一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置与方法，装置包括分流器和多个绕组单元，多个绕组单元串联；每个绕组单元包括开关单元和线圈，每个绕组中所述线圈是否接入分流器由开关单元控制

【技术实现步骤摘要】
一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置与方法


[0001]本专利技术涉及计量测试仪表领域，更具体地，涉及一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置与方法
。

技术介绍

[0002]在使用电流比较仪测量电阻时，在系统达到平衡即安匝平衡和电压平衡后，所直接测量的数据为两个电阻的阻值比例
。
理论上待测电阻与标准电阻的阻值比即为所在回路对应线圈的匝数比
。
因此为了结果的高准确度，通常采用整数匝配合分数匝的方法获取更精准的比值
。
[0003]非自动化电流比较仪分数匝比补偿装置通常采用多盘绕组配合并联分流电阻实现，或多盘绕组串联电阻箱配合并联分流电阻实现，通过改变分流电阻和可调电阻大小，能够获得特定的流经分数匝线圈的电流，但这存在以下几个问题：
1.
当实际需要调节细度高时，测量多种比例数值的时候，需要在电阻箱上做低位进高位操作的时候，需要将低位的9退到0，高一位进1，电阻箱的操作使得信号变化幅度大，电桥稳定度下降，且计算电路分流公式引入了电阻箱阻值，使得计算不够便利
。2.
数字化操作难度大，控制程序难以编写
。
[0004]现有自动化电流比较仪分数匝比补偿装置常采用固定分数匝匝数，通过切换电阻网络配置所需分流比，最终达到微差补偿目的
。
但一般来说，电阻网络的精度和稳定性需要经过繁复测试和匹配，才能用于计量级电流比较仪设备中
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置与方法
。
[0006]本专利技术的一方面提供了一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，包括分流器和多个绕组单元，多个绕组单元串联；每个绕组单元包括开关单元和线圈，每个绕组中所述线圈是否接入分流器由开关单元控制
。
[0007]本专利技术的另一方面提供了一种数字化电流比较仪分数匝比补偿方法：
[0008]控制系统给出目标匝数后，将目标匝数分为整数部分与小数部分，将小数部分作为分数匝控制的输入；
[0009]计算小数部分对应的分数匝匝数，分数匝匝数通过二进制分数匝或三进制分数匝实现
。
[0010]本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够提高电流比较仪分数匝调节精度，提升电流比较仪操作的自动化程度
。
附图说明
[0011]图1为分数匝比补偿装置框图
。
[0012]图2为分流器电路原理图
。
[0013]图3为绕组单元实现方式
。
[0014]图4为二进制分数匝实现方式
。
[0015]图5为平衡三进制分数匝实现方式
。
[0016]图6为分数匝控制流程图
。
具体实施方式
[0017]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述
。
附图中给出了本申请的实施例
。
但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例
。
相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面
。
[0018]本专利技术提供一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，包括：多个开关单元
、
多个线圈
、
分流器，多个开关单元和多个线圈构成多个绕组单元，多个绕组单元串联连接，控制信号通过信号线控制多个绕组单元，分流器一端接入第1开关单元输入端，分流器另一端接入第
n
开关单元输出端
。
[0019]在一实施例中，所述绕组单元，每个绕组单元包含一个线圈，包括四路可单独控制的开关单元，第1开关与第2开关一端接电流输入，第3开关与第4开关一端接电流输出，第1开关另一端与第4开关另一端接线圈的一端，第2开关另一端与第3开关另一端接线圈的另一端
。
[0020]在一实施例中，所述分流器包括第一采样电阻
、
仪表放大器
、
运算放大器
、
分数匝线圈绕组
、
第二采样电阻，电流流经第一采样电阻，第一电阻两端分别连接仪表放大器同相输入端和反相输入端，仪表放大器基准电压引脚与第二采样电阻一端相连且接地，仪表放大器的输出连接运算放大器同相输入端，运算放大器输出连接分数匝线圈绕组一端，分数匝线圈绕组另一端与运算放大器反相输入端以及第二采样电阻另一端相连
。
分数匝线圈绕组所流经的电流由第一采样电阻和第二采样电阻之间的关系式决定
。
[0021]所述分数匝线圈绕组所流经的电流的第一采样电阻和第二采样电阻之间的关系式，包括：
[0022][0023]其中，
I1为流经整数匝线圈绕组的电流，
I2为流经分数匝线圈绕组的电流，
R1为第一采样电阻阻值，
R2为第二采样电阻阻值
。
[0024]基于该数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，设计了一种数字化电流比较仪分数匝比补偿方法，所述方法包括：分数匝控制逻辑
、
匝数算法
。
[0025]所述分数匝控制逻辑包括：控制系统给出目标匝数后，将目标匝数分为整数部分与小数部分，将小数部分作为分数匝控制的输入，由分流参数计算目标匝数小数部分对应的分数匝匝数，分数匝匝数通过匝数算法确定线圈的短路或接入及其方向，随后就能控制线圈短路或接入
。
[0026]所述匝数算法包括：二进制分数匝实现
、
平衡三进制分数匝实现
。
[0027]所述二进制分数匝计算公式确定每个开关单元对应的线圈匝数，其计算公式为：
[0028]W
n
＝2n
‑1[0029]其中
W
n
为对应第
n
绕组单元的线圈匝数，
n
为绕组单元的序号
。
[0030]在给定分数匝匝数后，将匝数转换成二进制形式的分数匝匝数，其中二进制形式的分数匝匝数最低位为第1绕组单元，从右往左绕组位数依次为第2绕组单元直到第
n
绕组单元
。
每一位的0或者1分别表示该绕组的短路或者接入
。
[0031]所述三进制分数匝计算公式确定每个开关单元对应的线圈匝数，其计算公式为：
[0032]W
n
＝3n
‑1[0033]在给定分数匝匝数后，将匝数转换成标准三进制的分数匝匝数，再将标准三进制的分数匝匝数转变为平衡三进制的分数匝匝数，其中平衡三进制的分数匝匝数最低位为第1绕组单元，从右往左绕组位数依次为第2绕组单元直到第
n
绕组单元
。
每一位的
‑
1、0
或1分别表示该绕组的反向接入
、
短路或正向接入
。
[0034]实施例：设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，其特征在于，包括分流器和多个绕组单元，多个绕组单元串联；每个绕组单元包括开关单元和线圈，每个绕组中所述线圈是否接入分流器由开关单元控制
。2.
根据权利要求1所述的一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，其特征在于，所述分流器包括第一采样电阻
、
仪表放大器
、
运算放大器
、
分数匝线圈绕组
、
第二采样电阻；电流流经第一采样电阻，第一电阻两端分别连接仪表放大器同相输入端和反相输入端，仪表放大器基准电压引脚与第二采样电阻一端相连且接地，仪表放大器的输出连接运算放大器同相输入端，运算放大器输出连接分数匝线圈绕组一端，分数匝线圈绕组另一端与运算放大器反相输入端以及第二采样电阻另一端相连；所述分数匝线圈绕组由多个绕组单元中的线圈构成，分数匝线圈上所流经的电流由第一采样电阻和第二采样电阻之间的关系式决定
。3.
根据权利要求2所述的一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，其特征在于，所述的开关单元包括四路可单独控制的开关，第一开关与第二开关一端接电流输入；第三开关与第四开关一端接电流输出；第一开关另一端与第四开关另一端接线圈的一端，第二开关另一端与第三开关另一端接线圈的另一端
。4.
根据权利要求2或3所述的一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，其特征在于，设绕组单元序号为
n
，则第
n
绕组单元的线圈的匝数
W
n
为
W
n
＝2n
‑1。5.
根据权利要求2或3所述的一种数字化电流比较仪分数匝比补偿装置，其特征在于，设绕组单元序号为
n
，则第
n
绕组单元的线圈的匝数
W

【专利技术属性】
技术研发人员：富雅琼，郑安迪，
申请(专利权)人：武汉岸峰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：