如何用Pico示波器进行榨汁机启动电流测试

1客户需求

1 能够测试榨汁机在空载、加冰、加负载、以及换挡瞬间的瞬时电流，测试时间长达8s。

2 不同的操作功能下，能够实时计算出电流的最大值、最小值和均方根值。

3 波形可做后期处理，能够保存为CSV、TXT或者图片格式。

4 检测到的电流值能够进行后期的复杂的数据处理，如新的启动电流的算法实现。

2测试装置

1  PicoScope 3204A 一台（或PicoScope4224一台）

2  60A交直流电流钳一个

3  60MHz电压探头一个（选配）

 

型号

通道数

带宽

采样率

分辨率

缓存深度

PicoScope3204A

2+外部触发+函数发生器

60MHz

500MS/s

8位

4MS

PicoScope4224

2

20MHz

80MS/s

12位

32M
 

3  测试过程

3.1 空载情况下的测试电流

本次测试主要记录榨汁机电机启动后8s内的波形，选用pico示波器的单次触发功能即可，难点是如何选择触发阈值。

据客户反映他们的榨汁机在启动瞬间，有一个突变的启动脉冲，峰值高达-23.7V，之后电流都趋于稳定，大约为8V左右。我们首先选用-10V的触发阈值，第一次测试时，采集到一个大约-23.7V的启动脉冲（如图1 所示）。[page]

 

图1第一次启动时榨汁机的电流

 

但是在我们重复启动测试时却发现总是无法采集到启动脉冲。什么原因呢？经过多次验证之后发现，原来榨汁机在第一次启动时确实有一个很高的启动脉冲，但是在连续多次重复启动之后，机器处于预热状态，启动时就没有瞬时的突变电流脉冲（客户之前并没有意识到这个问题）。适当的减小触发阈值可测试到较平稳的启动波形。如图2所示。

 

图2 多次重复启动后，榨汁机的启动电流

3.2 功能使用时检测到的电流（空载打冰）

 

图3 榨汁机空载打冰时的电流

3.3加负载时检测到的电流（加水果）

 

图4榨汁机加负载时的启动电流

3.3 榨汁机平稳运行时的电流

 

图5 榨汁机平稳运行时的电流[page]

4试验分析

4.1不同的AD分辨率对测试的影响

本次试验我们运用两种Pico示波器4224和3204A来重复上面的测试过程，比较不同存储深度和AD分辨率对测试波形的影响。放大后的图形如图6和图7所示。从中可以看出PicoScope4224的波形比较圆滑，能够显示更多的细节。

 

图6使用PicoScope3204A波形放大167.6倍

 

图7 使用PicoScope4224波形放大426.7倍

4.2 不同的存储深度对测试的影响

从图8中可以看出，榨汁机启动后的20s内波形正常。但是在20s~80s的时间段内，每个一段时间会有规律的出现一个高达10V的尖峰脉冲(红色标记部分)。之前由于台式示波器存储深度的限制，客户一般只能采集到电机启动后20s内的波形，从而会漏掉一些有用的信息。而使用大容量、高分辨率的Pico示波器就完全不同了，它不仅可以采集更长时间的数据，而且高的AD分辨率还能捕捉到更加细节的信息，从而帮助客户发现一些潜在的问题。

 

图8 榨汁机加负载时的电流（记录时间80s）

5 总结

本方案能够测试较长时间段内电流信号，用户可根据需要选择合适的存储深度和分辨率来进行测试。除了用于榨汁机启动电流的测试外，还可以推广到其他类似的小家电产品，如 豆浆机、热水器之类。