一种电阻分流器的带宽确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电阻分流器的带宽确定方法及系统，该电阻分流器设置于带宽确定电路中，该方法包括测量电阻分流器的直流电阻；同时测量N组第一电阻的第一端的电压U1以及电阻分流器的第一端的电压U2，N不小于2；依据直流电阻、第二电阻的阻值、N组U1以及U2得到电阻分流器的残余电感；依据残余电感得到电阻分流器的时间常数；依据时间常数得到电阻分流器的带宽。可见，本发明专利技术能够通过直流电阻、第二电阻的阻值、N组U1以及U2得到电阻分流器的残余电感，进而依据残余电感得到电阻分流器的带宽，从而能够实现对电阻分流器的校验，最终能够实现利用标准的电阻分流器实现对宽带电流传感器的校准，间接提高了宽带电流传感器的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带宽测量
，特别是涉及一种电阻分流器的带宽确定方法及系统。
技术介绍
冲击大电流以及宽带高频大电流测量被广泛应用于国防的各个领域。目前国内外通常采用宽带电流传感器对其进行测量，与其他测量装置相比，宽带电流传感器的优势在于其无需断开一次电流测量回路，一次电流测量回路与二次感应回路无高压电气连接，也即二次感应回路与一次电流测量回路电气隔离，不会出现例如用电阻分流器进行测量时可能出现的接地回路地电位升高的问题。但在使用宽带电流传感器时，需要对宽带电流传感器进行标定，包括灵敏度和带宽，以确保在通频带内具有规定的比例系数和相位偏移。设计良好的电阻分流器不仅可用于测量瞬态大电流，还可作为宽带电流传感器的标准设备。根据美国pearsonelectronics公司公布的宽带电流传感器的校准方案，可采用灵敏度为0.01Ω、0.1Ω、1Ω的三种无感分流器标定对应灵敏度输出的宽带电流传感器。但采用电阻分流器对宽带电流传感器进行标准校验的前提是电阻分流器是标准的，因此，在使用电阻分流器前需要校验该电阻分流器是否标准，而在对电阻分流器进行校验时需要获取电阻分流器的带宽(也即频率响应)或者时间常数(通过时间常数能够得到带宽)。然而现有技术中还没有一个能够合理确定电阻分流器带宽的方法。因此，如何提供一种解决上述技术问题的电阻分流器的带宽确定方法及系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电阻分流器的带宽确定方法，能够实现对电阻分流器的校验，最终能够实现利用标准的电阻分流器实现对宽带电流传感器的校准，间接提高了宽带电流传感器的精度；本专利技术的另一目的是提供一种电阻分流器的带宽确定系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电阻分流器的带宽确定方法，所述电阻分流器设置于带宽确定电路中，所述带宽确定电路包括信号发生器，第一端均与所述信号发生器的输出端连接的第一屏蔽电缆和第二屏蔽电缆，第一端与所述第一屏蔽电缆的第二端连接、第二端接地的第一电阻，第一端与所述第二屏蔽电缆的第二端连接的电阻分流器，第一端与所述电阻分流器的第二端连接、第二端接地的第二电阻，其中，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均相等；该方法包括：测量所述电阻分流器的直流电阻；同时测量N组所述第一电阻的第一端的电压U1以及所述电阻分流器的第一端的电压U2，N不小于2；依据所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感；依据所述残余电感得到所述电阻分流器的时间常数；依据所述时间常数得到所述电阻分流器的带宽。优选地，所述依据所述直流电阻、U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感的过程具体为：将所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2代入超定方程组，并采用最小二乘法直接拟合得到所述电阻分流器的残余电感，其中，所述超定方程组为：[U1(N)-U2(N)·(1+RR2)]·R2·ΔT[U1(N-1)-U2(N-1)·(1+RR2)]·R2·ΔT...[U1(2)-U2(2)]·R2·ΔT=U2(N)-U2(N-1)U2(N-1)-U2(N-2)...U2(2)-U2(1)·[L]]]>其中，R：所述直流电阻；L：所述残余电感；ΔT：采集U1以及U2时的离散采样间隔；R2：所述第二电阻的阻值。优选地，当所述信号发生器为方波信号发生器时，所述U1以及U2均为在方波上升沿处采集的数据。优选地，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均为50Ω。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电阻分流器的带宽确定系统，该系统包括电阻分流器的带宽确定电路，其中，所述带宽确定电路包括：信号发生器，第一端均与所述信号发生器的输出端连接的第一屏蔽电缆和第二屏蔽电缆，第一端与所述第一屏蔽电缆的第二端连接、第二端接地的第一电阻，第一端与所述第二屏蔽电缆的第二端连接的电阻分流器，第一端与所述电阻分流器的第二端连接、第二端接地的第二电阻，其中，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均相等；该系统还包括：电阻测量装置，用于测量所述电阻分流器的直流电阻；电压采集装置，用于同时测量N组所述第一电阻的第一端的电压U1以及所述电阻分流器的第一端的电压U2，N不小于2；处理装置，用于依据所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感；依据所述残余电感得到所述电阻分流器的时间常数；依据所述时间常数得到所述电阻分流器的带宽。优选地，所述依据所述直流电阻、U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感的过程具体为：将所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2代入超定方程组，并采用最小二乘法直接拟合得到所述电阻分流器的残余电感，其中，所述超定方程组为：[U1(N)-U2(N)·(1+RR2)]·R2·ΔT[U1(N-1)-U2(N-1)·(1+RR2)]·R2·ΔT...[U1(2)-U2(2)]·R2·ΔT=U2(N)-U2(N-1)U2(N-1)-U2(N-2)...U2(2)-U2(1)·[L]]]>其中，R：所述直流电阻；L：所述残余电感；ΔT：采集U1以及U2时的离散采样间隔；R2：所述第二电阻的阻值。优选地，所述电阻测量装置为数字多用表，其中，所述数字多用表与所述分流电阻器采用4端接线方式连接，所述电压采集装置为数字示波器，其中，所述数字示波器的第一通道CH1与所述第一电阻的第一端连接，所述数字示波器的第二通道CH2与所述电阻分流器的第一端连接。优选地，所述处理装置为计算机。优选地，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均为50Ω。优选地，该系统还包括：设置在所述信号发生器、所述第一屏蔽电缆的第一端以及所述第二屏蔽电缆的第一端之间的T型三通连接器，其中，所述三通连接器的第一端与所述信号发生器的输出端连接，所述三通连接器的第二端与所述第一屏蔽电缆的第一端连接，所述三通连接器的第三端与所述第二屏蔽电缆的第一端连接。本专利技术提供了一种电阻分流器的带宽确定方法及系统，该电阻分流器设置于带宽确定电路中，该方法包括测量电阻分流器的直流电阻；同时测量N组第一电阻的第一端的电压U1以及电阻分流器的第一端的电压U2，N不小于2；依据直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻分流器的带宽确定方法，其特征在于，所述电阻分流器设置于带宽确定电路中，所述带宽确定电路包括信号发生器，第一端均与所述信号发生器的输出端连接的第一屏蔽电缆和第二屏蔽电缆，第一端与所述第一屏蔽电缆的第二端连接、第二端接地的第一电阻，第一端与所述第二屏蔽电缆的第二端连接的电阻分流器，第一端与所述电阻分流器的第二端连接、第二端接地的第二电阻，其中，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均相等；该方法包括：测量所述电阻分流器的直流电阻；同时测量N组所述第一电阻的第一端的电压U1以及所述电阻分流器的第一端的电压U2，N不小于2；依据所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感；依据所述残余电感得到所述电阻分流器的时间常数；依据所述时间常数得到所述电阻分流器的带宽。

【技术特征摘要】
1.一种电阻分流器的带宽确定方法，其特征在于，所述电阻分流器设置于带宽确定电路中，所述带宽确定电路包括信号发生器，第一端均与所述信号发生器的输出端连接的第一屏蔽电缆和第二屏蔽电缆，第一端与所述第一屏蔽电缆的第二端连接、第二端接地的第一电阻，第一端与所述第二屏蔽电缆的第二端连接的电阻分流器，第一端与所述电阻分流器的第二端连接、第二端接地的第二电阻，其中，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均相等；该方法包括：测量所述电阻分流器的直流电阻；同时测量N组所述第一电阻的第一端的电压U1以及所述电阻分流器的第一端的电压U2，N不小于2；依据所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感；依据所述残余电感得到所述电阻分流器的时间常数；依据所述时间常数得到所述电阻分流器的带宽。2.如权利要求1所述的带宽确定方法，其特征在于，所述依据所述直流电阻、U1以及U2得到所述电阻分流器的残余电感的过程具体为：将所述直流电阻、所述第二电阻的阻值、N组U1以及U2代入超定方程组，并采用最小二乘法直接拟合得到所述电阻分流器的残余电感，其中，所述超定方程组为：[U1(N)-U2(N)·(1+RR2)]·R2·ΔT[U1(N-1)-U2(N-1)·(1+RR2)]·R2·ΔT...[U1(2)-U2(2)]·R2·ΔT=U2(N)-U2(N-1)U2(N-1)-U2(N-2)...U2(2)-U2(1)·[L]]]>其中，R：所述直流电阻；L：所述残余电感；ΔT：采集U1以及U2时的离散采样间隔；R2：所述第二电阻的阻值。3.如权利要求2所述的带宽确定方法，其特征在于，当所述信号发生器为方波信号发生器时，所述U1以及U2均为在方波上升沿处采集的数据。4.如权利要求2所述的带宽确定方法，其特征在于，所述信号发生器的内阻、所述第一屏蔽电缆的波阻抗、所述第二屏蔽电缆的波阻抗、所述第一电阻的阻值以及所述第二电阻的阻值均为50Ω。5.一种电阻分流器的带宽确定系统，其特征在于，该系统包括电阻分流器的带宽确定电路，其中，所述带宽确定电路包括：信号发生器，第一端均与所述信号发生器的输出端连接的第一屏蔽电缆和第二屏蔽电缆，第一端与所述第一屏蔽电缆的第二端连接、第二端接地的第一电阻，第一端与所述第二屏蔽电缆的第二端连接的电阻分流器，第一端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永旺，林国营，邵海明，王家福，罗敏，潘峰，赵伟，潘洋，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44