多重保护本安电源测试装置.pdf

第 4 4卷 第 1期 2 0 1 8年 1月 工矿 自 动化 I nd us t r y a nd Mi n e Aut o ma t i on V0 l _ 4 4 NO ． 1 J a n．2 O 1 8 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 8 0 1 0 0 4 4 0 6 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 8 ． 0 1 ． 0 0 2 多重保护本安电源测试装置 任 高建 ， 鲁远 祥 ， 游 青 山 ， 付 少华 1 ． 煤炭科学研究总院，北京 1 0 0 0 1 3 ；2 ． 中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆4 0 0 0 3 9 ； 3 ． 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室 ， 重庆4 0 0 0 3 7 ； 4 ． 重庆机械电子技师学院 ， 重庆4 0 0 0 3 7 摘要 针对现有本安电源测试方法存在操作不便 、 流程复杂、 准确率低等问题 ， 设计 了一种 多重保护本安 电源测试 装置 。该装 置 由 自适应 电压模 块 、 自适 应 电流模 块 、 控 制 模 块 等核 心部 件 组 成 ， 具 有 测试 1 2 、 1 8 、 2 4 V电源等 多种 本安 电 源及 本安 电源模 块 的功能 。测试 本安 电压 时 ， 自适 应 电压模 块 向被 测 本安 电源加 载 额 定 电压值 的输 入 电源 ， 被 测本安 电源输 出端空载 ， 控 制 模块 控 制 自适应 电压模 块 的输 出电压 值 ， 并监 控 本 级本 安保 护 电路 的输 出电压 值是 否正 常 ， 从 而 实现 本级 本安 电压 的 测试 ； 测 试本 安 电流 时， 自适 应 电压 模 块 向被 测本 安 电源加载 额定 电压值 的输入 电源 ， 自适 应 电流模块加 载 于被 测 本安 电源输 出端 ， 控 制模 块控 制 自 适 应 电流模 块 的 负载 电流值 ， 并监控 本 级保护 电路 的输 出电压值 是 否正 常 ， 从 而 实现 本 级 本安 电流 的测 试 ； 控 制模块 可控 制 多重保护 电路 测试之 间的切 换 。测试 结果表 明 ， 该 装置 能 自动识 别 不 同 电压 等级 的 本安 电 源 ， 自动加 栽 不 同电源 负载 ， 可 自动预 警及 准确分 析本安 电源的 性 能状 态， 实现 了本 安 电 源测试 的 自动化 及 智 能化 。 关键 词 本安 电源 ；多重保 护 电路 ；电源测试装 置 }自动 测试 中图分类号 T D6 0 5 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 7 1 2 2 O 1 0 3 5 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 1 2 2 0 ． 0 9 1 6 ． 0 0 1 ． h t ml A t e s t i ng d e v i c e f o r i nt r i n s i c a l l y s a f e mu l t i c i r c u i t pr o t e c t i o n po we r s up p l y RE N Ga o j i a n ， 。 ， LU Yu a n x i a n g 一， YOU Qi n g s h a n 一， FU S h a o h u a 1 ． Ch i n a Co a l Re s e a r c h I n s t i t u t e ，Be i j i n g 1 0 0 0 1 3 ， Ch i n a ； 2． CCTEG Ch o ng qi ng Re s e a r c h I ns t i t ut e ，Ch on gq i n g 4 0 00 3 9， Chi n a；3． St a t e Ke y La b o r a t o r y o f Ga s Di s a s t e r M on i t o r i ng a nd Em e r g e nc y Te c h no l og y，Ch o ng qi ng 4 0 0 03 7， Chi na； 4 ． Ch o n g q i n g M e c h a n i c a l a n d El e c t r o n i c Te c h n i c i a n Co l l e g e ，Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 7 ， Ch i n a Ab s t r a c t I n o r d e r t o s ol v e p r o bl e m s o f i nc on v e ni e nt o pe r a t i o n，c o m p l i c a t e d p r o c e s s a nd l o w a c c u r a c y o f e xi s t i ng t e s t me t ho ds o f i nt r i ns i c a l l y s a f e po we r s u p pl y， a t e s t i ng d e v i c e f o r i n t r i ns i c a l l y s a f e m u l t i c i r c u i t p r o t e c t i o n p o we r s u p p l y wa s d e s i g n e d ．Th e d e v i c e c o n s i s t s o f a d a p t i v e v o l t a g e mo d u l e a n d a d a p t i v e c u r r e nt mo du l e ，c o n t r ol mod u l e ， a n d ha s t e s t i n g f u nc t i o ns o f i nt r i ns i c a l l y s a f e p owe r s up pl y a nd s a f e t y p owe r s upp l y mo du l e wi t h 1 2， 1 8，2 4 V p o we r s u p pl y．Ada pt i ve v ol t a ge mod ul e l oa ds i n pu t po we r wi t h r a t e d vo l t a ge v a l ue t o me a s ur e d i nt r i ns i c a l l y s a f e po we r s u pp l y whe n t e s t e d v ol t a ge ，ou t pu t po we r e nd o f me a s u r e d i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y i s n o l o a d ，c o n t r o l mo d u l e ma n a g e me n t s o u t p u t v o l t a g e v a l u e o f 收稿 日期 2 0 1 7 0 9 - 2 1 ； 修 回日期 2 0 1 7 - 1 1 - 2 3 ； 责任编辑 张强。 基金项目 国家重点研发计划资助项 目 2 0 1 6 Y FC 0 8 0 1 4 0 5 。 作者简介 任高建 1 9 9 O 一 ， 男， 山西长治人 ， 硕士研究生 ， 主要研究 方向为安全监控 、 矿井 电源技术 ， E ma i l 8 4 2 5 4 8 3 6 9 q q ． c o rn。通信作者 游青 山 1 9 8 1一 ， 男 ， 重庆 人 ， 副研 究 员， 硕 士 ， 现 主要 从 事安 全监 控 、 感 知 矿 山等方 面 的研 究、 测 试及 工艺 设 计工 作 ， E ma i l y o u q i n g s h a n 1 6 3 ． c o n l 。 引用格式 任高建 ， 鲁远祥 ， 游青山， 等． 多重保护本安电源测试装置E J 3 ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 8 ， 4 4 1 4 4 4 9 ． RE N G a o j i a n ， LU Yu a n x i a n g ， YO U Qi n g s h a n ， e t a 1 ． A t e s t i n g d e v i c e f o r i n t r i n s i c a l l y s a f e mu l t i c i r c u i t p r o t e c t i o n p o we r s u p p l y E J ] I n d us t r y a n d M i ne Au t o m a t i o n， 2 0 1 8， 4 4 1 44 4 9 ． 2 0 1 8年 第 1期 任 高建 等 多重保 护 本安 电 源测试 装 置 4 5 a d a p t i v e v o l t a g e mo d u l e ，a n d mo n i t o r s o u t p u t v o l t a g e o f s a f e t y p r o t e c t i o n c i r c u i t a t t h e c o r r e s p o n d i n g l e v e l s i s n o r ma l o r n ot ， s o a s t o r e a l i z e v ol t a ge t e s t i ng a t t he c or r e s po nd i ng l e v e l s； Ada pt i ve v o l t a g e modu l e l o a ds i np ut p owe r wi t h r a t e d v ol t a ge v a l ue t o me a s u r e d i nt r i ns i c a l l y s a f e po we r s u pp l y whe n t e s t e d c u r r e n t ，a d a p t i v e c u r r e n t mo d u l e i s l o a d e d t o o u t p u t p o we r e n d o f me a s u r e d i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y ，c o n t r o l mo d u l e ma n a g e me n t s l o a d c u r r e n t v a l u e o f a d a p t i v e c u r r e n t mo d u l e ，a n d mo n i t o r s o u t p u t v o l t a g e o f s a f e t y p r o t e c t i o n c i r c u i t a t t h e c o r r e s p o n d i n g l e v e l s i s n o r ma l O r n o t ，S O a s t o r e a l i z e c u r r e n t t e s t i ng a t t h e c o r r e s p o nd i ng l e v e l s；Co nt r o l m o du l e c a n c o nt r ol s wi t c h a mm o ng m ul t i pl e pr o t e c t i o n c i r c ui t t e s t i n g ．Th e t e s t r e s u l t s s h o w t h a t t h e d e v i c e c a n a u t o ma t i c a l l y i d e n t i f y d i f f e r e n t v o l t a g e g r a d e o f i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y ，a u t o ma t i c a l l y l o a d d i f f e r e n t p o we r l o a d，a n d c a n a u t o ma t i c a l l y wa r n a n d a c c u r a t e l y a n a l y z e p e r f o r ma n c e o f t h e p o we r s u p p l y ． wh i c h i mp l e me n t s a u t o ma t i o n a n d i n t e l l e c t u a l i z a t i o n o f t e s t i ng o f i nt r i n s i c a l l y s a f e m u l t i c i r c ui t pr o t e c t i o n p owe r s u pp l y． Ke y wo r d s i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y；mu l t i c i r c u i t p r o t e c t i o n；t e s t i n g d e v i c e f o r p o we r s u p p l y； a ut oma t i c t e s t i ng 0 引 言 本质安全型直流电源 以下简称本安电源 广泛 应用 于 煤 矿 井 下 。 由于 煤 矿 井 下 的 特 殊 工 作 环 境 具有易爆性气体等危险因素 ， 对本安 电源 的性能 要求极高， 所以 ， 必须对本安电源进行性能测试。 目前 ， 国内 本安 电源 主要包 括 1 2 、 1 8 、 2 4 V等 多 种电压等级E 1 - 3 3 ， 普遍采用 I b 、 I a保护等级。I b保护 等级要求本安电源及本安电源模块具有两级保护 ， 需要进行 6 道相关的测试 工序 ， 每道工序都有严格 的质量控制范围及测试误差控制要求。而本安电源 I a 保 护等级则要求本 安电源及本 安电源模块具有 三重保护 ， 需要进行 8道相关 的测试工 序。测试工 序流程复杂、 操作不便、 耗时费力 ， 且测试结果准确 率 低 。 文献[ 4 ] 介绍了一种本安电源测试装置 ， 通过推 杆带动推板上的测试探针与待检测本安电源的接线 柱接触而进行测试 ， 但该装置仅适用于测试某种特 定的本安电源 。文献 I- 5 ] 介绍 了一种本安仪表 自动 测试系统 ， 文献[ 6 ] 介绍了一种通用电源老化测试系 统 ， 但这 2种系统均没有涉及到多重保护本安 电源 的测试 。文献E T ] 介绍了一种电源老化测试系统 ， 没 有涉及到本安电源 的 自动测试 。文献[ 8 ] 通过 瞬态 能量测试方法检验三重化 电子电路设计后输出参数 的本安符合性 、 文献[ 9 ] 介绍的本安防爆关联设备性 能 自动测试系统、 文献[ 1 0 ] 介绍 的本安 电源过流测 试电路 、 文献 E l 1 ] 介绍 的温度类输入本安防爆类仪 表性能 自动测试系统均没有涉及到多重保护本安电 源的 自动测试。低电压输 出直流电源的测试老化系 统 引、 基于矿 用广播功 放的测试 系统[ 1 3 ] 及本 安 电 源的自动测试老化系统L 1 在很大程度上解决 了现 有矿用本安电源的 自动测试及老化问题 ， 但该系列 系统均侧重于本安电源老化过程的 自动监控 ， 也没 有涉及到多重化本安电源及保护模块 的自动测试 。 鉴此 ， 本文提 出了一种多重保护本安 电源测试 装置 ， 该装置包括 自适应 电压模 块、 自适应 电流模 块、 控制模块等核心部件 ， 具有 自动过压保护测试 、 自动过流保护测试及 I a 、 I b 、 I c 保护等级 自动切换等 功能 ， 实现了对多重保护本 安电源和本安 电源模块 的 自动测试 L 1 。 1 装 置原 理 多重保 护 本 安 电 源 测 试 装 置 可 测 试 1 2 、 1 8 、 2 4 V等 多种 本安 电源及 本 安 电源模 块 ， 只要 一 键 按 下 ， 就可开始 自动测试 。装置可 自动监 视并显示被 测本安电源的测试过程 ， 同时可将参数通过 RS 4 8 5 通信上传至上位机 中心站软件进行处理 ， 同时本地 判断所有被测本安 电源是 否正常， 若本 安电源参数 不在 所 期望 的参 数 范 围 内 ， 则 关 闭 被测 本 安 电源 的 测试 ， 同时显示 自动定位的故障， 并进行报警 。上位 机中心站软件显示所有被 测本安 电源 的参数信息， 若发现故障 ， 会对出现故障的被测本安 电源进行报 警提示 ， 自动记录相关参数并且保存到数据库中， 提 示工 作 人员对 出现故 障 的被测 本安 电源进行 检查 维 修 ， 直至 所有 批 量生 产 的 被 测 本 安 电 源及 本 安 电源 保护模块合格入库。 2装置 设计 2 ． 1硬 件 结构 多重保护本安 电源测试装置 的硬件主要包括电 4 6 工矿 自动化 2 0 1 8年 第 4 4卷 源模块 、 自适应电压模 块、 自适应 电流模块 、 控制模 块 、 限流限压模块等， 如图 1 所示。 人机交互与通信 电压反馈 广JL1 电流反馈 鼙恼 卜 臣 睫 1 I． 赢 市电输入 输入输出接口卜 - 叫被测本安电源 图 1 多重保护 本安电源测试装置硬件总体结构 F i g ． 1 Ha r d wa r e o v e r a l l s t r u c t u r e o f t h e t e s t i n g d e v i c e f o r i n t r i n s i c a l l y s a f e mu l t i c i r c u i t p r o t e c t i o n p o we r s u p p l y 电源 模 块 主 要 用 于 将 市 电 转 换 为 直 流 电并 输 出， 经过开关电源电路稳压后 ， 电压由 D C 2 4 V降低 为 5 V， 再 经 过第 2级 L DO降 压芯 片稳 压 为 3 ． 3 V 之后 ， 给控 制器 供 电 。限 流 限压 模 块 主要 用 于 后级 电路 自身的限流限压保护。 2 ． 2 自适应 电压模 块 自适应 电压 模块 主要用 于将 电源模 块输 出的直 流 电压转 换为被 测本 安 电源测试所 需 电压并 加载 于 被测 本安 电源 。 自适 应 电压 模块 设计核 心思 想是 通 过单 片机 输 出 P WM 波 ， 经 过 R C 网络 形 成 稳 定 的 控制 电压 ， 该控制电压叠加在开关电源中反馈电路 的采 集 电压上 或者 直 接 由单 片机 提 供反 馈 采 集 电 压 ， 使开关电源稳定地输出某一固定 的电压值 ； 若 改变单片机输 出 P WM 波 的占空比， 则能使开关电 源的输出电压值得以改变 。通过以上调节达到输出 电压 自动适应 测试所 需 0 ～3 O V 的 目的 。 自适应 电 压模 块 硬件原 理如 图 2所 示 。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯ ⋯皂 要 曼 翌 图 2 自适应电压模块硬件原理 Fi g ．2 H a r dwa r e pr i nc i p l e of a d a pt i v e vo l t a ge mo du l e 2 ． 3 自适 应 电流模块 自适应电流模块主要用于将电源模块输出的电 流转换为被测本安电源测试所需电流并加载于被测 本安 电源 。 自适 应电流模 块设 计核 心思想 是通 过单 片机 输 出 P W M 波 ， 经 过 RC网络 形 成 稳 定 的控 制 电压 ， 该 控制 电压叠 加在 比较器 正 向基 准 电压上 或 者直接由单片机提供正向基准电压 ， 与反馈电路的 负 向输入 采集 电压相 比较 ， 控制 NMO S F E T 管 的基 极 电压 ， 使开关 管处 于线性 放大状 态 ， 从 而调 节输 出 的负载 电流 。通 过 反馈 电流 采 样 ， 然后 进 行 运 算放 大 ， 获 得 当前 实 际 的 电流 值 。若 改 变 单 片 机 输 出 P WM 波 的 占空 比 ， 则 能 使 电子 负 载 的 输 出 电 流值 得以改变 。通过以上调节达到输出电流 自动适应测 试 所需 O ～2 A 的 目的 。 自适 应 电流模 块 硬 件 原 理 如 图 3 所 示 。 限流限压l 模块l I ■ l 丽 亘 堕 堂 输出电流 采样 l 电源 I 电源 一 f 饕 卜 暑 镶 嚣 皇 鬈 嘉 安 电 源 模 块 I 输 入 。 l切 换 电 路 I ’ J负 载 主 电 路 l ’ ’ l 电 源 l 鲨 懂量 量 IN-E 釜 P W M 蓁 萎 臻 1 ． ． 。．上 I r． ． 图 3 自适应电流模 块硬件原理 Fi g．3 Har d wa r e pr i n c i pl e of ad a pt i v e c ur r e n t mo dul e 2 ． 4控 制 模 块 控制模块可根据被测本安电源的输出电压或者 输出电流向自适应 电压模块或 自适应电流模块输出 控制信 号 ， 以改变 自适应 电压 模 块输 出的 加 载 电压 或者 改变 自适应 电流模 块输 出的加 载 电流 。 本 安 电 压测 试 时 ， 自适 应 电压 模块 向被 测本 安 电源加 载额 定 电压 值 的输 入 电 源 ， 被 测 本 安 电 源输 出端空载 ， 通过控制 自适应电压模块 的输出电压值 ， 并监控本级本安保护电路 的输出电压值是否正常 ， 从而 实现 本级本安 电压的测试 。 本安 电流测 试 时 ， 自适 应 电压 模 块 向被 测本 安 电源加载 额定 电压 值 的输 入 电 源 ， 自适 应 电流模 块 加载于被测本安 电源输 出端 ， 通过控制 自适应电流 模块 的负 载 电流 值 ， 并 监控 本 级 保 护 电路 的 输 出 电 压值 是否 正常 ， 从而实 现本 级本安 电流 的测试 。 控制 模 块 控制 多 重保 护 电路 之 问 的切 换 ， 切换 之 前 ， 自适 应 电压模 块 与 自适 应 电流模 块 均 已停 止 工 作 。如 测试 I b保 护等级 的本安 电 源 的过程 测 试 第 1重本 安 电源保 护 电路 时 ， 自适 应 电压 模 块 加 载 被测本安电源第 1重保护电路输入端 ， 自适应 电流 模块加载被测本安电源第 1 重保护电路输出端。同 理 ， 测试第 2重本安 电源保护电路时 ， 自适应 电压模 块 加载被 测本 安 电源 第 2重 保 护 电路 输 入 端 ， 自适 应 电流模 块加 载被测 本安 电源第 2 重 保护 电路输 出 端 。两 重 保 护 电 路 之 间通 过 MOS F E T 管 同 时 切 2 0 1 8年 第 1期 任 高建 等 多重保 护 本安 电 源测试装 置 4 7 换。控制模块两重保护电路切换原理如图 4所示 。 第 1 重保护 电路 输入端 第 2重保护 电路 输出端 H一 ⋯ ⋯ 关 H 皇 望 塑 第 2 重保护 电路 输入端 I 垒 垦 堂 第 2 重保护 电路 输出端 图 4 控制模块两重保护 电路切换原理 Fi g ． 4 S wi t c h p r i n c i p l e o f mu l t i p l e p r o t e c t i o n c i r c u i t o f c o n t r o l mo d u l e 2 ． 5测试软 件设 计 本安 电源测试 步 骤如下 1 获取被测本安电源的相应参数 。被测本安 电源 的参 数 包括 电压 等级 、 保护 等级 ， 还 应考 虑 附加 因素等的影响 ， 比如本安电源的运行时间、 运行环境 参 数 包 括温 度 和 湿度 。如果 运 行 时 间 较 长 ， 且 运 行的环境温度和湿度均较高 ， 则可 以降低 电压或者 电流的最高加载值 ； 如果运行时间较短且环境温度 和湿度均在设定值范围内， 则可将 电压或者 电流的 最高加载值保持在最高值 该最高值不得高于出厂 设定 的最高加载值 ， 从而能够准确测试本安电源的 性 能 。 2 根据被测本安 电源 的相应参数设 定其 电 流／ 电压 的加 载参 数 。 3 对被 测本安 电源进行 电流加载 或 电压 加 载 ， 测 定被 测本 安 电源 的输 出 电压和 电流 ， 在加 载过 程中， 由设定的起始点逐渐增加加载 电流或者电压 到设定的加载上限阈值 。 4 根据被测本安 电源 的输出电压和电流判定 被测本安电源的性能状态 。 在步骤 4 中 ， 比较 被测 本安 电源 的输 出 电流 与 设定的电流范围， 且不 同的电压等级对应不 同的电 流范围 当输出电流小于电流范围的下限阈值时， 判 定被测本安 电源的过流保护值偏低 ， 记录实 际输 出 电流值 ， 终止测试 ； 当输出电流大于电流范围的上 限 阈值时， 判定被测本安电源的过流保护值偏高 ， 记 录 实际输出电流值 ， 终止测试 ； 当输出电流位于电流范 围内时 ， 判定被测本安 电源在本电压等级 的过流保 护值正常 ， 记 录实 际输 出电流值 ， 并返 回步骤 3 。 比较被 测本 安 电源 的输 出 电 流 与 上 次 测 试 输 出 电 流 ， 可 以准 确反 映 出本 安 电源 的输 出变 化状况 ， 是 本 安电源性能分析 中较 为重要 的步骤 ， 也是后续过流 保 护值 准确 判定 的基 础 。 其 中， 电压加载的性能判断与根据 电流判断本 安 电源的原理及加载过程完全一致 ， 在此不再赘述 。 在 测 试过程 中 ， 电流或 者 电压 加 载 的 连 续 性及 动态 反 馈 是保证 准 确判 断 的基 础 ， 如 果 在 加 载 过 程 中不 能动 态反馈 或 加载 中断 ， 本 安 电源 的 自身 温度 漂 移 等 特性 及环 境 因素 的改 变 ， 均 会 导 致 最 终 的测 试 结 果不准确。本安电源测试程序 流程如 图 5所示 ， 自 适应电压模块和 自适应 电流模块测试 程序流程如 图 6 所 示 。 压及额定输出 ‘ _ 电流参数 l 定义过 压及过流 保护范围参数 ， 定 义 保 护 参 Y ＼ I 义 选择预定义 1 2 、 1 8 、2 4V 电压参数等级 ④ b 测试子 程序 流程 图 5 本安 电源测试程序 流程 Fi g ． 5 F l o w c h a r t o f t e s t p r o g r a m o f i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y 4 8 工矿 自动化 2 0 1 8年 第 4 4卷 3测试 验证 a 自适应电压模块 b 自适应电流模块 图 6 自适应 电压模块和 自适应 电流模块测试程序流程 Fi g ．6 Fl o w c ha r t o f t e s t p r o gr a m of a da pt i v e v ol t a ge modu l e a nd a da p t i v e c u r r e nt mo du l e 3 ． 1 功 能 验 证 实验室条件下 ， 分别测试 1 2 、 1 8 、 2 4 V等本安电 源及本安电源模块 的功能， 装置 自适应识别控制功 能测试 结果 见 表 1 。从 表 1可 看 出 ， 测 试 结 果 与 实 际状态一致 ， 说明该装置工作稳定可靠。 表 1 装 置 自适应识别控制功能测试结果 Ta b l e 1 Te s t r e s u l t s o f a d a p t i v e i d e n t i f i c a t i o n c o n t r o l f u n c t i o n o f d e v i c e 对 比本测 试装 置与 手动测 试之 间的差 异性 。汇 总连续 6个 月本 安 电源 的生 产 数据 ， 对 比实 施本 装 置前后的生产报表， 发现本安电源的平均单位测试时 间由 1 0 mi n降低至 0 ． 5 5 ra i n ， 大大缩短了测试时间。 3 ． 2测 试 误 差 验 证 以 l 2 V 本安 电源 的测试 为例 ， 验 证本 装置测 试 采集的数据误差是否在允许范围内。验证工具为已 校准 的 F L UKE 2 8 9万用 表 。验 证过 程如下 1 用万用表手动测试每路被测本安电源的保 护 电压 及保护 电流值 。 2 观 察 L C D 显 示 器 及 L E D 灯 面 板 显 示 的 状 态 。 3 比较 万用表 所测 试 的数 据 与本 装 置所 测试 的数据， 并验证其准确性。验证结果如图 7所示 。 由图 7 可 知 ， 本 装置 的测试 误差小 于 1 9 ／ 6 。 4结论 1 提 出并搭 建 了一 种多 重保 护本 安 电源 测试 装置， 该装置具有测试 1 2 、 1 8 、 2 4 V等多种本安电源 及 本安 电源模 块 的功能 ， 测 试精 度高 。 2 0 1 8年 第 1期 任 高建等 多重保护 本安 电源测 试装 置 4 9 { 杂 3 0 0 2 5 0 2 0 0 1 5 O 1 0 0 0 5 0 O 0 0 本安电源编号 a 保护 电压测试对 比 本安 电源编号 b 保护 电流测试对 比 图 7 本安 电源测试误差 F i g ． 7 Te s t e r r o r o f i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y 2 多重保 护 本安 电源 测试 装 置 能 自动识 别 不 同 电压 等 级 的本 安 电源 ， 自动 加载 不 同 电源负载 ， 可 自动 预警及 分 析本 安 电源 的 性 能 状 态 ， 实现 了本 安 电源测 试 的 自动化及 智 能化 。 3 多重保护本安电源测试装置统一 了现有 电 源等级 ， 为矿用本安电源的稳定性 、 可靠性提供了技 术支撑和保障。但随着技术 的发展 ， 电源等级会更 多 ， 电源的外观 、 输入及输 出接 口、 负载要求等也将 越来越各异 ， 需要继续深入研究 和分析统一 的实施 方 案 。 4 多重保护本安电源测试装置的设计思路对 于其他低 电压输 出 电源 的测试 具 有 较 好 的借 鉴 作 用 。 参考 文献 R e f e r e n c e s [1] [2] [3] [4] 谢俊生 ， 王森 ， 游青 山． 矿井安全监控 电源 系统 的研究 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 0 ， 3 6 7 7 1 7 5 ． XI E J u n s h e n g， WANG S e n， Y0U Qi n g s h a n ． Re s e a r c h o f p o we r s u p p l y s y s t e m f o r mi n e s a f e t y mo n i t o r i n g [ J ] ．I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o m a t i o n ， 2 0 1 0 ， 3 6 7 7 1 7 5 ． 游青 山， 孟小红 ， 冉霞． 矿井宽压输入 自适 应电源 系统 设计 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 3 ， 3 9 7 1 1 1 4 ． Y0U Qi n g s h a n， MENG Xi a o h o n g， RAN Xi a ． De s i g n o f m i n e a d a p t i v e p o we r s y s t e m wi t h wi d e v o l t a g e i n p u t [ J ] ．I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ，2 0 1 3 ， 3 9 7 1 1 - 1 4 ． 游 青 山． 矿 井 安 全 监 控 系统 备 用 电源 的 研 究 [ D] ． 北 京 煤炭科学研究 总院 ， 2 0 0 9 ． 苏州倍 加福 防爆 电气有 限公 司． 本安 电源 测试 装置 Z L 2 0 1 3 2 0 3 8 8 2 4 7 ． 6 I- P ] ． 2 0 1 4 0 2 1 2 ． [5] 李继平 ， 凌志浩． 本 安仪表 自动测试 系统 的研 发及其 实现 [ J ] ． 自动化 仪表 ， 2 0 0 9 ， 3 0 2 4 2 4 6 ． LI J i p i n g， LI NG Z h i h a o ． De 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