两步。本设计不仅结构设置合理，能够实现宽量程、高精度和长时间监控，而且能够自动校核数据、实现了测试过程的自动化。

A multichannel trigger current testing system and its debugging and testing method

【技术实现步骤摘要】
一种多通道触发电流测试系统及其调试和测试方法
本专利技术涉及一种多通道触发电流测试系统及其调试和测试方法，具体适用于提高设备的测试精度和扩大测试量程和测试时域。
技术介绍
大电流和微电流、瞬态稳态电流测量技术是现代汽车电子电器领域的重要组成部分，它在确保车辆电气系统安全运行、提高产品可靠性、节能降耗等方面均有着重大意义。车辆工况电流根据频率特性电流分为稳态电流、暂态电流；根据大小可以分为低压小电流和低压大电流、静态电流等几类，幅值跨度从mA级到1000A以上，检测时间从毫秒级到小时级。车辆电器部件在未工作时可能存在漏电流，工作时可能存在启动脉冲和堵转脉冲，虽然可以用宽量程电流探头结合数采设备实现诸如起动机运转、电动玻璃升降器等机电一体化部件的测试，但在实车测试中大家没有一次完成全部电流测试的意识和打算，有以下种种技术困难：a、量程跨度大的短时测试：如多控制器车辆的on档、ACC等档位电流曲线测试(漏电流数十mA、启动冲击电流10A以上甚至几十A、稳态电流A级别无法用常用工具兼顾精度和量程得到完整的电性能曲线)。b、时间跨度大，幅值范围不稳定的长时监测：如漏电流与车载部件的唤醒、激活长期监测(漏电流数十mA、激活冲击电流可能好几A无法用常用漏电流测试设备实现长期监测)，分阶段人工测试无法实现长时自动监测。c、为实现大量程高精度的完整电器部件及电性能电流测试，往往要使用霍尔传感器、分流计、各种量程电流探头、台式万用电表、高精度数采等各种原理的不同设备，涉及设备成本60万-100万以上，投入费用高。中国专利公告号为CN108508398A，公告日为2018年9月7日的专利技术专利公开了一种多通道电流互感器暂态误差测试装置，包括主控制装置和远程采集模块；主控制装置与多个被测模拟输出电流互感器、多个被测电子式电流互感器及基准分流器连接用于采集电流互感器信号及基准分流器信号，主控制装置将采集的数据发送至上位机。通过远程采集模块采集基准分流器信号，主控制装置采集电流互感器信号，同时利用硬件触发同步采样方式，可实现对模拟输出电流互感器和电子式电流互感器的暂态误差进行测试。虽然该专利技术能使精确测量电流，但其仍存在以下缺陷：1、该专利技术的被测对象为传感器，利用多通道装置和同一信号激励源对多个传感器进行同时测试，解决原有方案无法同时测试、需要多次测试带来的损耗大、测试效率低下问题。被测对象和测试原理与本方案不同，无法应用于本方案
2、该专利技术采用同步信号发生电路实现硬件触发后再进行所有通道同步采样，无法实现多通道长时间的采样实验。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的无法实现多通道长时间的采样实验的问题，提供了一种能够实现多通道广时域采样实验的多通道触发电流测试系统及其调试和测试方法。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种多通道触发电流测试系统，包括电流传感器和工控机，所述电流传感器与工控机信号连接；所述测试系统包括多个电流传感器，所述多个电流传感器通过其对应的采样通道与多通道采集卡信号连接，所述多通道采集卡与工控机信号连接，所述工控机与输入、输出装置信号连接。所述工控机为嵌入式工控机或PC工控机；所述输入、输出装置包括：键盘、鼠标、显示器、触摸显示器。所述电流传感器为非接触式传感器。所述工控机包括：信号接收单元、信号处理单元、传感器校核单元、触发值估算单元和存储单元，所述信号接收单元信号输入端与多通道采集卡的信号输出端相连接，所述信号接收单元信号输出端与信号处理单元的信号输入端相连接，所述信号处理单元与输入、输出装置信号连接，所述输入、输出装置与传感器校核单元信号连接，所述传感器校核单元的信号输出端与触发值估算单元的信号输入端相连接，所述触发值估算单元和信号处理单元均与存储单元信号连接。一种多通道触发电流测试系统的调试方法，所述调试方法包括以下步骤：第一步：搭建测试装置，根据被测对象的被测量程和被测精度要求准备适合的不同量程、精度的多个电流传感器，将每个电流传感器连接到多通道采集卡上的单独的采样通道上，并连接多通道采集卡与工控机，此时测试装置搭建完成；第二步：校核传感器，利用输入、输出装置向工控机输入多通道采集卡上各通道上连接的电流传感器的量程、精度信息以及被测对象的被测量程和被测精度要求，工控机的传感器校核单元对各电流传感器的量程、精度进行校核，当各电流传感器的量程连续，精度符合被测精度要求时，则通过输入、输出装置发出校核通过的信息并进入第三步；当出现各电流传感器的量程不连续、精度不满足被测量程和被测精度要求的测量区间时，传感器校核单元通过输入、输出装置发出警告消息和选型建议，此时回到第一步更换不符合要求的电流传感器，并录入传感器信息后再次进行第二步：校核传感器，直到校核通过进入第三步；第三步：生成触发阈值，第二步校核通过后，工控机的触发值估算单元对触发阈值进行估算，当只有一个电流传感器覆盖某一量程段时，则该量程段为该对应电流传感器的触发阈值，当两个以上电流传感器同时覆盖某一量程段时，则该量程段为精度高的电流传感器的触发阈值，然后将每个电流传感器的触发阈值范围整理合并，得到每个电流传感器的最终触发阈值范围并存入存储单元，此时调试完成。一种多通道触发电流测试系统的测试方法，所述测试方法包括以下步骤:第一步:开始测试,将各电流传感器安装到待测导线上，打开测试装置后开启待测试设备进行测试，测试过程中各电流传感器向工控机发送实时测量信号，信号接收单元选取对应通道达到对应触发阈值的信号将其传输给信号处理单元，并存储到存储单元中，测试完成后进入第二步；第二步:数据整合,信号处理单元对采集的电流信号进行初步合并，然后对合并的数据进行优化，当某段时间轴上有两个传感器以上的重复记录数据段时，取精度最高的传感器数据段，如果精度一致取量程较小的电流传感器对应的记录数值，然后将优化后的结果存入存储单元并通过输入、输出装置输出，此时测试完成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种多通道触发电流测试系统中的采用对通道采集卡连接多个不同精度、不同量程的电流传感器，各个通道独立触发，被触发的通道独立记录区间数据，未被触发的通道对数据处于监测状态但不记录数据，以此来实现量程和精度的扩充，弥补单一传感器和数采电路的不足。从而实现了多通道数采、多通道触发,并进行分段量程匹配和精度计算，来电气系统电流的宽量程、高精度、低成本测量和长时间监控。因此，本设计系统结构设置合理，能够实现宽量程、高精度和长时间监控。2、本专利技术一种多通道触发电流测试系统的调试方法中的系统对传感器数据进行校核，对人工匹配的传感器做了进一步的校验避免因匹配错误造成试验结果无效，同时自动生成触发阈值，实现了测试过程的自动化。因此，本方法能够实现传感器量程和精度的校核并自动生成触发阈值，实现了测试过程的自动化。3、本专利技术一种多通道触发电流测试系统的测试方法中的各个通道独立触发，被触发的通道独立记录区间数据，未被触发的通道对数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道触发电流测试系统，包括电流传感器(1)和工控机(2)，所述电流传感器(1)与工控机(2)信号连接，其特征在于：/n所述测试系统包括多个电流传感器(1)，所述多个电流传感器(1)通过其对应的采样通道(3)与多通道采集卡(4)信号连接，所述多通道采集卡(4)与工控机(2)信号连接，所述工控机(2)与输入、输出装置(5)信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道触发电流测试系统，包括电流传感器(1)和工控机(2)，所述电流传感器(1)与工控机(2)信号连接，其特征在于：
所述测试系统包括多个电流传感器(1)，所述多个电流传感器(1)通过其对应的采样通道(3)与多通道采集卡(4)信号连接，所述多通道采集卡(4)与工控机(2)信号连接，所述工控机(2)与输入、输出装置(5)信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种多通道触发电流测试系统，其特征在于：
所述工控机(2)为嵌入式工控机或PC工控机；
所述输入、输出装置(5)包括：键盘、鼠标、显示器、触摸显示器。


3.根据权利要求1所述的一种多通道触发电流测试系统，其特征在于：
所述电流传感器(1)为非接触式传感器。


4.根据权利要求1、2或3所述的一种多通道触发电流测试系统，其特征在于：
所述工控机(2)包括：信号接收单元(21)、信号处理单元(22)、传感器校核单元(23)、触发值估算单元(24)和存储单元(25)，所述信号接收单元(21)信号输入端与多通道采集卡(4)的信号输出端相连接，所述信号接收单元(21)信号输出端与信号处理单元(22)的信号输入端相连接，所述信号处理单元(22)与输入、输出装置(5)信号连接，所述输入、输出装置(5)与传感器校核单元(23)信号连接，所述传感器校核单元(23)的信号输出端与触发值估算单元(24)的信号输入端相连接，所述触发值估算单元(24)和信号处理单元(22)均与存储单元(25)信号连接。


5.一种权利要求1-4中任意一项所述的多通道触发电流测试系统的调试方法，其特征在于：所述调试方法包括以下步骤：
第一步：搭建测试装置，根据被测对象的被测量程和被测精度要求准备适合的不同量程、精度的多个电流传感器(1)，将每个电流传感器(1)连接到多通道采集卡(4)上的单独的采样通道(3)上，并连接多通道采集卡(4)与工控机(2)，此时测试装置搭建完成；
第二步：校核传感器，利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郄鹤峰，王磊，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42