阅读说明：本技术 一种基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统及方法 (Current parameter calibration system and method based on standard electromagnetic valve and oscilloscope ) 是由 孙新新 张建斌 张琪 于 2020-05-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电流参数的校准系统与方法,特别是一种基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统及方法。实现了专测设备的准确校准,设备上电后,专测设备、标准电磁阀、采样电阻、程控电源形成闭合回路,采样电阻上的电流即为标准电磁阀电流。通过示波器采集采样电阻两端的电压,得到电压曲线；根据欧姆定律,计算得到电流曲线,通过分析,得到稳态电流值,即为标准电流,和被测电流值进行对比,实现校准。(The invention relates to a current parameter calibration system and method, in particular to a current parameter calibration system and method based on a standard electromagnetic valve and an oscilloscope. Accurate calibration of the special equipment is achieved, after the equipment is powered on, the special equipment, the standard electromagnetic valve, the sampling resistor and the program control power supply form a closed loop, and the current on the sampling resistor is the current of the standard electromagnetic valve. Collecting voltages at two ends of the sampling resistor through an oscilloscope to obtain a voltage curve; according to ohm's law, a current curve is obtained by calculation, a steady-state current value, namely a standard current, is obtained by analysis, and is compared with a measured current value to realize calibration.)

一种基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电流参数的校准系统与方法，特别是一种基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统。

背景技术

随着导弹与运载火箭技术的发展，对发动机启闭控制用电磁阀的轻质化、快响应和高可靠性要求越加突出。弹/箭动力系统依靠电磁阀的多次开闭实现发动机多次启动，电磁阀的可靠性及性能决定着发动机工作的成败与性能水平。电磁阀在多次启动的发动机中极其重要，特别是在姿控发动机中，正是由于采用了电磁阀，才实现了发动机的重复启动和脉冲工作。为保证电磁阀的可靠性及性能，需要对电磁阀的稳态电流参数进行测量，可采用上海某研究所研制的卫星推进分系统通用单元测试设备(简称，专测设备)进行测量，在将该设备用于电磁阀的稳态电流参数测量前，需要对该设备进行校准。

但是由于该专测设备电流测量模块采用了MOS管，若采用直接校准方法会损坏专测设备，故不能采用直接校准方法进行校准。

发明内容

为了实现该专测设备的准确校准，本发明提供一种基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统。设备上电后，专测设备、标准电磁阀、采样电阻、程控电源形成闭合回路，采样电阻上的电流即为标准电磁阀电流。通过示波器采集采样电阻两端的电压，得到电压曲线；根据欧姆定律，计算得到电流曲线，通过分析，得到稳态电流值，即为标准电流，和被测电流值进行对比，实现校准。

本发明的技术方案是提供一种基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统，其特殊之处在于：包括标准电磁阀、采样电阻、程控电源、校准电缆、示波器及GPIB控制器；

所述程控电源、待校准专测设备、校准电缆、标准电磁阀、采样电阻依次连接形成闭合回路；所述标准电磁阀为该待校准专测设备实际测试的电磁阀；

所述校准电缆为多芯电缆，芯数与待校准专测设备的通道数对应；

所述示波器并联在采样电阻的两端，用于采集采样电阻两端的电压波形；

所述GPIB控制器分别与示波器及程控电源连接。

进一步地，所述校准电缆其中一个电缆芯为公共电缆芯，采样电阻的一端与标准电磁阀连接，采样电阻的另一端与公共电缆芯的一端连接；

公共电缆芯的另一端通过各个校准通道的负端接程控电源负端；

其余电缆芯的一端分别通过各个通道的正端能够与接程控电源正端相连；其余电缆芯的另一端能够与标准电磁阀连接。

进一步地，所述采样电阻为精密电阻。

本发明还提供一种利用上述的基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统实现校准的方法，包括以下步骤：

步骤一、初始化

控制示波器进行初始化；控制程控电源输出所需电压；

步骤二、数据采集

示波器采集采样电阻两端的电压值，获得电压曲线，并保存；

步骤三、数据处理

步骤3.1、对获得的电压曲线进行处理，根据欧姆定律计算得到对应的电流曲线；根据电流曲线分析得到其时间信息和标准电流稳态值；

步骤3.2、利用标准电流稳态值和待校准专测设备显示的测量值进行对比，实现校准。

进一步地，所述所需电压为28V。

本发明的有益效果是：

1、本发明在专用测试设备的回路中串接入标准电磁阀和采样电阻，通过采集采样电阻两端的电压，获得标准电磁阀电流，将标准电磁阀电流与显示在上位机上的被测电流值进行对比，进而实现校准。因采用的标准电磁阀为该专测设备实际测试的电磁阀，所以电流曲线与实际工作电流曲线无区别；电路结构简单，测试过程方便。

2、本发明将标准电磁阀引入校准装置，使得最终获得电流曲线，更接近实际工作电流曲线，使得校准结果更精确。

3、本发明采用的采样电阻为精密电阻，对电流回路没有影响；

4、本发明结构简单、可行、有效，仅需要提供标准电磁阀、采样电阻、示波器、GPIB控制器、程控电源、专用校准电缆、计算机及上位机软件即可实现电流参数校准，具有推广价值。

附图说明

图1为本发明基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统框图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

从图1可以看出，本实施例基于标准电磁阀和示波器的电流参数校准系统主要包括标准电磁阀、采样电阻、示波器、GPIB控制器、程控电源、专用校准电缆、计算机及上位机软件。其中待校准专测设备包括50个采样通道，专用校准电缆为多芯电缆，其电缆芯数与采样通道数对应，其中一个电缆芯为公共电缆芯。

程控电源、待校准专测设备、校准电缆、标准电磁阀、采样电阻依次连接形成闭合回路；具体回路为：程控电源的正端能够通过各个待测采样通道的正端与专用校准电缆的一端连接，专用校准电缆的另一端能够与标准电磁阀连接，标准电磁阀与采样电阻一端连接，采样电阻的另一端与公共电缆芯的一端连接，公共电缆芯的另一端与各个采样通道的负端连接，各个采样通道的负端与程控电源负端连接。

示波器并联在采样电阻的两端，用于采集采样电阻两端的电压波形；

GPIB控制器用于控制计算机与程控电源和示波器之间的通信；

计算机用于向程控电源、示波器发送控制指令。

发送指令控制示波器进行初始化；发送指令控制程控电源输出所需电压，本实施例中的电压为28V。

控制示波器采集采样电阻两端的电压值，得到相应目标点对应的电压曲线，并保存；

调用数据处理程序，对获得的电压曲线进行处理，根据欧姆定律计算得到对应的电流曲线；根据电流曲线分析得到其时间信息和标准电流稳态值；

该标准电流稳态值与专测设备的被测电流值进行对比，实现对应通道的校准。

该专测设备包括50个采样通道，通过上述过程，每一在回路中接入不同的采样通道，依次实现50个通道的校准，最终实现该专测设备的校准。