浅析一种静态电流的测试系统

鄂晓锋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

随着汽车上电子设备的不断增加，电子控制模块设计人员面临的一个重大挑战是：如何在有限功率预算下改进产品性能。例如：立体声和娱乐系统、雨刷控制系统、车灯驱动系统以及气囊控制系统等依赖于汽车电池供电，设计人员需要在汽车熄火以及汽车停止后尽可能降低每个系统的功耗，而评估汽车电子模块在汽车熄火后功耗大小的重要参数就是静态电流。

现有技术中，一般采用万用表等常规电流传感器采集静态电流，采集精度比较低，而且采集静态电流时容易受外部信号干扰。

1 静态电流测试系统的工作原理

静态电流测试系统包括：磁感应式电流传感器、电阻板卡、以及与所述电阻板卡输出端电连接的上位机；电源通过两根电线为被测模块供电，其中所述两根电线中任意一根穿过所述磁感应式电流传感器；所述磁感应式电流传感器输出端与所述电阻板卡的输入端电连接；所述上位机通过控制所述电阻板卡实时获取所述被测模块的瞬态电流值，并根据所述瞬态电流值得到所述被测模块的静态电流值。

所述电源为程控电源，所述程控电源与所述上位机电连接；所述程控电源通过所述两根电线与所述被测模块电连接，所述上位机通过控制所述程控电源为所述被测模块供电。所述磁感应式电流传感器为磁通门直流漏电流变送器。所述电阻板卡的型号为PXI-6233。

本静态电流的测试有益效果在于：被测模块的电源线穿过磁感应式电流传感器，以使所述磁感应式电流传感器实时采集被测模块的瞬态电流；上位机通过控制电阻板卡实时获取被测模块的瞬态电流值，并根据所述瞬态电流值得到被测模块的静态电流值，实现了对静态电流的高精度采集。

2 具体实施方式

2.1 下面结合附图和实施方式对本实施方案作详细说明

如图1所示，该系统包括磁感应式电流传感器L、电阻板卡、以及与所述电阻板卡输出端电连接的上位机；电源通过两根电线为被测模块供电，其中所述两根电线中任意一根穿过所述磁感应式电流传感器L；所述磁感应式电流传感器L输出端与所述电阻板卡的输入端电连接；所述上位机通过控制所述电阻板卡实时获取所述被测模块的瞬态电流值，并根据所述瞬态电流值得到所述被测模块的静态电流值。

图1 本静态电流测试系统的一种结构示意图

被测模块可以是车辆上的电子元器件也可以电子控制电路，比如被测模块为雨刷控制电路或气囊。电阻板卡的工作电压为 12V，电阻板卡可以由车辆蓄电池供电，也可以由其他供电模块供电。

图2 本静态电流测试系统的另一种结构示意图

上位机实时采集被测模块的瞬态电电流，采集精度可达到1%；所述上位机中可装载LabVIEW测试软件，所述上位机通过LabVIEW测试软件控制所述PXI-6233电阻板卡，以选择所述PXI-6233电阻板卡的输入端通道编号，进一步采集所述被测模块的瞬态电流，并在设定时间段内取瞬态电流的平均值后得到被测模块的静态电流值。需要说明的是，设定时间根据静态电流测试系统的硬件通过标定，比如，设定时间为10min。

图3 本静态电流测试系统的LabVIEW程序示意图

进一步，由于每个被测模块的供电电压可能不同，因此，如图2所示，所述电源可以为由上位机控制的程控电源即所述电源为程控电源，所述程控电源与所述上位机电连接；所述程控电源通过所述两根电线与所述被测模块电连接，所述上位机通过控制所述程控电源为所述被测模块供电。需要说明的是，上位机通过控制所述程控电源，可以为额定电压的被测模块提供电源，从而扩大电源选择范围。

具体地，所述磁感应式电流传感器L为磁通门直流漏电流变送器。

需要说明的是，磁通门直流漏电流变送器是一种利用磁通门原理（Flux gate）将被测直流电流转换成与该电流成比例输出的直流电流或电压信号的测量模块，原副边之间高度绝缘，并且具有高精确度、高线性度、高集成度、体积小结构简单、长期工作稳定且适应各种工作环境的特点。通常输出标准的直流DC4-20mA，DC0-5V， DC0-10V等信号，此标准信号可以被多种采集设备采集，可广泛地应用在新能源、石油、煤矿、化工、铁路、通信、楼宇自控等行业的电气设备的系统控制及检测等电流监控的场合。进一步，本实施例中通过采用磁通门直流漏电流变送器，提高了系统的抗干扰性。

具体地，所述电阻板卡的型号为PXI-6233。

图4 是本静态电流测试系统的上位机测试界面示意图

进一步，本实施例中，所述磁通门直流漏电流变送器的负极端与所述PXI-6233电阻板卡输入端的接地端连接。

综上所述，本实施例提供的静态电流测试系统，采用磁感应式电流传感器采集被测模块的瞬态电流，不受外部电流信号干扰，抗干扰性能强；通过上位机控制电阻板卡以准确地控制磁感应式电流传感器的采集，测试电路简单，可实现快速、高效测试；进一步，通过自动化软件对电阻板卡的控制，实现了对被测模块静态电流的高精度采集。

3 总结

本实施例提供的静态电流测试系统，采用磁感应式电流传感器采集被测模块的瞬态电流，不受外部电流信号干扰，抗干扰性能强；通过上位机控制电阻板卡以准确地控制磁感应式电流传感器的采集，测试电路简单，可实现快速、高效测试；进一步，通过自动化软件对电阻板卡的控制，实现了对被测模块静态电流的高精度采集。