本发明专利技术公开了一种用于精密交流电流测量的电流/电压变换的溯源方法，包括：（1）将交流电稳压源输入已知比例误差Eu的交流电压比例基准进行电压/电压比例变换，得到标准电压；（2）将该交流电稳压源接入已知阻值误差Eru的电压型标准电阻器，得到标准电流；（3）将所得的标准电流输入电流/电压变换器，按照标准电压的大小，进行相应电流/电压的比例变换，得到变换后的电压；（4）将变换后的电压与标准电压进行比较获得误差，则用交流电压比例基准和电压型标准电阻器校准了电流/电压变换器，也即电流/电压变换的比例变换准确度溯源到了交流电压比例基准和电压型标准电阻器。本发明专利技术可提高电流/电压变换的溯源准确度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量值溯源技术，具体涉及。
技术介绍
由于工业和科研的需要，精密的交流电流测量溯源技术近来越来越得到重视。众所周知，电流的测量是建立在电压测量的基础之上，即将电流变换为电压(电流/电压变换)，通过测量这个电压来间接测量电流。此外，由于实际工作中 的交流电流范围很宽，如常见的O. 002A-100A，而测量仪器保证准确度的输入范围有限，所以需要将大电流或小电流转换为合适的固定电流值，再用一个固定阻值的标准电阻器进行电流/电压变换；或者采用多个不同阻值的标准电阻器，直接对测量范围内的交流电流进行电流/电压转换。目前，广泛应用于工业、计量、科研和电力试验研究部门的交流电流计量标准仪器，其测量不确定度指标一般在IOOppm左右，国家级实验室的交流电流测量标准的测量不确定度一般能达到15 30ppm左右。现有的交流电流测量准确度的溯源主要有以下两种技术方法一、标准电阻法如图5所示，当电流通过电阻时，电阻两端会产生电压降，如果电阻已知且这个电压范围能够直接测量，由欧姆定律I=U/R就可以测量和标定出电流，这就实现了电流/电压变换。用此方法对宽量限的电流测量，则需多个标准电阻器。当电流通过电阻时，电阻上消耗的功率W=I2R,如果实际测量需要O. 8V电压，则测量100A电流的标准电阻的阻值应为O. 008 Ω，则此时标准电阻的功耗将达到W=80W，所以测量大电流的标准电阻的功率容量要足够大，通常采用组合式电流型标准电阻器，如美国FLUKE公司的A40B型精密分流器，以满足一定功率消耗的要求。组合式电流型标准电阻器的阻值的不确定度一般只在20 60ppm范围内，并呈现阻值减小而误差增大的特性。但此标准电阻器的角差的不确定度一般较小，工频电流测量时约在I μ rad (I微弧度)范围内。标准电阻的标定通常用精密的交流阻抗电桥(也可用直流电桥标定交流电阻器的阻值误差)，精密的交流阻抗电桥的最小测量不确定度约为IOppm (K=2)。交流阻抗电桥是与标准参考电阻一起使用的，标准参考电阻一般由1、10、100、1000、10000、100000欧姆的标称值电阻组合而成，标准参考电阻的角度误差通常用微弧度(μ rad)表示。这种传统的标准电阻法即是将交流电流的测量溯源到组合式电流型标准电阻器。这种方法主要存在以下问题①电流型标准电阻的阻值不确定度较大，因大电流测量时的功耗较大，电流型标准电阻器会产生发热，温度漂移大；②标定组合式电流型标准电阻器时，因交流阻抗电桥工作电流较小，与组合式电流型标准电阻器实际工作电流差异较大，引入的不确定度很难计量。二、功率测量溯源法如图6所示，当功率测量的不确定度较小时，可以通过功率指示值反推出电流幅值的方法来测量。由有功功率表达式W=U*I*COSO可知，当功率因数COSO调整为I且电压已知时，则有I=w/U。目前最高准确度的功率测量装置配有不确定度不大于5ppm的电流互感器，其次级额定电流为5A，功率测量装置用固定的输入电压(如100V)，通过变换电流互感器的档位(初级有多个抽头)来扩展电流的测量范围。传统的功率测量溯源法即是将交流电流的测量溯源到标准功率表。这种方法主要存在以下问题①功率测量溯源方法受到功率和电压有效值测量准确度双重影响；②功率测量溯源方法不确定度影响因素多，且不能单独测量电流的角差。综上所述，交流电流的测量溯源可通过电流/电流变换、电流/电压变换等过程来实现，所以交流电流的测量溯源就演变成了电流/电流变换、电流/电压变换的溯源，而上述两种现有交流电流测量的溯源方法都存在一些问题，很难满足一般电学计量实验室提高交流电流测量溯源准确度的实际迫切需要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供，可提高电流/电压变换的溯源准确度。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现一种用于交流电流测量的电流/电压变换的溯源方法，包括(I)将交流电稳压源输入已知比例误差Eu的交流电压比例基准进行电压/电压比例变换，得到标准电压；(2)将该交流电稳压源接入已知阻值误差Eru的电压型标准电阻器，得到标准电流；( 3 )将所得的标准电流输入电流/电压变换器，按照标准电压的大小，进行相应电流/电压的比例变换，得到变换后的电压；(4)将变换后的电压与标准电压进行比较获得误差，则用交流电压比例基准和电压型标准电阻器校准了电流/电压变换器，也即电流/电压变换的比例变换准确度溯源到了交流电压比例基准和电压型标准电阻器。在上述基础上，本专利技术可做如下改进本专利技术所述步骤(3)中，先将标准电流输入电流/电流变换器进行电流比例变换，标准电流变换为满足后级所述电流/电压变换器输入要求的输入电流；其中，用电流比较仪检定校准电流/电流变换器，获得电流/电流变换器的比例误差Eii2。本专利技术所述步骤(4)中，用双通道交流电压比较仪的两个通道分别接入所述标准电压和所述变换后的电压，获得两通道的比较误差E2，则获得电流/电压变换器的变换误差Eiu=E2+Eu+Eru — Eii2，从而实现对电流/电压变换器的校准，也即实现对电流/电压变换准确度的溯源。本专利技术所述电流/电压变换的溯源方法还包括(4-1)将交流电稳流源输入其它安匝的电流/电流变换器，经相适配的电流/电压变换器输出变换电压，该变换电压与已校准的电流/电压变换器输出的校准电压相对应；(4-2)将其它安匝的电流/电流变换器与已校准的电流/电流变换器的重叠档位串接后，经已校准的电流/电压变换器输出校准电压；(4-3)将变换电压与校准电压进行比较获得误差，则用已校准的电流/电流变换器和已校准的电流/电压变换器校准了其它安匝的电流/电流变换器及其相适配的电流/电压变换器，也即进行了扩展电流/电压变换器的比例变换准确度的溯源。本专利技术所述步骤(4-3 )中，采用双通道交流电压比较仪对变换电压与校准电压进行比较获得误差。进一步地，本专利技术所述电流/电压变换的溯源方法还包括(6-1)另外用交流电稳流源输入电流/电流变换器输出后，经电流/电压变换器输出；(6-2)同时将交流电稳流源输入已知相位误差的电流型标准电阻器后输出；(6-3)将电流/电压变换器的输出与电流型标准电阻器的输出进行比较获得相位误差，则用电流型标准电阻器校准了电流/电压变换器的相位，也即电流/电压变换的相位准确度溯源到了电流型标准电阻器。本专利技术采用双通道交流电压比较仪对电流/电压变换器的输出与电流型标准电阻器的输出进行比较获得相位误差。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果( I)本专利技术用准确度可用达ppm量级的交流电压比例基准和电压型标准电阻器来校准(溯源)交流电流/电压变换的幅值，而交流电压比例基准可国家JJG244-2003《感应分压器检定规程》确定的感应分压器绝对检验方法原则对其进行检定，且电压型标准电阻器也可直接送到相应的国家计量检定机构进行溯源，并得到相应的误差值，其组织不确定度较小，也不会产生发热到来温漂问题，从而最终保证了本专利技术溯源方法的溯源准确度；(2)本专利技术再利用电流型标准电阻器其角差不确定度小的特点，单独校准电流/电压变换器的相位，使其角差溯源准确度可达Iurad内，进一步提高本专利技术电流/电压变换的溯源准确度。(3)本专利技术还通过电流/电流互感器相同档位串接，即手拖手(back本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于精密交流电流测量的电流/电压变换的溯源方法，其特征在于包括：（1）将交流电稳压源输入已知比例误差Eu的交流电压比例基准进行电压/电压比例变换，得到标准电压；（2）将该交流电稳压源接入已知阻值误差Eru的电压型标准电阻器，得到标准电流；（3）将所得的标准电流输入电流/电压变换器，按照标准电压的大小，进行相应电流/电压的比例变换，得到变换后的电压；（4）将变换后的电压与标准电压进行比较获得误差，则用交流电压比例基准和电压型标准电阻器校准了电流/电压变换器，也即电流/电压变换的比例变换准确度溯源到了交流电压比例基准和电压型标准电阻器。
【技术特征摘要】
1.一种用于精密交流电流测量的电流/电压变换的溯源方法，其特征在于包括(1)将交流电稳压源输入已知比例误差Eu的交流电压比例基准进行电压/电压比例变换，得到标准电压；(2)将该交流电稳压源接入已知阻值误差Eru的电压型标准电阻器，得到标准电流；(3)将所得的标准电流输入电流/电压变换器，按照标准电压的大小，进行相应电流/ 电压的比例变换，得到变换后的电压；(4)将变换后的电压与标准电压进行比较获得误差，则用交流电压比例基准和电压型标准电阻器校准了电流/电压变换器，也即电流/电压变换的比例变换准确度溯源到了交流电压比例基准和电压型标准电阻器。2.根据权利要求1所述的电流/电压变换的溯源方法，其特征在于所述步骤(3)中， 先将标准电流输入电流/电流变换器进行电流比例变换，标准电流变换为满足后级所述电流/电压变换器输入要求的输入电流；其中，用电流比较仪检定校准电流/电流变换器，获得电流/电流变换器的比例误差Eii2。3.根据权利要求2所述的电流/电压变换的溯源方法，其特征在于所述步骤(4)中， 用双通道交流电压比较仪的两个通道分别接入所述标准电压和所述变换后的电压，获得两通道的比较误差E2，则获得电流/电压变换器的变换误差Eiu=E2+Eu+Eru — Eii2，从而实现对电流/电压变换器的校准，也即实现对电流/电压变换准确度的溯源。4.根据权利要求2所述的电流/电压变换的溯源方法，其特征在于所述电流/电压变换的溯源方法还...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹至刚，曹敏，叶小雪，毕志周，贺艳平，李波，
申请(专利权)人：广州市格宁电气有限公司，云南电网公司，云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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