【技术实现步骤摘要】
一种高准确度电流比较仪及自校验方法
本专利技术属于交流电流比率精密测量领域,具体涉及一种高准确度电流比较仪及自校验方法。
技术介绍
交流电流比率技术在现代交流电测量中起着非常重要的作用,尤其是对测量准确度有较高的要求时,通常都是用比率技术来实现的。并且交流电流比率技术具有广泛的应用,在节能技术日益被关注的今天,交流电流比率技术的重要性日益提高。在各种物理量的单位体系建立起来之后,任何物理量的测量过程,概括起来实际上就是去求出被测的物理量X等于它的单位A的几倍,也就是确定被测量与作为单位的标准量之间的比率值K的过程。而多数的情况下,这个比率值K通常都是直接或间接地由比率量具来提供的。在交流电测技术中,最常见的电流比率器是由阻抗元件构成的分流器,它们通常用来作为各种电桥和仪器的比例臂,以及用来改变仪表的测量范围。但是在设计由这类元件所组成的仪器时,除了要考虑元件本身的准确度和稳定性外,还必须考虑到构成分压器的元件对外壳以及各元件相互之间难免存在的某些寄生电容和绝缘泄漏对高阻抗元件的影响,同时各元件之间连线和转换开关所具有的残余电感和接触电阻都串联在工作电路中,也造成分流比的误差,这在低阻抗元件构成的仪器中往往引起较大的附加误差,这已是众所周知的事实。上述寄生参数的影响往往成为限制交流仪器准确度进一步提高的主要因素。过去那些以阻抗元件为基础所构成的交流比率测量电路,很难得到10-5量级的测量准确度。直到50年代末,发展了原理上与变压器相似的感应式电流比率器,其中最有代表性的是电流比较仪,才使交流比率测量准确度至少提高两个数量级,从而推动了近代交流比率测量技术的发 ...
【技术保护点】
一种高准确度电流比较仪,其特征在于:所述高准确度电流比较仪包括铁心和绕制在该铁心上的一次绕组W11、一次补偿接地绕组W12、二次绕组W21、二次补偿绕组W22和检测绕组WD;所述一次绕组有三组输入端,分别为La1‑Lb、La2‑Lb、La3‑Lb,这三组输入端所连接的一次绕组的匝数以十倍递增,即La1‑Lb、La2‑Lb、La3‑Lb依次十倍递增;所述二次绕组分成M段子绕组,每一段子绕组设置有两个抽头,各段子绕组的匝数均与一次绕组La3‑Lb的匝数相同;所述二次绕组的各段子绕组通过抽头串联连接,相邻两段子绕组串接的两个抽头形成一个端,二次绕组的所有端从第一段开始顺序编号,编号从0开始直到M;通过波段开关来改变二次绕组输入端内所连接的二次绕组的段数,二次绕组的各个子绕组与一次绕组分别进行组合使得所述高准确度电流比较仪形成不同的比率。
【技术特征摘要】
1.一种高准确度电流比较仪,其特征在于:所述高准确度电流比较仪包括铁心和绕制在该铁心上的一次绕组W11、一次补偿接地绕组W12、二次绕组W21、二次补偿绕组W22和检测绕组WD;所述一次绕组W11有三组输入端,分别为输入端La1-Lb、输入端La2-Lb、输入端La3-Lb,这三组输入端所连接的一次绕组W11的匝数以十倍递增,即输入端La1-Lb、输入端La2-Lb、输入端La3-Lb依次十倍递增;所述二次绕组W21分成M段子绕组,每一段子绕组设置有两个抽头,各段子绕组的匝数均与所述一次绕组W11的输入端La3-Lb的匝数相同;所述二次绕组W21的各段子绕组通过抽头串联连接,相邻两段子绕组串接的两个抽头形成一个端,所述二次绕组W21的所有端从第一段开始顺序编号,编号从0开始直到M;通过波段开关来改变所述二次绕组W21输入端内所连接的所述二次绕组W21的段数,所述二次绕组W21的各个子绕组与所述一次绕组W11分别进行组合使得所述高准确度电流比较仪形成不同的比率;所述检测绕组WD是直接绕在铁心上,在铁心及检测绕组WD外包裹有坡莫合金材料,在检测绕组WD外由内往外依次绕制有所述二次补偿绕组W22、所述一次补偿接地绕组W12、所述二次绕组W21和所述一次绕组W11。2.根据权利要求1所述的高准确度电流比较仪,其特征在于:所述二次绕组W21采用屏蔽定向引流结构;所述屏蔽定向引流结构如下:整个二次绕组W21使用同轴线缆绕制而成,同轴线缆的芯线作为所述二次绕组W21,其皮线作为屏蔽,皮线与芯线在所述二次绕组W21的极性端短接。3.根据权利要求2所述的高准确度电流比较仪,其特征在于:所述M为10;所述二次绕组W21的各个子绕组与所述一次绕组W11分别进行组合使得所述高准确度电流比较仪形成1:1~10:1、10:1~100:1、100:1~1000:1比率。4.根据权利要求3所述的高准确度电流比较仪,其特征在于:所述二次补偿绕组W22使用漆包线绕制而成,匝数与所述二次绕组W21相同;所述一次补偿接地绕组W12与所述一次绕组W11的结构相同。5.一种对权利要求4所述的高准确度电流比较仪进行自校验的方法,其特征在于:所述方法使用一台电流发生器和一台辅助电流比较仪,利用1:1自校准线路进行组合完成所述高准确度电流比较仪的自校验,其中使用波段开关将所述二次绕组W21的各段子绕组分别引出,与所述一次绕组W11的输入端La3-Lb分别形成所述1:1自校准线路。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1,使用波段开关将所述二次绕组W21的各段子绕组分别引出,与所述一次绕组W11的输入端La3-Lb分别形成1:1自校准线路,测量得到所述二次绕组W21的各段子绕组的误差,然后通过公式(10)计算得到高准确度电流比较仪从2:1到10:1的比率误差:式中n为高准确度电流比较仪二次绕组开关位置;δ3-n为高准确度电流比较仪比率为n:1时的误差;λ3-i为所述二次绕组W21第i段的比率误差;步骤2,通过辅助电流比较仪进行替代测量,求出所述一次绕组W11的输入端La2-Lb与所述二次绕组W21第一段组成的10:1比率误差,再使用与1:1比率扩展至...
【专利技术属性】
技术研发人员:何小兵,王维,张欣,戴冬雪,
申请(专利权)人:中国计量科学研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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