矢量变换标准装置制造方法及图纸

矢量变换标准装置，涉及计量检测领域。现有技术存在不能全程检测、电抗测量部分不能检测、无法保证量值传递的准确和可靠性、无法检测电容电感测试仪的缺陷，本实用新型专利技术包括控制器和与控制器相连的电流检测模块、电压输出模块、电压检测模块和电流输出模块，所述的电流检测模块和电压输出模块形成阻抗通道，而电压检测模块和电流输出模块则形成导纳通道。通过采用控制器进行矢量计算并模拟输出，能全量程检测异频大电流接地电阻测试仪，保证了计量传递的准确可靠，并可检测电抗分量和抗干扰性能，同时可实现对电容电感测试仪的检测。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

矢量变换标准装置
本技术涉及计量检测领域，具体是一种矢量变换标准装置。
技术介绍
大型变电站的接地网在保证电力设备的稳定运行和人身安全方 面起着决定性的作用，因此需要经常对接地网进行检测。目前通常采用试验电流为3A 20A的异频电流法测试大型接地装置的工频特性 参数，预计未来几年会有更多的异频大电流接地电阻测试仪器进入电 力系统。而现有的计量手段只能检测0.5A以下的接地电阻测试仪器， 不能对测试仪器的全部量程进行检测。此外，现有的计量标准只能进 行纯电阻的检测，对于测试仪器的电抗测量部分不能捡测，无法保证 量值传递的准确和可靠性。电容电感测试仪是电力系统新出现的一种测试仪器，目前尚无相 应的检定装置。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本技术提供一种矢量 变换标准装置，以全程检测电阻测量仪器，保证检测的准确与可靠性， 并实现对电容电感测试仪的检定。为此，本技术采用以下技术方案矢量变换标准装置，其特 征在于它包括控制器和与控制器相连的电流检测模块、电压输出模 块、电压检测模块和电流输出模块，所述的电流检测模块和电压输出 模块形成阻抗通道，而电压检测模块和电流输出模块则形成导纳通 道。控制器用以控制其他器件的运作和信号处理。阻抗通道用以检测 电阻测量仪器，通过检测被检接地电阻测试仪的输出电流，根据接地 网的物理模型，控制器采用数值计算的方法模拟出测量电流和干扰接 地电流流过接地阻抗两端的电压，作为标准测试信号提供给被检仪器进行测试，从而实现对接地电阻测试仪的检定测试；而导纳通道用以检测电容电感测试仪器，通过检测被检电容电感测试仪的输出电压， 控制器采用数值计算的方法模拟出测量电压加在电容、电感两端产生 的电流，作为标准测试信号提供给被检仪器进行测试，从而实现对电 容电感测试仪的检定测试。检测电阻测试仪时，根据不同的工作需要，控制器可控制采用四种电压输出模式一、 参数模式用串联电路模型中RLC的参数值由如下公式直接合成出输出电压。m = 十Mf = + 丄i + 丄f/<if二、 阻抗模式通过测量输入电流的基波角频率"，按照X^"L和 Xc-1/"C用串联电路模型中R XlXc的数値由如下公式合成出 输出电压。w = w及+ w丄+ wc = +*^ + 6iA^ f/A三、 相移模式以输入电流的基波周期T为参照，对输入电流/ =《0按照z = V^2 + (A - ic)2和P =《—i^S^ ，如下公式用 移相的方法输出电压。四、 参考电压模式不计输入电流信号，直接用谐波合成的方法由如下公式输出电压；<formula>formula see original document page 5</formula>为了检测被检仪器的抗干扰能力，在上面模式一、二、三的输出 电压基础上还可以迭加模式四产生与输入电流无关的干扰电压。检测电容电感测试仪时，根据不同的工作需要，控制器则可控制 采用四种电压输出模式一、 参数模式用并联电路模型中RLC的参数值由如下公式直接合成出输出电流。<formula>formula see original document page 5</formula>二、 导纳模式通过测量输入电压的基波角频率"，按照BC="C和 B^1/"L用并联电路模型中G BcB^的数值由如下公式合成出 输出电压。三、 相移模式以输入电压的基波周期T为参照，对输入电压按照<formula>formula see original document page 5</formula>，如下公式用移相的方法输出电流。四、 参考电流模式不计输入电压信号，直接用谐波合成的方法由如下公式输 出电流；为了检测被检仪器的抗干扰能力，在上面模式一、二、三的输出 电流的基础上还可以迭加模式四产生与输入电压无关的干扰电流。本技术可全量程检测异频大电流接地电阻测试仪，保证了计 量传递的准确可靠；装置用矢量法和移相法产生各种类型的可调虚拟 阻抗，对现场实际工作中出现的接地电阻测试仪中的电抗测量部分可 以进行准确计量，解决了以往电抗分量不能检测的问题；在异频大电 流接地电阻测试仪的检测过程中，采用模拟工频及谐波干扰法，可以 定量检测大电流接地电阻测试仪的抗干扰性能；装置用矢量法和移相 法产生各种类型的电容、电感值，实现了对电容电感测试仪的检测。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本技术采取如下 技术措施所述的电流检测模块包括电流输入放大器和模拟一数字转换器， 电压输出模块则包括模拟—数字转换器和电压输出放大器。电流输入 放大器用以连接电阻测试仪并通过模拟一数字转换器将电流信号转 换成数字量提供给控制器进行处理，控制器处理完毕后发出控制信 号，模拟一数字转换器将其转换成模拟信号，经电压输出放大器放大 后向电阻测试仪提供电压。所述的电压检测模块包括电压输入放大器和模拟一数字转换器， 电流输出模块则包括模拟_数字转换器和电流输出放大器。电压输入 放大器用以连接电容电感测试仪并通过模拟 一 数字转换器将电压信 号转换成数字量提供给控制器进行处理，控制器处理完毕后发出控制 信号，模拟一数字转换器将其转换成模拟信号，经电流输出放大器放 大后向电容电感测试仪提供电流。所述的矢量变换标准装置设有USB接口 ，该UBS接口与控制器、 电压输入放大器以及电流输入放大器相连。USB接口用以连接计算机，便于在计算机上用控制软件来控制装置运行，更加方便。所述的控制器为FPGA控制器，FPGA可以针对所需的应用或功 能要求进行编程，十分方便。所述的控制器连接有复位按钮，进行新的检测前，可先将装置复位。有益效果本技术通过采用控制器进行矢量计算并模拟输 出，能全量程检测异频大电流接地电阻测试仪，保证了计量传递的准 确可靠，并可检测电抗分量和抗干扰性能，同时可实现对电容电感测 试仪的检测。附图说明图1为本技术的结构原理框图。图2为本技术的面板示意图。具体实施方式如图1、 2所示的矢量变换标准装置，FPGA控制器分别连接有 USB接口以及两个ADC (模拟一数字转换器)和两个DAC (数字一 模拟转换器)。这四个转换器分别连接电流输入放大器、电压输入放 大器、电压输出放大器和电流输出放大器，电流输入放大器、电压输 入放大器还与USB接口相连。其中，电流输入放大器、一ADC、 一DAC和电压输出放大器形 成阻抗通道，电压输入放大器、一ADC、 一DAC和电流输出放大器 形成导纳通道。装置还设有复位按钮，与控制器相连。使用时，将USB接口连接计算机，根据检测对象的不同，将仪 器接入阻抗通道或导纳通道，然后选择需要的控制器模式便可实现对 仪器的检验。权利要求1、矢量变换标准装置，其特征在于它包括控制器和与控制器相连的电流检测模块、电压输出模块、电压检测模块和电流输出模块，所述的电流检测模块和电压输出模块形成阻抗通道，而电压检测模块和电流输出模块则形成导纳通道。2、 根据权利要求1所述的矢量变换标准装置，其特征在于所 述的电流检测模块包括电流输入放大器和模拟—数字转换器，电压输 出模块则包本文档来自技高网...

【技术保护点】
矢量变换标准装置，其特征在于：它包括控制器和与控制器相连的电流检测模块、电压输出模块、电压检测模块和电流输出模块，所述的电流检测模块和电压输出模块形成阻抗通道，而电压检测模块和电流输出模块则形成导纳通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范东明，斯征宇，吴江萍，
申请(专利权)人：浙江省电力试验研究院，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]