专利名称：一种电压比例测量方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电测领域，尤其涉及一种电压比例精密测量方法及装置。
背景技术：
在高电压大电流的测量和计量领域，必须使用电压互感器和电流互感器将被测量按照一定的比例转换至二次测量设备的量程范围内。为了确保上述测量结果的准确可靠，互感器都必须按照相关规程的规定进行定期校验，即在不同的工作电流或电压、负荷及变比下进行多点测量，不仅测试工作量繁重，而且要求有较高的测量准确度。因此 提高互感器校验设备的自动化程度、准确度和稳定度成为本电测领域的重要课题之一。互感器校验仪通常采用差动平衡比较法或非平衡差动测量原理，这种校验仪的优点是对其本身的准确度要求不高，因为该校验仪读数误差是被测互感器误差的误差。采用差动平衡比较法的HEJ型互感器校验仪的分辨力可达I X 10-8，准确度为1%，可用以校验0. 0001级及以下的互感器，但是这种校验仪需要人工手动调节，检零平衡困难，使用不便。采用微机技术的非平衡差动式校验仪，通过对被测互感器二次回路与标准互感器二次回路的差动信号和标准互感器二次回路工作信号的测试，根据误差定义公式计算得到互感器的误差，为了保证测量的准确度，此类校验仪采用了多级放大、滤波、鉴相、波形变换、锁相和整形等一套极为复杂的采样脉冲形成电路。此类校验仪的工作效率较传统电工式校验仪有所提高，其缺点是电路复杂、调试难度大，当差动信号较小时测量准确度和稳定性欠佳，重复测量的一致性差，一般仅适用于检验0.01级以下的互感器。有鉴于此，本发明提出一种应用双通道数字化仪、通道切换技术和虚拟仪器技术的电压比例测量方法，应用该方法设计的测量装置使用时不要求标准互感器和被试互感器的变比相同，工作频带宽，不仅具有较高的测量准确度及良好的稳定性和重复性，而且功能丰富、自动化程度高，应用灵活方便。
发明内容
本发明的目的是针对电工式差动平衡比较法校验仪和采用微机技术的非平衡差动式校验仪均不能兼顾高测量效率和高准确度的问题，本发明旨在提供一种新的电压比例测量方法和测量装置，以实现互感器高效精密校验。本发明所采用的技术方案是一种电压比例测量装置，由逻辑控制模块、通道切换模块、双通道AD转换模块和计算机虚拟仪器�？樗牟糠肿槌桑涮卣髟谟�
所述逻辑控制�？橄蛲ǖ狼谢荒？楹退ǖ繟D转换模块提供同步和采样信号，其作用是协调整个测量系统的工作时序；
所述通道切换模块根据逻辑控制模块的控制信号，按照一定的频率对双通道AD转换�？榈牧礁鐾ǖ澜星谢唬逼渲械脑怂惴糯笃骺山徊庑藕抛坏绞值缪贡淼牧砍谭段冢�
所述双通道AD转换�？榻ǖ狼谢荒？樽坏谋徊庑藕抛怀墒中藕牛檬中藕磐ü菹叽椭良扑慊槟庖瞧髂？椋�
所述计算机虚拟仪器�？榫莸脑ご砗屠肷⒏道镆侗浠缓螅直鹎蟮猛ǖ狼谢�
前后两输入信号基波的幅值比例/^ /^和相位差队、P1，然后按照公式(I)进行误差合成，从而求得最终的测量结果/Inc，。
权利要求
1.一种电压比例测量装置，由逻辑控制模块、通道切换�？�、双通道AD转换�？楹图扑慊槟庖瞧髂？樗牟糠肿槌桑涮卣髟谟� 所述逻辑控制模块向通道切换�？楹退ǖ繟D转换模块提供同步和采样信号，其作用是协调整个测量系统的工作时序； 所述通道切换�？楦萋呒刂颇？榈目刂菩藕牛凑找欢ǖ钠德识运ǖ繟D转换�？榈牧礁鐾ǖ澜星谢唬逼渲械脑怂惴糯笃骺山徊庑藕抛坏绞值缪贡淼牧砍谭段冢� 所述双通道AD转换�？榻ǖ狼谢荒？樽坏谋徊庑藕抛怀墒中藕牛檬中藕磐ü菹叽椭良扑慊槟庖瞧髂？椋� 所述计算机虚拟仪器�？榫莸脑ご砗屠肷⒏道镆侗浠缓螅直鹎蟮猛ǖ狼谢磺昂罅绞淙胄藕呕ǖ姆当壤�(、&和相位差(pi、mZ，然后按照公式(I)进行误差合成，从而求得最终的测量结果
2.根据权利要求I所述的电压比例测量装置，其特征在于，所述通道切换�？橛墒淙牖撼宓缏�、高速CMOS开关、高速精密差分放大电路和输出缓冲电路组成，同时具备了阻抗匹配、通道切换和扩大量程的作用。
3.根据权利要求I所述的电压比例测量装置，其特征在于，所述计算机虚拟仪器模块采用Labview软件设计，能够根据设定的采样周期和通道切换周期，将切换前和切换后的数据分割成两组，并删除开关动作时所采集到的有干扰的数据，然后根据设定的采样速率，将采集的数据重构成时域信号，供离散傅里叶变换使用。
4.根据权利要求I所述的电压比例测量装置，其特征在于，所述双通道AD转换�？檠∮玫男秃攀荖I PXI-5922。
5.一种电压比例测量方法，其特征在于，采用如上所述的电压比例测量装置，所述测量方法的步骤如下 采用所述逻辑控制�？橄蛲ǖ狼谢荒？楹退ǖ繟D转换�？樘峁┩胶筒裳藕牛渥饔檬切髡霾饬肯低车墓ぷ魇毙颍� 采用所述通道切换模块根据逻辑控制�？榈目刂菩藕牛凑找欢ǖ钠德识运ǖ繟D转换�？榈牧礁鐾ǖ澜星谢唬逼渲械脑怂惴糯笃骺山徊庑藕抛坏绞值缪贡淼牧砍谭段冢� 采用所述双通道AD转换�？榻ǖ狼谢荒？樽坏谋徊庑藕抛怀墒中藕牛檬中藕磐ü菹叽椭良扑慊槟庖瞧髂？椋� 所述计算机虚拟仪器�？榫莸脑ご砗屠肷⒏道镆侗浠缓螅直鹎蟮猛ǖ狼谢磺昂罅绞淙胄藕呕ǖ姆当壤�&和相位差￠)" 2，然后按照公式(I)进行误差合成，从而求得最终的测量结果/In o
6.根据权利要求5所述的电压比例测量方法，其特征在于，采用如下的数据处理方法I)将采集到的数据分为通道交换前和交换后两组；2)分别求得交换前后的电压比例忍和r ;3)求出合成比例，作为电压比例的测量结果。
全文摘要
本发明提供一种电压比例测量方法和测量装置，该方法是在通用双通道数字化仪的基础上增加通道切换�？楹褪荽砟？椋üǖ雷远谢缓臀蟛詈铣桑诤艽蟪潭壬舷值缪贡砹礁鐾ǖ赖牟灰恢滦裕佣岣叩缪贡壤饬康淖既范取Ｓ帽痉椒ㄉ杓频牡缪贡壤饬孔爸弥饕呒刂颇？�、通道切换�？�、双通道AD转换模块和计算机虚拟仪器�？樗牟糠�。在频率为60Hz至10kHz范围内，本测量装置的误差不大于1×10-6，在50Hz下装置的比值差小于1×10-6，相位差小于1×10-7rad，具有良好的重复性和稳定性。将本装置与适当的V/V或I/V相结合，即可用于校准电压、电流互感器以及测量阻抗和导纳。
文档编号G01R35/02GK102749505SQ20121022581
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者周峰, 岳长喜, 汪泉, 王欢, 章述汉, 雷民, 项琼 申请人:中国电力科学研究院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
