具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在一个实施例中，如图1所示，提供一种交流机车传感器检定装置，包括：工控机110、传感器测试模块120和信号采集模块130，传感器测试模块120连接外部电源和被测传感器200，信号采集模块130连接传感器测试模块120、被测传感器200与工控机110；传感器测试模块120用于根据调节指令输出在全量程范围内无级变化的测试信号给被测传感器200进行连续测试，信号采集模块130采集传感器测试模块120输出的标准值与被测传感器200输出的测试值并发送至工控机110，工控机110用于根据标准值与测试值判断得出被测传感器200的测试结果。

具体地，传感器测试模块120为输出可调连续变化的电压或电流信号的电源器件，其内部电路的形式不唯一，可包含控制电路、功率驱动电路、整流电路、升降压电路等，传感器测试模块120连接外部电源获取电信号，并将电信号处理成符合被测传感器200的测试量程范围的电压或电流信号输出给被测传感器200进行质量测试。其中，被测传感器200的测试量程范围为被测传感器200能测量的电信号的最大值与最小值之间的区间，最小值一般为零。

其中，传感器测试模块120包括输入端、输出端以及调节端，其输入端连接外部电源获取电信号，然后根据调节端的调节指令，从输出端输出在量程范围内连续变化的电压或电流信号至被测传感器200。其中，调节指令为输入至调节端的在可调范围内连续无极变化的电压信号，其控制方式并不唯一，可以由电位器等器件进行手动的调节方式输出，也可以是采用工控机110进行自动控制输出。另外，可调范围与输出端的量程范围具有一一对应的关系，调节端调节至可调范围的最低限时，对应输出端输出电压或电流信号最小，一般最低限为零，即被测传感器200的零点测量；调节端调节至可调范围的最高限时，对应输出端输出电压或电流信号最大。可调范围的大小设置与输出端的量程范围均不唯一，根据测试时的具体需求设定，其中，传感器测试模块120的输出端的量程范围一般大于或等于被测传感器200的量程范围，已达到被测传感器200全量程范围测试的目的。

进一步地，信号采集模块130分别连接传感器测试模块120的输出端以及被测传感器200的输出端获取电压或电流信号的标准值与测试值，并将该标准值与测试值转换为同一量纲下的电压信号后分别发送至工控机110，工控机110通过根据标准值与测试值的数据，分析得出对应评价指标的测试结果，判定被测传感器200是否合格。可选地，评价指标可包括升程值、降程值、变差、绝对误差以及基本误差等，还包括连续测量后自动绘制曲线得出线性度。

其中，升程值为信号采集模块130输出的标准值从低到高调节时的变化幅度，降程值为信号采集模块130输出的标准值从高到低调节时的变化幅度，变差为升降行程的最大差值与被测传感器200量程之间的比值，绝对误差为标准值与测试值之间的差值，基本误差为最大绝对误差与被测传感器200量程之间的比值，线性度为标准值与测试值之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。

如图2所示，以下以工控机110上自动进行被测传感器200的测试流程图为例进行解释说明：

步骤1：启动工控机110的软件，进行系统参数初始化。

步骤2：预先输入各种型号的被测传感器200的参数，包括被测传感器型号、类型、可测量量程、输出信号类型、输出信号量程、供电电压以及精度等信息，其中，传感器类型可以是电流传感器或电压传感器，输出信号类型可以是电流信号或电压信号。如图3所示为添加传感器参数方式时工控机110的编辑框，如图4所示为添加参数之后的工控机110的显示框。

步骤3：选择被试件型号。

步骤4：选择测试方式，进行手动测试还是自动测试，在手动测试模式下，传感器测试模块120的输出将通过电位器等器件手动进行调节，在自动测试模式下，传感器测试模块120的输出由工控机110控制。

步骤5：将本装置与被测传感器200连接，开始测试。

步骤6：工控机110的界面实时显示传感器测试模块120的标准值，以及被测传感器200的测量值，并将两者进行比较，自动显示升程值、降程值、变差及基本误差等评价指标，与此同时，工控机110自动绘制测试曲线，得出线性度。

步骤7：工控机110根据上述评价指标判断被测传感器200是否合格。

上述交流机车传感器检定装置，采用传感器测试模块120接收调节指令，输出在被测传感器200的全量程范围内无极变化的电测试信号，工控机110根据信号采集模块130采集的标准值与测试值判断得到测试结果，达到在被测传感器的全量程范围包括零点在内的所有的值均可自动测量，得出线性度及误差等评价指标，能更准确的判断被测传感器的性能以保证交流机车的行车安全。

在一个实施例中，如图5与图7所示，信号采集模块130包括电流变送器、电压变送器以及输出板卡，电流变送器连接被测传感器200与输出板卡，电压变送器连接传感器测试模块200与输出板卡，输出板卡连接工控机110。

具体地，信号采集模块130可实现采集标准值及测试值，输出成同一量纲下的电压信号并转换为数字信号后输送至工控机110。其中，电流变变送器与电压变送器可将不同量程下输出的电压或电流信号输出成同一量纲下的电压信号，其类型根据采集对象输出的电信号的种类选定，不以此为限定。另外，采用输出板卡连接电压变送器与电流变送器将输入的模拟信号转换为数字信号后输送至工控机110。输出板卡的选用类型并不唯一，在本实施例中，输出板卡为模拟量采集板卡K810A。

进一步地，本实施例以被测传感器200的输出端均为电流信号为例进行解释说明，采用电流变送器连接被测传感器200获取测量值，可以直接将被测传感器200输出的交流电流或者直流电流转换成按线性比例输出的直流4～20mA电流，然后还可通过250Ω电阻或500Ω电阻转换直流1～5V或直流2～10V的电压标准模拟信号，连续输送到输出板卡转换为数字信号，供工控机110测试。

另外，采用电压变送器连接传感器测试模块200获取标准值，可以将传感器测试模块200输出的交流电压、直流电压或脉冲电压转换成按线性比例输出直流电压或直流电流并隔离输出模拟信号，在连续输送至输出板卡转换为数字信号，供工控机110测试。

在本实施例中，选用电压或电流变送器采集输出同一量纲下的标准值与测试值，并采用模拟量采集板卡转换为数字信号供工控机110判断测试结果，使得测试判断过程更便利。

在一个实施例中，如图1与图5所示，被测传感器200包括电流传感器，传感器测试模块120包括电流源121与输出电流调节单元122，输出电流调节单元122连接电流源121与工控机110，电流源121连接外部电源、电流传感器与信号采集模块130。

具体地，当对电流传感器进行测试时，传感器测试模块120包括电流源121与输出电流调节单元122，电流源121输入端连接外部三相交流380V电源获取电信号，内部整流滤波变换后通过输出端连接电流传感器输出电流信号。此外，电流源121还受其控制端连接的输出电流调节单元122的调节指令控制，输出的电流信号在量程范围内连续变化。其中，电流源121选用的器件类型主要由其输出量程确定，输出量程可根据被测传感器200的最大量程来确定，例如，被测传感器200的最大量程为3000A，电流源121可选用输出量程大于或等于3000A的电源器件。在本实施例中，电流源121选用电镀电源，输出量程为DC0-3500A。

在本实施例中，采用电流源121接收输出电流调节单元122的调节指令，输出在电流传感器的全量程范围内无极变化的电流信号，达到了在电流传感器的全量程范围包括零点在内的所有的值均可自动测量的目的。

在一个实施例中，如图5所示，传感器测试模块120还包括铜排，电流源121通过铜排连接电流传感器。具体地，由于在交流机车的电流传感器的测试中，电流的最大量程均较高，电流源121输出的电流信号量程较大，采用铜排连接电流源121与电流传感器能提高电流信号的导电性能。

在一个实施例中，如图5所示，电流传感器测试模块120还包括分流器，分流器串接于铜排，分流器连接信号采集模块130。具体地，当电流源121采用铜排连接电流传感器时，信号采集模块130无法直接连接于电流源121的两端采集其标准值，需增加分流器。信号采集模块130的电压变送器连接并采集分流器的压降并将该压降转换为同一量纲的电压信号后发送给输出板卡。在本实施例中，针对电流传感器测试时，增加铜排与分流器，使得测试与信号采集更符合交流机车的要求。

在一个实施例中，如图5所示，输出电流调节单元121包括第一电位器、第一切换开关及第一调节板卡，第一电位器连接电流源121及第一切换开关，第一调节板卡连接工控机110及第一切换开关，第一切换开关连接电流源121。

具体地，电流源121的控制端包括端子1、端子2与端子3，端子1为电流源121内部DC5V电源的负极，端子3为电流源121内部DC5V电源的正极，端子2为电流源121的可调端。可调端连接输出电流调节单元121，输出电流调节单元121具有两种控制方式，可以由第一电位器进行手动调节，也可以是采用工控机110连接第一调节板卡DA1进行量程范围内的自动调节。其中，两种控制方式通过第一切换开关KA1进行切换。

进一步地，第一电位器的两个输入端分别连接电流源121的控制端的端子1与端子3，第一电位器的可调端通过第一切换开关KA1的第一触点连接电流源121的控制端的端子2；第一调节板卡DA1的控制端通过第一切换开关KA1的第二触点连接电流源121的控制端的端子2，第一调节板卡DA1的接地端连接电流源121的控制端的端子1，其中，第一切换开关KA1的第一触点与第二触点互锁，不同时导通。当第一切换开关KA1的第一触点导通时，电流源121接收由第一电位器的可调端的滑动来控制，当第一切换开关KA1的第二触点导通时，电流源121接收由第一调节板卡DA1的控制端输出的电压信号来控制。

此外，第一调节板卡DA1的选用类型并不唯一，在本实施例中，第一调节板卡DA1为模拟量输出板卡K824。

在本实施例中，通过输出电流调节单元121的两种调节方式，输出在电流传感器的全量程范围内无极变化的电流信号，达到在电流传感器的全量程范围包括零点在内的所有的值均可自动测量。

以下以DC1000A的电流传感器为例对测试原理进行解释说明，该电流传感器的输出量程为0-200mA。首先，通过铜排将电流传感器与电流源121连接，信号采集模块130的电压变送器连接分流器采集其mV级压降作为标准值，转换为DC0-5V的电压信号并发送至模拟量采集板卡K810A。信号采集模块130的电流变送器连接电流传感器的输出端采集其测量值，也转换为DC0-5V的电压信号并发送至模拟量采集板卡K810A。模拟量采集板卡K810A将同一量纲下的DC0-5V模拟电压信号转换为数字信号发送至工控机110，进行测试结果判定及显示。其中，电流源121的输出控制方式有两种，一种是通过第一电位器手动进行调节输出电流DC0-1000A，另一种是通过工控机110控制模拟量输出板卡K842调节输出电流信号在DC0-1000A量程范围内连续变化。

进一步地，工控机110能将电流传感器测试的标准值和测量值在界面以表格形式显示，同时实时采集，自动绘制成测试曲线，进行线性度指标检测，如图6所示。通过标准值与被测值的比对，工控机110能自动显示升程值、降程值、变差及基本误差等评价指标。最后综合根据各评价指标，判断电流传感器是否合格。

在一个实施例中，如图1与图7所示，被测传感器200包括电压传感器，传感器测试模块130包括电压源123与输出电压调节单元124，输出电压调节单元124连接电压源123与工控机110，电压源123连接外部电源、电压传感器与信号采集模块130。

具体地，当对电压传感器进行测试时，传感器测试模块120包括电压源123与输出电压调节单元124，电压源123的输入端连接外部24V直流电源获取电信号，经过内部逆变升压整流变换后，通过输出端连接电压传感器输出电压信号。此外，电压源123还受其控制端连接的输出电压调节单元124的调节指令控制，输出的电压信号在量程范围内连续变化。其中，电压源123选用的器件类型主要由其输出量程确定，输出量程可根据电压传感器的最大量程来确定，例如，电压传感器的最大量程为4000V，电压源123可选用输出量程大于或等于4000V的电源器件。在本实施例中，电压源123选用高压模块，输出量程为DC0-4000V。

在本实施例中，采用电压源123接收输出电压调节单元124的调节指令，输出在电压传感器的全量程范围内无极变化的电压信号，达到了在电压传感器的全量程范围包括零点在内的所有的值均可自动测量的目的。

在一个实施例中，如图7所示，输出电压调节单元124包括第二电位器、第二切换开关KA2及第二调节板卡DA2，第二电位器连接电压源123及第二切换开关，第二调节板卡DA2连接工控机110及第二切换开关KA2，第二切换开关KA2连接电压源123。

具体地，电压源123的控制端包括端子1、端子2与端子3，端子1为电压源123内部DC5V电源的负极，端子3为电压源123内部DC5V电源的正极，端子2为电压源123的可调端。可调端连接输出电压调节单元124，输出电压调节单元124具有两种控制方式，可以由第二电位器进行手动调节，也可以是采用工控机110连接第二调节板卡DA2进行量程范围内的自动调节。其中，两种控制方式通过第二切换开关KA2进行切换，切换与调节的方式与电流传感器测试中采用的输出电流调节单元121的原理一致，不再此赘述。同样，第二调节板卡DA2的选用类型并不唯一，在本实施例中，第二调节板卡DA2为模拟量输出板卡K824。

在本实施例中，通过输出电压调节单元124的两种调节方式，输出在电压传感器的全量程范围内无极变化的电压信号，达到在电压传感器的全量程范围包括零点在内的所有的值均可自动测量。

以下以DC2000V的电压传感器为例对测试原理进行解释说明，该电压传感器输出0-80mA。首先，通过测试线将电压传感器与电压源123连接，信号采集模块130的电压变送器连接电压源123的输出两端采集标准值，转换为DC0-5V的电压信号并发送至模拟量采集板卡K810A。信号采集模块130的电流变送器连接电压传感器的输出端采集其测量值，也转换为DC0-5V的电压信号并发送至模拟量采集板卡K810A。模拟量采集板卡K810A将同一量纲下的DC0-5V模拟电压信号转换为数字信号发送至工控机110，进行测试结果判定及显示。其中，电压源123的输出控制方式有两种，一种是通过第二电位器手动进行调节输出电压DC0-2000V，另一种是通过工控机110控制模拟量输出板卡K842调节输出电压信号在DC0-2000V量程范围内连续变化。

进一步地，工控机110能将电压传感器测试的标准值和测量值在界面以表格形式显示，同时实时采集，自动绘制成测试曲线，进行线性度指标检测，如图8所示。通过标准值与被测值的比对，工控机110能自动显示升程值、降程值、变差及基本误差等评价指标。最后综合根据各评价指标，判断电压传感器是否合格。

在一个实施例中，如图1所示，上述交流机车传感器检定装置还包括开关电源140，开关电源140为双供电电压开关电源，开关电源140连接外部电源与被测传感器200。

具体地，采用开关电源140给被测传感器200进行供电，以保证其正常工作。开关电源140的输入端连接外部电源，开关电源140的输出端连接被测传感器200的供电端。其中，由于交流机车中的被测传感器200一般具有两种供电电压，因此本装置开关电源140为可输出两种供电电压的双供电电压开关电源。其中，开关电源140的供电电压的大小可根据交流机车中的被测传感器200的供电电压确定，在本实施例中，采用DC±15V与DC±24V两种供电电压的开关电源。

另外，在一个实施例中，如图1所示，在被测传感器200包括电流传感器与电压传感器时，开关电源140包括第一开关电源141与第二开关电源142，第一开关电源141连接外部电源与电流传感器，第二开关电源142连接外部电源与电压传感器。具体地，第一开关电源141与第二开关电源142均为双供电电压开关电源。

在本实施例中，采用双供电电压开关电源给被测传感器200进行供电，使得本装置能兼容更多类型的传感器测试。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。