CN112858983B - 一种分流器自动校准的方法及*** - Google Patents
一种分流器自动校准的方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种分流器自动校准的方法及***,所述方法包括:获取分流器的本征信息和历史校准信息;根据本征信息、历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;根据本次校准参数确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数并分段输出标准电流;实时获取分流器的温度值和电流值;通过校准补偿模型计算分段补偿数据,建立分段补偿数据库;导入分段补偿数据库对分流器进行数字化校准。通过对分流器分类测试,建立不同类型的分段补偿数据库,导入对应类型分段补偿数据库对分流器进行数字化校准。针对批量分流器校准,可简化校准操作,提高校准效率,提升校准的准确性和数字化水平。
Description
技术领域
本发明属于电量测量及信息化技术领域,具体涉及一种分流器自动校准的方法及***。
背景技术
分流器是一种测量直流电流用的传感器件,用于直流大电流测量。大功率分流器主要由一个低值电阻构成,根据欧姆定理,当直流电流流过分流器时,分流器电阻两端产生电压降,通过测量分流器电阻两端电压降,可以计算得到电流值。分流器由于具有结构简单、工作可靠、性能稳定、成本低的优势,广泛用于大功率充电机、大功率整流器、大功率逆变器、电池储能等领域的直流电流测量。
但是,在实际应用中,分流器存在测量准确度低、发热影响大、温度补偿难于实现、二次接线影响大等问题;同时,不同厂家、不同批量生产的分流器产品难于保证一致性,批量调校校准的工作量大等问题。
现有的分流器校准通过外接设备进行测量,根据测量获取的误差数据进行尺寸调整,对分流器进行调整校准。分流器校准的操作复杂、校准的准确性和效率低,并且对于批量的分流器校准工作量大,无法实现数字化校准。
发明内容
本申请提供了一种分流器自动校准的方法及***。以解决现有的分流器校准操作复杂、校准的准确性和效率低以及无法实现数字化校准的问题。
一方面,本申请提供一种分流器自动校准的方法,包括:
获取分流器的本征信息和历史校准信息;
根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;
根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数;
根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据所述分段补偿数据建立分段补偿数据库;
导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准。
可选的,所述分段补偿数据库包括:特征经验型分段补偿数据库、精密实时型分段补偿数据库以及新增型分段补偿数据库。
可选的,还包括建立所述特征经验型分段补偿数据库:
将分流器进行分类,选取同一类型多个分流器进行测试。获取每一个类型的多个分流器的本征信息和分段测试数据,所述分段测试数据包括:标准电流源参数和分段输出电流的过程参数,多个分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述测试标准电流源参数和所述测试分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取同一类型多个分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算同一类型分流器的分段补偿数据,根据同一类型分流器的分段补偿数据建立所述特征经验型分段补偿数据库。
可选的,还包括建立所述精密实时型分段补偿数据库:
获取单个分流器的本征信息和分段精密测试数据,所述分段精密测试数据包括:精密补偿分段数、标准电流源参数和分段输出电流的过程参数、分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述精密测试分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值、所述本征信息和所述分段精密测试数据,通过校准补偿模型计算分段精密补偿数据,根据分段精密补偿数据建立所述精密实时型分段补偿数据库。
可选的,还包括建立所述新增型分段补偿数据库:
如果分流器类型不在所述经验型分段补偿数据库中,则添加新增型分流器分段补偿数据库。获取所述分流器类型的本征信息和分段测试数据,所述分段测试数据包括:标准电流源参数和分段输出电流的过程参数、分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立所述新增型分段补偿数据库。
可选的,所述本征信息包括:分流器的温度系数,分流器标称电阻值和分流器标称电阻值校准时温度。
可选的,所述根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据的步骤包括:
根据所述温度值、所述电流值、所述分流器的温度系数,所述分流器标称电阻值和所述分流器标称电阻值校准时温度,计算电阻补偿修正系数;
根据所述电阻补偿修正系数,通过校准补偿模型计算电阻补偿修正值。
可选的,所述计算电阻补偿修正系数的公式为:
其中,Kcj为第j分段的电阻补偿修正系数,α为分流器的温度系数,Tj为实时测得分流器的温度值,T0为分流器标称电阻值校准时温度值,Ipj为第j分段的分流器的电流值,Isj为第j分段输出的标准电流值。
可选的,所述通过校准补偿模型计算电阻补偿修正值的公式为:
Rcj=Kcj·Rs;
其中,Rcj为第j分段的电阻补偿修正值,Kcj为第j分段的电阻补偿修正系数,RS为分流器标称电阻值。
另一方面,本申请还提供一种分流器自动校准***,用于执行以上所述的方法,包括:控制计算机以及与所述控制计算机连接的直流标准电流源和分流器,所述直流标准电流源和所述分流器通过导线连接;
其中,所述控制计算机用于:获取所述分流器的本征信息和历史校准信息;根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数,并将所述分段输出电流的过程参数发送至所述直流标准电流源;控制所述直流标准电流源按分段输出电流,实时获取所述分流器的温度值和电流值;根据所述温度值、所述电流值、所述本征信息、分流器测得的温度值和电流值,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立分段补偿数据库;导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准;
所述直流标准电流源用于:接收所述分段输出电流的过程参数;根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流。
由以上技术方案可知,本申请提供一种分流器自动校准的方法及***,所述方法包括:获取分流器的本征信息和历史校准信息;根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数;根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;实时获取分流器的的温度值和电流值;根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立分段补偿数据库;导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准。
本申请提供一种分流器自动校准的方法及***,通过对不同类型的分流器建立对应的分段补偿数据库,在分流器进行校准时导入分段补偿数据库进行数字化校准。可以简化校准操作,提高校准的准确性、一致性,同时针对批量分流器校准,提高校准的效率和数字化校准水平。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种分流器自动校准的方法的一个实施例的流程图;
图2为本申请提供的一种分流器自动校准***的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的***和方法的示例。
请参阅图1,图1为本申请提供的一种分流器自动校准的方法的一个实施例的流程图。一方面,本申请提供一种分流器自动校准的方法,包括:
S1:获取分流器的本征信息和历史校准信息。
在一些实施例中,可选的,所述本征信息包括:分流器的温度系数,分流器标称电阻值和分流器标称电阻值校准时温度。还包括:分流器型号、编号、量程、初始准确等级、制造材质、校准状态等分流器的基本信息。所述历史校准信息包括:历史校准补偿类型、历史校准日期、历史校准补偿分段数、历史校准分段补偿目标准确度等。所述本征信息和所述历史校准信息用于确定本次校准的参数。
S2:根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度。
在本实施例中,根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数的方法可以根据预设的规则,通过对本征信息和历史校准信息进行分析,得到本次校准参数。还可以根据既往经验和本次校准准确度的预期要求选择本次校准参数。
具体的,所述分段补偿类型包括特征经验型、精密实时型、新增型。所述补偿分段数假设分流器可测量范围是0-100A,根据校准预期准确度的要求等影响因素,可设定分段为:0-5A,5-20A,20-50A,50-100A四段。所述校准预期准确度,如分流器原始准确度等级为0.5级,校准修正后希望达到优于0.1级,分段越细,可达到的预期准确度越高。
S3:根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数。其中,所述分段输出电流的过程参数包括输出电流的分段数、每一段输出的标准电流的电流值以及输出持续的时间等参数。
S4:根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流。
S5:实时获取分流器的的温度值和电流值。
S6:根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立分段补偿数据库。
可选的,所述根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据的步骤包括:
S61:根据所述温度值、所述电流值、所述分流器的温度系数,所述分流器标称电阻值和所述分流器标称电阻值校准时温度值计算电阻补偿修正系数。
可选的,所述计算电阻补偿修正系数的公式为:
其中,Kcj为第j分段的电阻补偿修正系数,α为分流器的温度系数,Tj为实时测得分流器的温度值,T0为分流器标称电阻值校准时温度值,Ipj为第j分段的分流器的电流值,Isj为第j分段输出的标准电流值。
S62:根据所述电阻补偿修正系数,通过校准补偿模型计算电阻补偿修正值。
可选的,所述通过校准补偿模型计算电阻补偿修正值的公式为:
Rcj=Kcj·Rs;
其中,Rcj为第j分段的电阻补偿修正值,Kcj为第j分段的电阻补偿修正系数,RS为分流器标称电阻值。
S7:导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准。
可选的,所述分段补偿数据库包括:特征经验型分段补偿数据库、精密实时型分段补偿数据库以及新增型分段补偿数据库。
在本实施例中,所述特征经验型分段补偿数据库通过对分流器分类测试、分段测试等前期实验研究,汇总提炼数据规律后,预先构建主流类分流器特征经验型分段补偿数据库。所述特征经验型分段补偿数据库是预先已经构建好的,每次校准只需针对分流器量程的低端分段、满度值分段进行,其余分段可直接应用特征经验型数据值,加满度值对应的比例修正后形成。特征经验型分段补偿数据库主要应用于批量的分流器校准中,可以大大提高校准的效率。
所述精密实时型分段补偿数据库通过对单个分流器过程参数分段细化测量,逐段校准后获得各分段补偿修正数据,实时构建单个分流器精密实时分段补偿数据库,将精密实时型分段补偿数据库导入分流器数字化模块,在分流器实际使用时对测得结果进行精准补偿修正。所述精密实时型分段补偿数据库分段更多更细,每次校准时需对设定的每段都进行测量计算。用精密实时型分段补偿数据库对分流器校准的准确度更高,因此,主要应用于一个或少量的分流器校准中,以及对校准后预期准确度要求高的分流器校准中。
所述新增型分段补偿数据库针对拟新构建的特征经验型分段补偿数据库应用设计,扩展分段补偿数据库类别。新增型分段补偿数据库是因为还没有对应的特征经验型分段补偿数据库,需要补充构建,便于后续应用,不断完善分段补偿数据库。
以下提供了一些可以实现的所述特征经验型分段补偿数据库、所述精密实时型分段补偿数据库以及所述新增型分段补偿数据库的建立方法:
可选的,所述方法还包括建立所述特征经验型分段补偿数据库:
将分流器进行分类,选取同一类型多个分流器进行测试。获取每一个类型的多个分流器的本征信息和分段测试数据,所述分段测试数据包括:标准电流源参数和分段输出电流的过程参数,多个分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述测试分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取同一类型多个分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算同一类型多个分流器的分段补偿数据,对多个分流器对应的分段补偿数据进行平均处理,得到该特征类型分流器的分段补偿数据,根据该特征类型分流器的分段补偿数据建立所述特征经验型分段补偿数据库。
可选的,所述方法还包括建立所述精密实时型分段补偿数据库:
获取单个分流器的本征信息和分段精密测试数据,所述分段精密测试数据包括:精密补偿分段数、标准电流源参数和分段输出电流的过程参数、分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述精密测试分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值、所述本征信息和所述分段精密测试数据,通过校准补偿模型计算分段精密补偿数据,根据分段精密补偿数据建立所述精密实时型分段补偿数据库。
可选的,所述方法还包括建立所述新增型分段补偿数据库:
如果分流器类型不在所述经验型分段补偿数据库中,则添加新增型分流器分段补偿数据库。获取所述分流器类型的本征信息和分段测试数据,所述分段测试数据包括:标准电流源参数和分段输出电流的过程参数、分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立所述新增型分段补偿数据库。
请参阅图2,图2为本申请提供的一种分流器自动校准***的一个实施例的结构示意图。另一方面,本申请还提供一种分流器自动校准***,用于执行以上所述的方法,包括:控制计算机1以及与所述控制计算机1连接的直流标准电流源2和分流器3,所述直流标准电流源2和所述分流器3通过导线连接;
其中,所述控制计算机1用于:获取所述分流器3的本征信息和历史校准信息;根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数,并将所述分段输出电流的过程参数发送至所述直流标准电流源2;控制所述直流标准电流源2按分段输出标准电流,实时获取所述分流器3的温度值和电流值;根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立分段补偿数据库;导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准;
所述直流标准电流源2用于:接收所述分段输出电流的过程参数;根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流。
由以上技术方案可知,本申请提供一种分流器自动校准的方法及***,所述方法包括:获取分流器的本征信息和历史校准信息;根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数;根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;实时获取分流器的温度值和电流值;根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立分段补偿数据库;导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准。
本申请提供一种分流器自动校准的方法及***,通过对不同类型的分流器建立对应的分段补偿数据库,在分流器进行校准时导入分段补偿数据库进行数字化校准。可以简化校准操作,提高校准的准确性、一致性,同时针对批量分流器校准,提高了校准的效率和数字化校准水平。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种分流器自动校准的方法,其特征在于,包括:
获取分流器的本征信息和历史校准信息;
根据所述本征信息、所述历史校准信息和本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;
根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数;
根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据所述分段补偿数据建立分段补偿数据库;所述校准补偿模型包括电阻补偿修正系数和分流器标称电阻值;
导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准。
2.根据权利要求1所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,所述分段补偿数据库包括:特征经验型分段补偿数据库、精密实时型分段补偿数据库以及新增型分段补偿数据库。
3.根据权利要求2所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,还包括建立所述特征经验型分段补偿数据库:
将分流器进行分类,选取同一类型多个分流器进行测试;获取每一个类型的多个分流器的本征信息和分段测试数据,所述分段测试数据包括:标准电流源参数和分段输出电流的过程参数,多个分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述标准电流源参数和所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取同一类型多个分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算同一类型分流器的分段补偿数据,根据同一类型分流器的分段补偿数据建立所述特征经验型分段补偿数据库。
4.根据权利要求2所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,还包括建立所述精密实时型分段补偿数据库:
获取单个分流器的本征信息和分段精密测试数据,所述分段精密测试数据包括:精密补偿分段数、标准电流源参数和分段输出电流的过程参数、分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值、所述本征信息和所述分段精密测试数据,通过校准补偿模型计算分段精密补偿数据,根据分段精密补偿数据建立所述精密实时型分段补偿数据库。
5.根据权利要求2所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,还包括建立所述新增型分段补偿数据库:
如果分流器类型不在所述经验型分段补偿数据库中,则添加新增型分流器分段补偿数据库;获取所述分流器类型的本征信息和分段测试数据,所述分段测试数据包括:标准电流源参数和分段输出电流的过程参数、分流器各对应分段测得的温度值和电流值;
根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流;
实时获取分流器对应的温度值和电流值;
根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立所述新增型分段补偿数据库。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,所述本征信息包括:分流器的温度系数,分流器标称电阻值和分流器标称电阻值校准时温度。
7.根据权利要求6所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,所述根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据的步骤包括:
根据所述温度值、所述电流值、所述分流器的温度系数,所述分流器标称电阻值和所述分流器标称电阻值校准时温度计算电阻补偿修正系数;
根据所述电阻补偿修正系数,通过校准补偿模型计算电阻补偿修正值。
9.根据权利要求7所述的分流器自动校准的方法,其特征在于,所述通过校准补偿模型计算电阻补偿修正值的公式为:
Rcj=Kcj·Rs
其中,Rcj为第j分段的电阻补偿修正值,Kcj为第j分段的电阻补偿修正系数,RS为分流器标称电阻值。
10.一种分流器自动校准***,用于执行权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,包括:控制计算机(1)以及与所述控制计算机(1)连接的直流标准电流源(2)和分流器(3),所述直流标准电流源(2)和所述分流器(3)通过导线连接;
其中,所述控制计算机(1)用于:获取所述分流器(3)的本征信息、历史校准信息和分流器测得温度值和电流值;根据所述本征信息、所述历史校准信息和所述本次校准预期确定本次校准参数,所述本次校准参数包括:分段补偿类型、补偿分段数和校准预期准确度;根据所述分段补偿类型、所述补偿分段数和所述校准预期准确度确定标准电流源参数和分段输出电流的过程参数,并将所述分段输出电流的过程参数发送至所述直流标准电流源(2);实时获取所述分流器(3)的温度值和电流值;根据所述温度值、所述电流值和所述本征信息,通过校准补偿模型计算分段补偿数据,根据分段补偿数据建立分段补偿数据库;导入所述分段补偿数据库,根据所述分段补偿数据库对所述分流器进行数字化校准;
所述直流标准电流源(2)用于:接收所述分段输出电流的过程参数;根据所述分段输出电流的过程参数分段输出标准电流。
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