自动校准的静电测试系统及其校准方法、测试方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自动校准的静电测试系统及其校准方法、测试方法，自动校准的静电测试系统包括静电测试装置本体和校准模块，静电测试装置本体包括充电板、电压传感器、信号处理模块和MCU主控模块；校准模块连接充电板，适于向充电板施加校准电压；电压传感器电连接充电板负极，适于采集充电板的电压信号；信号处理模块连接电压传感器，适于对电压信号进行处理，以得到处理后的电压信号；MCU主控模块连接信号处理模块，适于基于校准电压和与校准电压相对应的处理后的电压信号得到校准系数。本发明专利技术解决了静电测试装置的电压传感器精度易受环境温湿度、使用时长等因素的影响，导致对正电压和负电压的测量结果存在一定的误差的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
自动校准的静电测试系统及其校准方法、测试方法


[0001]本专利技术涉及静电测试领域，具体涉及一种自动校准的静电测试系统及其校准方法、测试方法。

技术介绍

[0002]离子化静电消除器也可以叫除静电设备，它是主要由高压电源发生器、放电极和清洁部件等部分组成，通过放电极尖端高压电晕放电把空气电离为大量的正负离子，然后利用风把正负离子吹到物体表面以中和静电，主要运用于工业生产，主要包括：离子风机，离子风枪，离子风棒，离子风蛇等。
[0003]当静电测试装置的充电板带正电荷时，它会中和气流中的负电荷，当充电板带负电荷时，它会中和气流中的正电荷，通过电荷中和的时间，以及充电板残余电压的检测来检验静电消除器的性能。
[0004]传统的静电测试装置精度易受环境温湿度、使用时长等因素的影响，同时测试过程和结果数据无法自动记录、导出、上传等，需要手动记录，因此需要对此进行创新和改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种自动校准的静电测试系统，它可以自动校准，解决了静电测试装置的电压传感器精度易受环境温湿度、使用时长等因素的影响，导致对正电压和负电压的测量结果存在一定的误差的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种自动校准的静电测试系统，包括静电测试装置本体和校准模块，所述静电测试装置本体包括充电板、电压传感器、信号处理模块和MCU主控模块；其中，所述校准模块连接所述充电板，适于向所述充电板施加校准电压；所述电压传感器设于所述充电板的充电板负极上，与所述充电板负极电连接，适于采集所述充电板的电压信号；所述信号处理模块连接所述电压传感器，适于对所述电压信号进行处理，以得到处理后的电压信号；所述MCU主控模块连接所述信号处理模块，适于基于所述校准电压和与所述校准电压相对应的处理后的电压信号得到校准系数；及在测试过程中基于所述校准系数校准所述处理后的电压信号。
[0007]进一步，所述校准模块包括隔离电源电路、校准信号源、相位管理电路和幅值控制电路；其中，所述隔离电源电路连接在静电测试装置本体的输入电源和所述校准信号源之间，适于将所述输入电源的电压转换为适配于所述校准信号源的电压，以向所述校准信号源供电；所述相位管理电路连接在所述校准信号源和所述充电板之间，适于将所述校准信
号源的输出电压进行直连或反向后施加到所述充电板上；所述幅值控制电路连接所述校准信号源，适于控制所述校准信号源产生至少两个档位的正电压。
[0008]进一步，所述MCU主控模块还连接所述隔离电源电路、所述相位管理电路及所述幅值控制电路，以控制工作。
[0009]进一步，所述幅值控制电路包括第一负载、第二负载、第三负载、开关元件和光耦隔离器；其中，校准信号源的输出端子CAL_VOUT、所述第一负载、所述第二负载和校准模块地GND1依次串联；所述第三负载和所述开关元件串联而成的电路与所述第二负载并联；所述MCU主控模块通过所述光耦隔离器连接所述开关元件以控制所述开关元件通断。
[0010]进一步，所述相位管理电路包括光固态继电器U11A、光固态继电器U11B、光固态继电器U12A和光固态继电器U12B；其中，光固态继电器U11A的一次侧的一端连接MCU主控模块的CAL_NVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准模块地GND1，另一端作为校准模块的输出端子VJO；光固态继电器U11B的一次侧的一端连接MCU主控模块的CAL_NVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准信号源的输出端子CAL_VOUT，另一端连接系统地GND；光固态继电器U12A的一次侧的一端连接MCU主控模块的CAL_PVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准信号源的输出端子CAL_VOUT，另一端作为校准模块的输出端子VJO；光固态继电器U12B的一次侧的一端连接MCU主控模块的CAL_PVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准模块地GND1，另一端连接系统地GND。
[0011]进一步，所述静电测试装置本体还包括：高压发生模块，连接所述MCU主控模块和所述充电板，适于在所述MCU主控模块的控制下向所述充电板施加正高压或负高压；通道控制模块，连接所述MCU主控模块，并分别连接在所述高压发生模块和所述充电板之间及所述校准模块和所述充电板之间，适于在所述MCU主控模块的控制下控制所述高压发生模块与所述充电板之间及校准模块与所述充电板之间的通断。
[0012]进一步，所述高压发生模块包括正高压发生子模块和负高压发生子模块，所述正高压发生子模块和所述负高压发生子模块分别包括输入电源、开关电路、线性或开关稳压电路、升压驱动电路、电压反馈电路、电流反馈电路、升压变压器和升压电路；其中，所述输入电源通过所述开关电路分别连接所述线性或开关稳压电路及所述升压变压器的一次侧线圈，适于在所述开关电路导通的情况下供电；所述升压电路连接所述升压变压器的二次侧线圈；所述MCU主控模块连接所述开关电路，适于控制所述开关电路导通或断开；所述线性或开关稳压电路连接所述升压驱动电路，适于提供稳压电源；
所述电压反馈电路连接所述升压电路和所述升压驱动电路，适于向所述升压驱动电路反馈电压反馈信号；所述电流反馈电路连接所述升压变压器的一次侧线圈和所述升压驱动电路，适于向所述升压驱动电路反馈电流反馈信号；所述升压驱动电路连接所述升压变压器的一次侧线圈，适于根据所述电压反馈信号和所述电流反馈信号调节其输出端的PWM占空比，以控制升压变压器一次侧线圈导通的占空比，使升压电路的输出电压控制在设定值。
[0013]进一步，所述通道控制模块包括四个高压继电器，所述正高压发生子模块、所述负高压发生子模块、所述校准模块及系统地GND分别通过一个所述高压继电器连接所述充电板，所述MCU主控模块连接所述高压继电器以控制所述高压继电器工作。
[0014]进一步，所述静电测试装置本体还包括：显示屏，连接所述MCU主控模块，适于显示测试数据，所述测试数据包括充电板的电压曲线、每个节点的测试记录及合格判定结果中的至少一个；通信模块，连接所述MCU主控模块，适于向上位机上传测试结果，及接收上位机的控制指令；USB接口，连接所述MCU主控模块，适于通过其导出测试结果；存储模块，连接所述MCU主控模块，适于存储测试结果；温湿度模块，连接所述MCU主控模块，适于采集环境温湿度；锂电池及锂电池充放电管理模块，所述锂电池充放电管理模块连接在所述MCU主控模块和所述锂电池之间，适于实现所述锂电池的充放电管理。
[0015]本专利技术还提供了一种自动校准的静电测试系统的校准方法，包括：正电压校准系数获取步骤，校准模块向充电板施加正校准电压；待充电板电压稳定后，电压传感器采集充电板的电压信号；信号处理模块对电压信号进行处理，得到处理后的电压信号；MCU主控模块基于正校准电压和与正校准电压相对应的处理后的电压信号得到正电压校准系数；负电压校准系数获取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自动校准的静电测试系统，其特征在于，包括静电测试装置本体和校准模块（1），所述静电测试装置本体包括充电板（2）、电压传感器（3）、信号处理模块（4）和MCU主控模块（5）；其中，所述校准模块（1）连接所述充电板（2），适于向所述充电板（2）施加校准电压；所述电压传感器（3）设于所述充电板（2）的充电板负极上，与所述充电板负极电连接，适于采集所述充电板（2）的电压信号；所述信号处理模块（4）连接所述电压传感器（3），适于对所述电压信号进行处理，以得到处理后的电压信号；所述MCU主控模块（5）连接所述信号处理模块（4），适于基于所述校准电压和与所述校准电压相对应的处理后的电压信号得到校准系数；及在测试过程中基于所述校准系数校准所述处理后的电压信号。2.根据权利要求1所述的自动校准的静电测试系统，其特征在于，所述校准模块（1）包括隔离电源电路（11）、校准信号源（12）、相位管理电路（13）和幅值控制电路（14）；其中，所述隔离电源电路（11）连接在静电测试装置本体的输入电源和所述校准信号源（12）之间，适于将所述输入电源的电压转换为适配于所述校准信号源（12）的电压，以向所述校准信号源（12）供电；所述相位管理电路（13）连接在所述校准信号源（12）和所述充电板（2）之间，适于将所述校准信号源（12）的输出电压进行直连或反向后施加到所述充电板（2）上；所述幅值控制电路（14）连接所述校准信号源（12），适于控制所述校准信号源（12）产生至少两个档位的正电压。3.根据权利要求2所述的自动校准的静电测试系统，其特征在于，所述MCU主控模块（5）还连接所述隔离电源电路（11）、所述相位管理电路（13）及所述幅值控制电路（14），以控制工作。4.根据权利要求3所述的自动校准的静电测试系统，其特征在于，所述幅值控制电路（14）包括第一负载、第二负载、第三负载、开关元件和光耦隔离器；其中，校准信号源（12）的输出端子CAL_VOUT、所述第一负载、所述第二负载和校准模块地GND1依次串联；所述第三负载和所述开关元件串联而成的电路与所述第二负载并联；所述MCU主控模块（5）通过所述光耦隔离器连接所述开关元件以控制所述开关元件通断。5.根据权利要求3所述的自动校准的静电测试系统，其特征在于，所述相位管理电路（13）包括光固态继电器U11A、光固态继电器U11B、光固态继电器U12A和光固态继电器U12B；其中，光固态继电器U11A的一次侧的一端连接MCU主控模块（5）的CAL_NVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准模块地GND1，另一端作为校准模块（1）的输出端子VJO；光固态继电器U11B的一次侧的一端连接MCU主控模块（5）的CAL_NVON信号输出引脚，另
一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准信号源（12）的输出端子CAL_VOUT，另一端连接系统地GND；光固态继电器U12A的一次侧的一端连接MCU主控模块（5）的CAL_PVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准信号源（12）的输出端子CAL_VOUT，另一端作为校准模块（1）的输出端子VJO；光固态继电器U12B的一次侧的一端连接MCU主控模块（5）的CAL_PVON信号输出引脚，另一端连接系统地GND，二次侧的一端连接校准模块地GND1，另一端连接系统地GND。6.根据权利要求1所述的自动校准的静电测试系统，其特征在于，所述静电测试装置本体还包括：高压发生模块（6），连接所述MCU主控模块（5）和所述充电板（2），适于在所述MCU主控模块（5）的控制下向所述充电板（2）施加正高压或负高压；通道控制模块（7），连接所述MCU主控模块（5），并分别连接在所述高压发生模块（6）和所述充电板（2）之间及所述校准模块（1）和所述充电板（2）之间，适于在所述MCU主控模块（5）的控制下控制所述高压发生模块（6）与所述充电板（2）之间及校准模块（1）与所述充电板（2）之间的通断。7.据权利要求6所述的自动校准的静电测试系统，其特征在于，所述高压发生模块（6）包括正高压发生子模块和负高压发生子模块，所述正高压发生子模块和所述负高压发生子模块分别包括输入电源、开关电路、线性或开关稳压电路、升压驱动电路、电压反馈电路、电流反馈电路、升压变压器和升压电路；其中，所述输入电源通过所述开关电路分别连接所述线性或开关稳压电路及所述升压变压器的一次侧线圈，适于在所述开关电路导通的情况下供电；所述升压电路连接所述升压变压器的二次侧线圈；所述MCU主控模块（5）连接所述开关电路，适于控制所述开关电路导通或断开；所述线性或开关稳压电路连接所述升压驱动电路，适于提供稳压电源；所述电压反馈电路连接所述升压电路和所述升压驱动电路，适于向所述升压驱动电路反馈电压反馈信号；所述电流反馈电路连接所述升压变压器的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄建华，
申请(专利权)人：快克智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：