[发明专利]一种隔离式瞬态短路电流的测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种隔离式瞬态短路电流的测试系统及方法，测试系统包括：恒压源、桥式电流信号磁场传感器、高速信号放大器、示波器；所述恒压源为所述桥式电流信号磁场传感器提供恒定电压；所述桥式电流信号磁场传感器包括两个并联的电桥支路，每个电桥支路串联有两个薄膜磁敏电阻，两电桥支路中点的电压差随着磁场变化而线性变化；所述高速信号放大器对两电桥支路中点的电压差进行放大；所述示波器对放大后的两电桥支路中点的电压差进行显示和记忆，并完成相应的采样测量。本发明响应速度快，迟滞很小；与被测电流完全隔离，绝缘强度高；可以测量大电流，通过调整耦合系数η，即可测量不同范围的电流值。

技术领域

本发明涉及电子元器件检测技术领域，尤其涉及一种隔离式瞬态短路电流的测试系统及方法。

背景技术

在电子元器件检测过程中，经常需要对其抗过载能力和因负载短路而提供的短路保护能力进行检测和评价。

传统的方法均为介入法，具体有：

（1）在测量线路中接入取样电阻，测量取样电阻上的电压降，通过计算方式，得出短路电流的大小，这个方法经常因为系统寄生电阻和接入取样电阻的温度系数变化和电阻的电压系数电流系数而存在测量精度不高的问题。

（2）采用电流钳方法，利用电流产生的磁场，采用电流线穿过闭合磁环的方法，利用磁电效应，对电流进行测试，这种测量方法的带宽受到磁材的制约，且存在磁滞现象，一段时间之后，因磁材的磁化效应，会影响测量精度，且每次都需要将电流线引入到磁环中，使用不方便。

（3）电流表法，只能测恒稳电流，对脉冲型的瞬态短路大电流无法测试，是典型的介入测量法，电流表的测量精度与自身导线电阻有关，寄生电阻的存在限制了短路电流的大小，不能真实反映负载的短路过程。

短路现象发生在极短的时间内，表现为瞬态大电流，电流高达几百到几千安培，持续时间一般为几纳秒到几毫秒，若没有响应足够快的传感器和信号检出单元，几乎无法对瞬态短路电流进行有效、准确、系统的检测，这也是测试行行业急需解决的技术问题之一。

现有的上述三种测试方法，存在以下问题：

一是无法准确地读取瞬态大电流的幅值、上升沿、下降沿、持续时间。

二是均使用介入法测量，相应仪表接入系统中进行测试时，等效为在系统中接入了取样电阻，测量结果会受到一定程度干扰。

三是响应速度不够快，带宽不够，不能准确测量快速变化的瞬时电流。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种隔离式瞬态短路电流的测试系统及方法，利用电磁转换的物理关系，利用流过瞬态大电流的导体周围所产生的磁场对磁敏电阻产生的影响进行快速检测，从而得知导体中瞬态大电流的相关信息，完成相应瞬态大电流的检测。

本发明提供一种隔离式瞬态短路电流的测试系统，包括：恒压源、桥式电流信号磁场传感器、高速信号放大器、示波器；

所述恒压源为所述桥式电流信号磁场传感器提供恒定电压；

所述桥式电流信号磁场传感器包括两个并联的电桥支路，每个电桥支路串联有两个薄膜磁敏电阻，每个电桥支路的电流恒定，两电桥支路中点的电压差随着磁场变化而线性变化；

所述高速信号放大器对两电桥支路中点的电压差进行放大；

所述示波器对放大后的两电桥支路中点的电压差进行显示和记忆，并完成相应的采样测量。

进一步地，每个电桥支路的两个薄膜磁敏电阻的电阻随磁感应强度的变化而反向变化。

进一步地，四个所述薄膜磁敏电阻制作在一个平面上。

进一步地，四个所述薄膜磁敏电阻制作在带有金属化通孔的陶瓷衬底片上，所述陶瓷衬底片的另一面有金属化层。