印刷自動檢測系統(tǒng)中的電流測量技術
福州眾印網 2006/8/4 10:44:00 來源：轉載
1、引言
自動檢測系統(tǒng)中通常應用電壓測量來判定電路故障。實際工作中，很少使用電流量進行檢測。主要是由于電流檢測遇到2個難以解決的問題：一是缺少有效的非侵入式電流傳感器；一是介入電流支路中進行測量是比較困難的。傳統(tǒng)的電流測量是通過電壓傳感器測量接入支路中的分路電阻的兩端的壓降，由于需要接入分路電阻，致使測試過程非常不方便，難以實現(xiàn)自動化。一些儀器應用了一些新技術，如在VXI／PXI儀器中加入了內置式電流傳感器，這類電流傳感器可由軟件控制進行穩(wěn)態(tài)測量。但這些傳感器不能測量高頻采樣信號，因而無法捕獲高速暫態(tài)信號。為了獲得電流數據，需要有無需介入電路的非侵入式傳感器，另外，也需要有分析電流數據和其他相關測量信號的軟件系統(tǒng)。
2、電流傳感器
電流傳感器有霍爾效應式、磁致電阻式、電阻式 等。本文介紹的電流傳感器，運用的原理是測量脈沖電子束在由電流產生的磁場中的偏轉量。由于電子質量非常小，相應使移動的電子束發(fā)生偏轉所需的力相對也較小，這使得通過電子束的偏轉測量小磁場在理論上成為可行。
應用磁場使電子束發(fā)生偏轉在技術上非常普遍，被廣泛應用在電視和計算機的陰極射線管式顯示器上。電子束偏轉的概念自身并非一種創(chuàng)新，只是未在磁場測量領域被廣泛應用，特別是在由電流產生的磁場中應用。另外，通常產生電子束、控制電子束偏轉要求有高電壓、大電流。而高電壓、大電流自身產生相當大的磁場和靜態(tài)電場。因而運用電子束對磁場進行測量的第一個技術上的挑戰(zhàn)是如何運用較小的電壓和電流產生電子束。
傳感器系統(tǒng)測量由一個低壓光電裝置產生的脈沖電子束的偏轉量。
電流傳感器由電子束發(fā)生元件、電子束收集元件及電子束偏轉測量元件組成，如圖1所示。電子束發(fā)生元件包括一個發(fā)光二極管，通常規(guī)格為2 V，50 mA，120光能。光學透鏡用于將光電二極管產生的光線聚焦到陰極射線管上，起到增強單位面積上光強的作用。陰極射線管一側受到發(fā)光二極管產生的光線的照射，在另一側發(fā)射電子束。電極環(huán)防止電子束向四周逸散，將之限制成緊密的一束，這是維持測量精確性的強制性要求。電子束收集元件包括真空腔，在真空腔的內壁上保持有微量的負電勢，以防止電子束被腔壁吸引。非絕緣式線性電荷耦合裝置腔，用于測量電子束撞擊傳感器用于感應的末端的強度和感應點。電荷耦合裝置CCDs用于測量光子強度，而CCDs被指定為非絕緣的可用于收集電子。收集一個光子的能量大約為2.14 V，因此電勢差高于2.14 V的電子束脈沖有足夠的能量以激發(fā)一個典型的CCDs。CCDs自身的電勢保持在零電位左右，電勢的些許變化有有利的一面也有不利的一面，可以通過實驗的方法獲得不引起對電子束產生排斥或是吸引的最佳電勢。CCDs的頂端在初始時帶有微量的正電勢以對電子束產生吸引對之加速。
本文標題：印刷自動檢測系統(tǒng)中的電流測量技術
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