±20KV精密可調高壓電源

一、 HV-±20KV型主要特點

二、主要技術指標

三、面板示意圖

電源總開關：按下開機，彈起關機，按下后開關外圈藍色LED點亮。

高壓輸出開關：上推輸出高壓，下拉關閉高壓，并且下拉時，上位機指令只有手動切換有效，手動操作改變電壓電流無效。在有輸出的情況下關閉上推，電源輸出自動強制歸零，防止發生任何過沖或者事故。

輸出負極：BNC的外殼通過機箱與大地連接，內芯連接內部檢流，是高壓輸出的負極。

輸出正極：高壓輸出正極。

電壓電流顯示： 通過液晶屏即可觀察當前輸出電壓電流。

當輸出檔位處于20KV時：電源具有5位顯示，電壓顯示分辨率為1V，電流顯示分辨率為0.1uA。

當輸出檔位處于2KV時：電源具有5位顯示，電壓顯示分辨率為0.1V，電流顯示分辨率為0.1uA。

操作選擇按鈕： 按操作選擇的 左/右 可以選擇要操作的項目，可操作項在液晶面板底部列出，分別對應  C.Voltage Setà電壓設定，C.Current Setà電流設定 ， PIDà是否開啟PID控制，Manual Ctrlà手動控制與程控切換，Range Shiftà輸出范圍切換 ，NegPos Shiftà輸出極性切換。

當 選項切換至 電壓設定時，液晶顯示變為 Set Voltage并且字體發生閃爍，此時轉動編碼器即可增大或減小目標輸出電壓。按動 選定選項調整 按鍵 即可調節設定范圍x1 x10 x100 x1000等。

當 選項切換至 電流設定時，液晶顯示變為 Set Current并且字體發生閃爍，此時轉動編碼器即可增大或減小目標輸出電流的限制閾值，不推薦在有PID調節的情況下將該值調整到低于zui大值的情況。按動  選定選項調整  按鍵  即可調節設定范圍  x1  x10  x100  x1000等。

當 選項切換至 PID設定時，按鍵字體發生閃爍，按 選定選項調整 鍵即可切換PID是否有效，當PID無效時，選項的字體變為No PID。

當 選項切換至 Manual Ctrl設定時，按鍵字體發生閃爍，按 選定選項調整 鍵即可切換面板操控和上位機軟件操控，切換為上位機軟件操控時，選項的字體變為 PC Ctrl。

當 選項切換至 Range Shift設定時，按鍵字體發生閃爍，按 選定選項調整 鍵即可切換輸出范圍，但是此時必須注意，如果有電壓輸出需要將電壓輸出歸零后再進行切換輸出范圍操作。

當 選項切換至 NegPos Shift設定時，按鍵字體發生閃爍，按 選定選項調整 鍵即可切換輸極性，但是此時必須注意，如果有電壓輸出需要將電壓輸出歸零后再進行切換輸出極性操作。

SD卡存在指示：  屏幕 SD Card Status字樣后，如果插入SD卡，并且正確識別的話，會出現SD Card OK字樣，如果未識別或者未插入SD卡，會出現No SD Card字樣。SD卡檢測是設備開機時進行的，如果要插拔SD卡，建議先關閉機器后再操作。

選定選項調整：   調節選中的選項

SD卡卡槽：放置SD卡，此卡用于修正高壓電源輸出電壓表的測量誤差，戶可以通過修正，達到更高的輸出精度。

上位機通訊USB插口：和電腦通訊專用接口，連接后可以用于和上位機通訊，實現程控。該插口在設備內部和主電路通過光纖實現電氣隔離。

220VAC輸入：輸入電壓220VAC±10%，電流小于5A，保險絲10A，標準的3針單相插頭 ，接地線要求可靠連接。

輸出正極：  高壓輸出正極。

輸出負極：   紅色鱷魚夾：高壓輸出負極，高壓輸出的回流線。黑色鱷魚夾：接大地。

備用+24V BNC： 備用+24V輸出。

四、電源參數

五、±20KV高精度可調高壓電源尺寸

電源機箱尺寸： 長420mm * 高230mm*深440mm

六、注意事項

1、注意防震、防潮及防塵。

2、儀器從低溫處移至高溫處時，應放置數小時待設備溫度接近空氣溫度時，再開機使用，以免設備內部產生凝露影響正常試驗。

3、如環境濕度大，不易開機。若受潮嚴重，須進行干燥處理，可放于干燥室內或用紅外輻射取暖器加熱干燥。

4、試驗完畢，必須待電源充分放電后，（1分鐘）才允許進行高壓線的拆除和換接線工作。

5、試驗時，被試品和高壓引線的周圍必須有20cm的安全距離。

6、定期檢驗風扇，以確保機箱內部通風正常。

7、在有PID調節的情況下，輸出會更加精確，可能存在較長的調節時間，此時需要耐心等待。

8、在有高壓輸出的情況下，禁止隨意插拔輸出高壓線或者負極回流線。開機情況下嚴禁隨意插拔SD卡，若要更換或者插拔SD卡，必須先關機。

9、嚴禁在高壓有輸出的時候直接開關機，必須下拉輸出開關或者將輸出設定為零，等高壓釋放掉，再開關機。

10、注意調節高壓輸出時，建議分段調節，比如要輸出10000V，建議先調節設定到5000V，5000V到達后，再設定到10000V，不要一次性設定高壓輸出。

11、當電源長時間處于滿負載輸出狀態時，可能發生過熱保護，此時輸出被掐斷，三個指示燈全滅，這時需要先關機通風，等待一段時間電源冷卻之后再開機，開機發現三個指示燈正常亮起時可進行使用。

七、電腦VATester操作高壓電源的方法

VATester和串口助手軟件eagleCom都可以控制高壓電源。

VATester：優點人機界面，各種繪圖窗口。

 eagleCom：優點可以進行所有功能操作，缺點指令操作，指令較為復雜。

7.1 VATester介紹

7.2直接操作方法   舉例0~±20kV檔輸出±5000V；

1斷開電源的情況下，連接高壓正極、負極，上推輸出開關；

2連接220Vac供電線，地線務必可靠連接；

3 按 操作選擇鍵 選定輸出范圍切換 按調節鍵 此時屏幕上出現 +20KV字樣，如果輸出負電壓此時還需要 選定 輸出極性切換 按調節鍵，此時屏幕出現-20KV字樣；

4 按 操作選擇鍵 選定電壓調節 此時屏幕上出現 Set Voltage字樣并閃爍 ；

5 擰動數字電位器，調節輸出到5000V，如果當前值距離5000V較遠，可以按切換鍵使其x1000或者x100，這能夠更快地步進；

6  按OK鍵，此時屏幕閃過 Para Save字樣，說明設定完成，開始輸出；

7.3上位機操作方法   舉例0~±20kV檔輸出±5000V

1斷開電源的情況下，連接高壓正極、負極，上推輸出開關；

2連接220Vac供電線，地線務必可靠連接，連接USB線；

3 打開電腦軟件VATESTER，選擇串口，選擇地址打開串口；

4 Setting->Advanced setting->MaxVout輸入20845s，其他默認不變；

5 Send數據列的第yi行：*10ms=5     U=5000    I=0；

   Send數據列的第二行：*10ms=5     U=null      I=100000；

刪除其他行；

6 推上電源開關； 點擊VATESTer的connect，點亮PC12，如果是負壓輸出還需要點亮PD2，點擊Send框中的Start，完成輸出。

7.4直接操作方法   舉例0~±2kV檔輸出正負500V

1斷開電源的情況下，連接高壓正極、負極，上推輸出開關；

2連接220Vac供電線，地線務必可靠連接；

3 按 操作選擇鍵 選定輸出范圍切換 按調節鍵 此時屏幕上出現 +2KV字樣，如果輸出負電壓此時還需要 選定 輸出極性切換 按調節鍵，此時屏幕出現-2KV字樣；

4 按 操作選擇鍵 選定電壓調節 此時屏幕上出現 Set Voltage字樣并閃爍 ；

5 擰動數字電位器，調節輸出到500V，如果當前值距離500V較遠，可以按切換鍵使其x1000或者x100，這能夠更快地步進；

6  按OK鍵，此時屏幕閃過 Para Save字樣，說明設定完成，開始輸出；

7.5上位機操作方法   舉例0~±2kV檔輸出±500V

1斷開電源的情況下，連接高壓正極、負極，上推輸出開關；

2連接220Vac供電線，地線務必可靠連接，連接USB線；

3 打開電腦軟件VATESTER，選擇串口，選擇地址打開串口；

4 Setting->Advanced setting->MaxVout輸入20845s，其他默認不變；

5 Send數據列的第yi行：*10ms=5     U=500    I=0；

   Send數據列的第二行：*10ms=5     U=null      I=100000；

刪除其他行；

6 推上電源開關； 點擊VATESTer的connect，點滅PC12，如果是負壓輸出還需要點亮PD2，點擊Send框中的Start，完成輸出。

八上位機指令分析

校驗位=命令+儀表地址+。。。+數據

\AA\55\04\C4\34\80\01\7C            //電腦聯機，電腦獲得控制權

\AA\55\06\C0\34\80\09\C6\02\49  //設定電壓21845*(0x09C6/0xFFFF) V

\AA\55\04\C3\34\80\01\7B            //獲取電流

\AA\55\04\C2\34\80\01\7A            //獲取電壓

\AA\55\04\C5\34\80\01\7D            //電腦脫機，HV-20KV面板旋鈕獲得控制權

\AA\55\06\74\34\80\00\01\01\2F   //當前電壓基礎上加1/3V(可以修改為任意想要加的值)

\AA\55\06\74\34\80\00\03\01\31   //當前電壓基礎上加1V(可以修改為任意想要加的值)

\AA\55\06\74\34\80\00\1E\01\4C  //當前電壓基礎上加10V

\AA\55\06\74\34\80\01\2C\01\5B  //當前電壓基礎上加100V

\AA\55\06\74\34\80\0B\B8\01\F1  //當前電壓基礎上加1000V

\AA\55\06\73\34\80\00\03\01\30   //當前電壓基礎上減1V 當前DA基礎上減3

\AA\55\06\73\34\80\00\1E\01\4B  //當前電壓基礎上減10V

\AA\55\06\73\34\80\01\2C\01\5A  //當前電壓基礎上減100V

\AA\55\06\73\34\80\0B\B8\01\F0  //當前電壓基礎上減1000V

\AA\55\04\71\34\00\00\A9            //取整修正電壓DA和電壓表頭命令

\AA\55\04\76\34\00\00\AE           //要修正

\AA\55\04\76\34\FF\01\AD          //不修正

\AA\55\04\75\34\80\01\2D           //讀取修正數據

\AA\55\04\BF\34\80\01\77           //PD2低電平，正極性輸出

\AA\55\04\BD\34\80\01\75          //PC12低電平，切換為0~2000V范圍輸出

\AA\55\04\BE\34\80\01\76          //PD2高電平，負極性輸出

\AA\55\04\BC\34\80\01\74         //PC12高電平，切換為0~20kV范圍輸出

\AA\55\04\B0\34\80\01\68          //PC7高電平，外部24V高壓繼電器吸合

\AA\55\04\B1\34\80\01\69          //PC7低電平，外部24V高壓繼電器斷開

\AA\55\0A\77\34\02\00\04\00\00\00\60\01\1B  //強行定標指令，按照數據順序定標(廠家使用)

HV-±20KV-IV回傳指令分析

AA 55 08 F6 80 34 FB 02 00 00 02 AF    //電壓值回傳 0x00 00 02 FB=763V

AA 55 08 F7 80 34 67 02 00 00 02 1C    //電流值回傳 0x00 00 02 67=61.5uA

AA 55 04 F3 80 34 01 AB                       //設定成功

附錄 SD卡修正辦法

本模塊由四個部分組成，修正數顯部分（紅色數碼管），原生數顯部分（綠色數碼管+雙積分式電壓表），模塊主控部分，SD卡卡槽部分。

SD卡用于修正電源的顯示電壓，能夠將SD卡內的數據通過電腦編程變成控制電源輸出的電壓，存儲格式為CSV格式，存儲的路徑不能變，存儲的文件名不能變。

SD卡只用到CH0和CH1兩個通道，CH0用于±2kV的修正，CH1用于±20kV的數據修正。每一列的數據必須從小到大排列，數據zui大的列數不能超過70行。

如果使用記事本打開CSV格式的CH0通道數據如下：

Standard Value,Meter Acquire

-4000,-40000

-1000.77,-10000

-500.46,-5000

0,0

500.15,4999

1000.22,10000

4000,40000

34VEND,

如果使用記事本打開CSV格式的CH1通道數據如下：

Standard Value,Meter Acquire

-40000,-40000

-20120,-20000

-15090,-15000

-10062.3,-10000

-5034.4,-5000

0,0

5028.6,5000

10053.1,10000

15080.3,15000

20105,20000

40000,40000

34VEND,