一种高准确度宽频高压信号调理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高准确度宽频高压信号调理系统，所述系统包括：分压器，用于对电压源Ui进行分压，获取初始的分压高压信号U1，并将所述初始的分压高压信号U1传输至第一电压跟随单元的输入端；第一电压跟随单元，用于提高输入阻抗，并将所述初始的分压高压信号U1转化为跟随后的分压电压信号U2，并将所述跟随后的分压电压信号U2传输至变比调节单元，其中所述U1和U2等电位；变比调节单元，用于对所述跟随后的分压高压信号U2进行高精度调节。本发明专利技术的有益效果在于：对电压跟随电路进行改进，将低压运算放大器运用于高压电路环境，提高输入阻抗，并与分压器本体充分隔离，设计简单并能降低电路成本及运行功耗，提高了分压器本体的分压比的分压准确度。

High accuracy wideband high voltage signal conditioning system and method

The invention discloses a high accuracy high broadband signal conditioning system, the system includes: a voltage divider, voltage source for Ui partial pressure, obtain the initial voltage dividing signal U1, and the initial pressure of U1 high voltage signal transmission to the first input terminal of the voltage follower unit; the first voltage follower unit for improving the input impedance, and the initial pressure of U1 high voltage signal into voltage signal with the partial pressure of U2 then, and the divided voltage signal with U2 transmission ratio to subsequent adjustment unit, wherein the U1 and U2 ratio adjusting unit for potential; with the adjustment of the voltage dividing signals U2 subsequent high precision. The invention has the advantages that: the voltage follower circuit is improved. The low voltage operational amplifier circuit used in high voltage environment, improve input impedance, and full isolation and divider body design is simple and can reduce the circuit cost and power consumption, improve the divider divider ratio of the partial pressure of accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高电压测试
，并且更具体地，涉及一种高准确度宽频高压信号调理系统及方法。
技术介绍
一直以来，在高电压测试中，作为标准器使用的设备主要是电压互感器和分压器。电压互感器基于电磁耦合原理，其准确度高，稳定性好，是目前国内进行电压互感器量值溯源及传递的主要设备；而分压器的主要原理分为电容式、电阻式和阻容式三种，将一定数量的阻抗元件进行串联，分压，获得低压信号。与电磁式互感器相比，分压器具备更高的电压等级，广泛应用于特高压领域。不过若使用过多的分立器件，在进行交流信号测量时，其分布参数，寄生参数的直接影响了其分压准确度，同时由于阻容元件的温度特性、电压系数，其测量准确度具有较大的温度系数和电压系数，从而影响整体分压比。所以若将分压器作为标准器使用，目前常用的方式是使用两台具有较低电压系数和温度系数的压缩气体电容进行串联，并配合电子单元，构成一台有源电子式标准分压器。已知的德国PTB使用的电子分压器进行量值传递时，其工频测试不确定度优于6×10-6，该类电容式分压器的最大优点是：只需在低压下使用感应分压器或者低压标准互感器对其进行溯源，即可在更高的电压下进行量值传递，因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高准确度宽频高压信号调理系统，其特征在于，所述系统包括：分压器、第一电压跟随单元和变比调节单元，所述分压器，输出端与所述第一电压跟随单元的输入端相连接，用于对电压源Ui进行分压，获取初始的分压高压信号U1，并将所述初始的分压高压信号U1传输至第一电压跟随单元的输入端；所述第一电压跟随单元，分别与所述分压器的输出端和所述变比调节单元的输入端相连接，用于提高输入阻抗，并将所述初始的分压高压信号U1转化为跟随后的分压电压信号U2，并将所述跟随后的分压电压信号U2传输至变比调节单元，其中所述U1和U2等电位；所述变比调节单元，输入端与所述第一电压跟随单元的输出端相连接，用于对所述跟随后的分压高压信...

【技术特征摘要】
1.一种高准确度宽频高压信号调理系统，其特征在于，所述系统包括：分压器、第一电压跟随单元和变比调节单元，所述分压器，输出端与所述第一电压跟随单元的输入端相连接，用于对电压源Ui进行分压，获取初始的分压高压信号U1，并将所述初始的分压高压信号U1传输至第一电压跟随单元的输入端；所述第一电压跟随单元，分别与所述分压器的输出端和所述变比调节单元的输入端相连接，用于提高输入阻抗，并将所述初始的分压高压信号U1转化为跟随后的分压电压信号U2，并将所述跟随后的分压电压信号U2传输至变比调节单元，其中所述U1和U2等电位；所述变比调节单元，输入端与所述第一电压跟随单元的输出端相连接，用于对所述跟随后的分压高压信号U2进行高精度调节。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电压跟随单元的最大输入阻抗为:20GΩ。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电压跟随单元包括：缓冲电路和跟随电路，所述缓冲电路的输入端与所述分压器的输出端相连接，所述缓冲电路的输出端和跟随电路的输入端相连接，所述跟随电路的输出端还连接所述缓冲电路的低压运放的供电电源的地上，实现了“自举跟随”。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述缓冲电路单元中电容C2和电阻R2串联后和运算放大器A1并联，用于对电路中的相位进行补偿。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电容C2和电阻R2取值的计算公式为：12π·R2C2&ap...

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，刘浩，姜春阳，王鑫萌，郭亮，高玉明，王海燕，齐润东，贺卫刚，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网山东省电力公司，国网山东省电力公司菏泽供电公司，国网青海省电力公司海东供电公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42