淺析一種靜態電流的測試系統

鄂曉鋒

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

隨著汽車上電子設備的不斷增加，電子控制模塊設計人員面臨的一個重大挑戰是：如何在有限功率預算下改進產品性能。例如：立體聲和娛樂系統、雨刷控制系統、車燈驅動系統以及氣囊控制系統等依賴于汽車電池供電，設計人員需要在汽車熄火以及汽車停止后盡可能降低每個系統的功耗，而評估汽車電子模塊在汽車熄火后功耗大小的重要參數就是靜態電流。

現有技術中，一般采用萬用表等常規電流傳感器采集靜態電流，采集精度比較低，而且采集靜態電流時容易受外部信號干擾。

1 靜態電流測試系統的工作原理

靜態電流測試系統包括：磁感應式電流傳感器、電阻板卡、以及與所述電阻板卡輸出端電連接的上位機；電源通過兩根電線為被測模塊供電，其中所述兩根電線中任意一根穿過所述磁感應式電流傳感器；所述磁感應式電流傳感器輸出端與所述電阻板卡的輸入端電連接；所述上位機通過控制所述電阻板卡實時獲取所述被測模塊的瞬態電流值，并根據所述瞬態電流值得到所述被測模塊的靜態電流值。

所述電源為程控電源，所述程控電源與所述上位機電連接；所述程控電源通過所述兩根電線與所述被測模塊電連接，所述上位機通過控制所述程控電源為所述被測模塊供電。所述磁感應式電流傳感器為磁通門直流漏電流變送器。所述電阻板卡的型號為PXI-6233。

本靜態電流的測試有益效果在于：被測模塊的電源線穿過磁感應式電流傳感器，以使所述磁感應式電流傳感器實時采集被測模塊的瞬態電流；上位機通過控制電阻板卡實時獲取被測模塊的瞬態電流值，并根據所述瞬態電流值得到被測模塊的靜態電流值，實現了對靜態電流的高精度采集。

2 具體實施方式

2.1 下面結合附圖和實施方式對本實施方案作詳細說明

如圖1所示，該系統包括磁感應式電流傳感器L、電阻板卡、以及與所述電阻板卡輸出端電連接的上位機；電源通過兩根電線為被測模塊供電，其中所述兩根電線中任意一根穿過所述磁感應式電流傳感器L；所述磁感應式電流傳感器L輸出端與所述電阻板卡的輸入端電連接；所述上位機通過控制所述電阻板卡實時獲取所述被測模塊的瞬態電流值，并根據所述瞬態電流值得到所述被測模塊的靜態電流值。

圖1 本靜態電流測試系統的一種結構示意圖

被測模塊可以是車輛上的電子元器件也可以電子控制電路，比如被測模塊為雨刷控制電路或氣囊。電阻板卡的工作電壓為 12V，電阻板卡可以由車輛蓄電池供電，也可以由其他供電模塊供電。

圖2 本靜態電流測試系統的另一種結構示意圖

上位機實時采集被測模塊的瞬態電電流，采集精度可達到1%；所述上位機中可裝載LabVIEW測試軟件，所述上位機通過LabVIEW測試軟件控制所述PXI-6233電阻板卡，以選擇所述PXI-6233電阻板卡的輸入端通道編號，進一步采集所述被測模塊的瞬態電流，并在設定時間段內取瞬態電流的平均值后得到被測模塊的靜態電流值。需要說明的是，設定時間根據靜態電流測試系統的硬件通過標定，比如，設定時間為10min。

圖3 本靜態電流測試系統的LabVIEW程序示意圖

進一步，由于每個被測模塊的供電電壓可能不同，因此，如圖2所示，所述電源可以為由上位機控制的程控電源即所述電源為程控電源，所述程控電源與所述上位機電連接；所述程控電源通過所述兩根電線與所述被測模塊電連接，所述上位機通過控制所述程控電源為所述被測模塊供電。需要說明的是，上位機通過控制所述程控電源，可以為額定電壓的被測模塊提供電源，從而擴大電源選擇范圍。

具體地，所述磁感應式電流傳感器L為磁通門直流漏電流變送器。

需要說明的是，磁通門直流漏電流變送器是一種利用磁通門原理（Flux gate）將被測直流電流轉換成與該電流成比例輸出的直流電流或電壓信號的測量模塊，原副邊之間高度絕緣，并且具有高精確度、高線性度、高集成度、體積小結構簡單、長期工作穩定且適應各種工作環境的特點。通常輸出標準的直流DC4-20mA，DC0-5V， DC0-10V等信號，此標準信號可以被多種采集設備采集，可廣泛地應用在新能源、石油、煤礦、化工、鐵路、通信、樓宇自控等行業的電氣設備的系統控制及檢測等電流監控的場合。進一步，本實施例中通過采用磁通門直流漏電流變送器，提高了系統的抗干擾性。

具體地，所述電阻板卡的型號為PXI-6233。

圖4 是本靜態電流測試系統的上位機測試界面示意圖

進一步，本實施例中，所述磁通門直流漏電流變送器的負極端與所述PXI-6233電阻板卡輸入端的接地端連接。

綜上所述，本實施例提供的靜態電流測試系統，采用磁感應式電流傳感器采集被測模塊的瞬態電流，不受外部電流信號干擾，抗干擾性能強；通過上位機控制電阻板卡以準確地控制磁感應式電流傳感器的采集，測試電路簡單，可實現快速、高效測試；進一步，通過自動化軟件對電阻板卡的控制，實現了對被測模塊靜態電流的高精度采集。

3 總結

本實施例提供的靜態電流測試系統，采用磁感應式電流傳感器采集被測模塊的瞬態電流，不受外部電流信號干擾，抗干擾性能強；通過上位機控制電阻板卡以準確地控制磁感應式電流傳感器的采集，測試電路簡單，可實現快速、高效測試；進一步，通過自動化軟件對電阻板卡的控制，實現了對被測模塊靜態電流的高精度采集。