电流传感器的幅频校准系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种电流传感器的幅频校准系统及方法，电流信号源的电流信号线连接电流测量仪的第一电流测量通道后，穿过待校准电流传感器的线圈并返回至电流信号源，待校准电流传感器的电流输出端连接至电流测量仪；电流信号源输出第一电流信号；待校准电流传感器在第一电流信号的激励下生成并输出第二电流信号；电流测量仪采样第一电流信号及第二电流信号，拟合得到待校准电流传感器的传递函数；确定幅频响应函数；将测量的第二电流信号的频率代入幅频响应函数，得到幅值衰减系数，以校准待校准电流传感器的电流幅值。解决了电流测量仪器在使用电流传感器测量电流时由于电流传感器引入的幅值测量误差导致的电流精度、功率测量精度不够的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电流传感器的幅频校准系统及方法
本专利技术涉及测量仪器领域，尤其涉及的是一种电流传感器的幅频校准系统及方法。
技术介绍
电流表、功率测量仪器等具备电流测量功能的仪器中，必须通过电流传感器测量超过仪器测量范围的大电流。但是，由于其工作原理和结构会导致电流幅值衰减，电流传感器引入的幅值误差导致测量仪器测量的电流参数精度大大降低。由于电流传感器的测量误差对高精度电流测量仪器在电力故障诊断、电能监测等方面具有重要影响，因此需要对电流传感器的幅值测量误差进行校准。目前的幅频校准方法大多采用多点采样拟合法，或者采用多次循环遍历各频率段的测量误差校准法，这些校准方法校准后的精度较差且效率很低，无法满足高精度电流测量仪器对测量精度和效率的要求。
技术实现思路
本专利技术的电流传感器的幅频校准系统及方法，解决了电流测量仪器在使用电流传感器测量电流时由于电流传感器引入的幅值测量误差导致的电流精度、功率测量精度不够的技术问题。为解决上述问题，本专利技术提出一种电流传感器的幅频校准系统，包括：电流信号源，电流测量仪，控制器；所述电流测量仪具有至少两个电流测量通道；所述电流信号源的电流信号线连接所述电流测量仪的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器的幅频校准系统，其特征在于，包括：电流信号源，电流测量仪，控制器；所述电流测量仪具有至少两个电流测量通道；所述电流信号源的电流信号线连接所述电流测量仪的第一电流测量通道后，穿过待校准电流传感器的线圈并返回至所述电流信号源；所述待校准电流传感器的电流输出端连接至所述电流测量仪的第二电流测量通道；所述电流信号源输出第一电流信号；所述待校准电流传感器在所述第一电流信号的激励下生成并输出第二电流信号；所述电流测量仪采样所述第一电流信号及所述第二电流信号，并将采样的数据传输至所述控制器中；所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有程序，所述程序被处理器执行时能够实现以下步骤：以...

【技术特征摘要】
1.一种电流传感器的幅频校准系统，其特征在于，包括：电流信号源，电流测量仪，控制器；所述电流测量仪具有至少两个电流测量通道；所述电流信号源的电流信号线连接所述电流测量仪的第一电流测量通道后，穿过待校准电流传感器的线圈并返回至所述电流信号源；所述待校准电流传感器的电流输出端连接至所述电流测量仪的第二电流测量通道；所述电流信号源输出第一电流信号；所述待校准电流传感器在所述第一电流信号的激励下生成并输出第二电流信号；所述电流测量仪采样所述第一电流信号及所述第二电流信号，并将采样的数据传输至所述控制器中；所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有程序，所述程序被处理器执行时能够实现以下步骤：以所述第一电流信号的采样信号作为输入信号、所述第二电流信号的采样信号作为输出信号，进行拟合得到所述待校准电流传感器的传递函数；根据所述传递函数确定所述待校准电流传感器的幅频响应函数；将所述电流测量仪测量的所述第一电流信号或第二电流信号的频率代入所述幅频响应函数，得到所述待校准电流传感器的幅值衰减系数，以校准所述待校准电流传感器的电流幅值。2.如权利要求1所述的电流传感器的幅频校准系统，其特征在于，所述以所述第一电流信号的采样信号作为输入信号、所述第二电流信号的采样信号作为输出信号，进行拟合得到所述待校准电流传感器的传递函数的步骤包括：根据第一电流信号的采样信号、第二电流信号的采样信号确定所述待校准电流传感器的输入信号和输出信号之间的传递函数的数学模型，所述数学模型为n阶RC网络模型；将所述第二电流信号的采样信号进行去变比处理，得到所述待校准电流传感器的输出信号ym：ym＝I2m/ratio；其中，I2m为采集到的所述第二电流信号的电流信号数据，m为下标；ym为去除变比后的电流信号数据，m为下标，作为输出信号；ratio为待校准电流传感器的变比值；将所述第一电流信号的采样信号作为输入信号Xm；将所述输出信号ym及所述输入信号Xm代入所述n阶RC网络模型，得到超定方程组；根据最小二乘法解该超定方程组，得到最优解，该最优解作为传递函数的参数，从而确定所述待校准电流传感器的传递函数。3.如权利要求2所述的电流传感器的幅频校准系统，其特征在于，还包括校准参数存储器，用以存储所述传递函数的参数；所述控制器可读写所述校准参数存储器中的所述传递函数的参数。4.如权利要求2所述的电流传感器的幅频校准系统，其特征在于，所述根据所述传递函数确定所述待校准电流传感器的幅频响应函数的步骤包括：所述传递函数为二阶网络的传递函数：根据z＝ejw以及欧拉公式ejw＝cosw+jsinw对传递函数进行转换，得到频率特性函数：将所述频率特性函数进行变换得到幅频响应函数，所述幅频响应函数为：其中：b0，b1，b2，a1，a2是所述传递函数的参数，a0为1；w为角频率，w＝2*π*f/Fs，f为所述第一电流信号或第二电流信号的频率，Fs为电流测量仪的采样频率。5.如权利要求1-4中任意一项所述的电流传感器的幅频校准系统，其特征在于，所述控制器包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器的存储器存储的程序被其处理器执行时能够实现步骤：以第一电流信号的采样信号作为输入信号、第二电流信号的采样信号作为输出信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楚元，
申请(专利权)人：一诺仪器中国有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37