0~正负20kV精密可调高压电源

±20KV精密可调高压电源

一、 HV-±20KV型主要特点

二、主要技术指标

三、面板示意图

电源总开关：按下开机，弹起关机，按下后开关外圈蓝色LED点亮。

高压输出开关：上推输出高压，下拉关闭高压，并且下拉时，上位机指令只有手动切换有效，手动操作改变电压电流无效。在有输出的情况下关闭上推，电源输出自动强制归零，防止发生任何过冲或者事故。

输出负极：BNC的外壳通过机箱与大地连接，内芯连接内部检流，是高压输出的负极。

输出正极：高压输出正极。

电压电流显示： 通过液晶屏即可观察当前输出电压电流。

当输出档位处于20KV时：电源具有5位显示，电压显示分辨率为1V，电流显示分辨率为0.1uA。

当输出档位处于2KV时：电源具有5位显示，电压显示分辨率为0.1V，电流显示分辨率为0.1uA。

操作选择按钮： 按操作选择的 左/右 可以选择要操作的项目，可操作项在液晶面板底部列出，分别对应  C.Voltage Setà电压设定，C.Current Setà电流设定 ， PIDà是否开启PID控制，Manual Ctrlà手动控制与程控切换，Range Shiftà输出范围切换 ，NegPos Shiftà输出极性切换。

当 选项切换至 电压设定时，液晶显示变为 Set Voltage并且字体发生闪烁，此时转动编码器即可增大或减小目标输出电压。按动 选定选项调整 按键 即可调节设定范围x1 x10 x100 x1000等。

当 选项切换至 电流设定时，液晶显示变为 Set Current并且字体发生闪烁，此时转动编码器即可增大或减小目标输出电流的限制阈值，不推荐在有PID调节的情况下将该值调整到低于zui大值的情况。按动  选定选项调整  按键  即可调节设定范围  x1  x10  x100  x1000等。

当 选项切换至 PID设定时，按键字体发生闪烁，按 选定选项调整 键即可切换PID是否有效，当PID无效时，选项的字体变为No PID。

当 选项切换至 Manual Ctrl设定时，按键字体发生闪烁，按 选定选项调整 键即可切换面板操控和上位机软件操控，切换为上位机软件操控时，选项的字体变为 PC Ctrl。

当 选项切换至 Range Shift设定时，按键字体发生闪烁，按 选定选项调整 键即可切换输出范围，但是此时必须注意，如果有电压输出需要将电压输出归零后再进行切换输出范围操作。

当 选项切换至 NegPos Shift设定时，按键字体发生闪烁，按 选定选项调整 键即可切换输极性，但是此时必须注意，如果有电压输出需要将电压输出归零后再进行切换输出极性操作。

SD卡存在指示：  屏幕 SD Card Status字样后，如果插入SD卡，并且正确识别的话，会出现SD Card OK字样，如果未识别或者未插入SD卡，会出现No SD Card字样。SD卡检测是设备开机时进行的，如果要插拔SD卡，建议先关闭机器后再操作。

选定选项调整：   调节选中的选项

SD卡卡槽：放置SD卡，此卡用于修正高压电源输出电压表的测量误差，户可以通过修正，达到更高的输出精度。

上位机通讯USB插口：和电脑通讯专用接口，连接后可以用于和上位机通讯，实现程控。该插口在设备内部和主电路通过光纤实现电气隔离。

220VAC输入：输入电压220VAC±10%，电流小于5A，保险丝10A，标准的3针单相插头 ，接地线要求可靠连接。

输出正极：  高压输出正极。

输出负极：   红色鳄鱼夹：高压输出负极，高压输出的回流线。黑色鳄鱼夹：接大地。

备用+24V BNC： 备用+24V输出。

四、电源参数

五、±20KV高精度可调高压电源尺寸

电源机箱尺寸： 长420mm * 高230mm*深440mm

六、注意事项

1、注意防震、防潮及防尘。

2、仪器从低温处移至高温处时，应放置数小时待设备温度接近空气温度时，再开机使用，以免设备内部产生凝露影响正常试验。

3、如环境湿度大，不易开机。若受潮严重，须进行干燥处理，可放于干燥室内或用红外辐射取暖器加热干燥。

4、试验完毕，必须待电源充分放电后，（1分钟）才允许进行高压线的拆除和换接线工作。

5、试验时，被试品和高压引线的周围必须有20cm的安全距离。

6、定期检验风扇，以确保机箱内部通风正常。

7、在有PID调节的情况下，输出会更加精确，可能存在较长的调节时间，此时需要耐心等待。

8、在有高压输出的情况下，禁止随意插拔输出高压线或者负极回流线。开机情况下严禁随意插拔SD卡，若要更换或者插拔SD卡，必须先关机。

9、严禁在高压有输出的时候直接开关机，必须下拉输出开关或者将输出设定为零，等高压释放掉，再开关机。

10、注意调节高压输出时，建议分段调节，比如要输出10000V，建议先调节设定到5000V，5000V到达后，再设定到10000V，不要一次性设定高压输出。

11、当电源长时间处于满负载输出状态时，可能发生过热保护，此时输出被掐断，三个指示灯全灭，这时需要先关机通风，等待一段时间电源冷却之后再开机，开机发现三个指示灯正常亮起时可进行使用。

七、电脑VATester操作高压电源的方法

VATester和串口助手软件eagleCom都可以控制高压电源。

VATester：优点人机界面，各种绘图窗口。

 eagleCom：优点可以进行所有功能操作，缺点指令操作，指令较为复杂。

7.1 VATester介绍

7.2直接操作方法   举例0~±20kV档输出±5000V；

1断开电源的情况下，连接高压正极、负极，上推输出开关；

2连接220Vac供电线，地线务必可靠连接；

3 按 操作选择键 选定输出范围切换 按调节键 此时屏幕上出现 +20KV字样，如果输出负电压此时还需要 选定 输出极性切换 按调节键，此时屏幕出现-20KV字样；

4 按 操作选择键 选定电压调节 此时屏幕上出现 Set Voltage字样并闪烁 ；

5 拧动数字电位器，调节输出到5000V，如果当前值距离5000V较远，可以按切换键使其x1000或者x100，这能够更快地步进；

6  按OK键，此时屏幕闪过 Para Save字样，说明设定完成，开始输出；

7.3上位机操作方法   举例0~±20kV档输出±5000V

1断开电源的情况下，连接高压正极、负极，上推输出开关；

2连接220Vac供电线，地线务必可靠连接，连接USB线；

3 打开电脑软件VATESTER，选择串口，选择地址打开串口；

4 Setting->Advanced setting->MaxVout输入20845s，其他默认不变；

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

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

删除其他行；

6 推上电源开关； 点击VATESTer的connect，点亮PC12，如果是负压输出还需要点亮PD2，点击Send框中的Start，完成输出。

7.4直接操作方法   举例0~±2kV档输出正负500V

1断开电源的情况下，连接高压正极、负极，上推输出开关；

2连接220Vac供电线，地线务必可靠连接；

3 按 操作选择键 选定输出范围切换 按调节键 此时屏幕上出现 +2KV字样，如果输出负电压此时还需要 选定 输出极性切换 按调节键，此时屏幕出现-2KV字样；

4 按 操作选择键 选定电压调节 此时屏幕上出现 Set Voltage字样并闪烁 ；

5 拧动数字电位器，调节输出到500V，如果当前值距离500V较远，可以按切换键使其x1000或者x100，这能够更快地步进；

6  按OK键，此时屏幕闪过 Para Save字样，说明设定完成，开始输出；

7.5上位机操作方法   举例0~±2kV档输出±500V

1断开电源的情况下，连接高压正极、负极，上推输出开关；

2连接220Vac供电线，地线务必可靠连接，连接USB线；

3 打开电脑软件VATESTER，选择串口，选择地址打开串口；

4 Setting->Advanced setting->MaxVout输入20845s，其他默认不变；

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

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

删除其他行；

6 推上电源开关； 点击VATESTer的connect，点灭PC12，如果是负压输出还需要点亮PD2，点击Send框中的Start，完成输出。

八上位机指令分析

校验位=命令+仪表地址+。。。+数据

\AA\55\04\C4\34\80\01\7C            //电脑联机，电脑获得控制权

\AA\55\06\C0\34\80\09\C6\02\49  //设定电压21845*(0x09C6/0xFFFF) V

\AA\55\04\C3\34\80\01\7B            //获取电流

\AA\55\04\C2\34\80\01\7A            //获取电压

\AA\55\04\C5\34\80\01\7D            //电脑脱机，HV-20KV面板旋钮获得控制权

\AA\55\06\74\34\80\00\01\01\2F   //当前电压基础上加1/3V(可以修改为任意想要加的值)

\AA\55\06\74\34\80\00\03\01\31   //当前电压基础上加1V(可以修改为任意想要加的值)

\AA\55\06\74\34\80\00\1E\01\4C  //当前电压基础上加10V

\AA\55\06\74\34\80\01\2C\01\5B  //当前电压基础上加100V

\AA\55\06\74\34\80\0B\B8\01\F1  //当前电压基础上加1000V

\AA\55\06\73\34\80\00\03\01\30   //当前电压基础上减1V 当前DA基础上减3

\AA\55\06\73\34\80\00\1E\01\4B  //当前电压基础上减10V

\AA\55\06\73\34\80\01\2C\01\5A  //当前电压基础上减100V

\AA\55\06\73\34\80\0B\B8\01\F0  //当前电压基础上减1000V

\AA\55\04\71\34\00\00\A9            //取整修正电压DA和电压表头命令

\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           //读取修正数据

\AA\55\04\BF\34\80\01\77           //PD2低电平，正极性输出

\AA\55\04\BD\34\80\01\75          //PC12低电平，切换为0~2000V范围输出

\AA\55\04\BE\34\80\01\76          //PD2高电平，负极性输出

\AA\55\04\BC\34\80\01\74         //PC12高电平，切换为0~20kV范围输出

\AA\55\04\B0\34\80\01\68          //PC7高电平，外部24V高压继电器吸合

\AA\55\04\B1\34\80\01\69          //PC7低电平，外部24V高压继电器断开

\AA\55\0A\77\34\02\00\04\00\00\00\60\01\1B  //强行定标指令，按照数据顺序定标(厂家使用)

HV-±20KV-IV回传指令分析

AA 55 08 F6 80 34 FB 02 00 00 02 AF    //电压值回传 0x00 00 02 FB=763V

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

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

附录 SD卡修正办法

本模块由四个部分组成，修正数显部分（红色数码管），原生数显部分（绿色数码管+双积分式电压表），模块主控部分，SD卡卡槽部分。

SD卡用于修正电源的显示电压，能够将SD卡内的数据通过电脑编程变成控制电源输出的电压，存储格式为CSV格式，存储的路径不能变，存储的文件名不能变。

SD卡只用到CH0和CH1两个通道，CH0用于±2kV的修正，CH1用于±20kV的数据修正。每一列的数据必须从小到大排列，数据zui大的列数不能超过70行。

如果使用记事本打开CSV格式的CH0通道数据如下：

Standard Value,Meter Acquire

-4000,-40000

-1000.77,-10000

-500.46,-5000

0,0

500.15,4999

1000.22,10000

4000,40000

34VEND,

如果使用记事本打开CSV格式的CH1通道数据如下：

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,