CN211348608U - 模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，包括：第一信号发生器在同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第一电压信号并输出；第二信号发生器在所述同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第二电压信号并输出；第一数字记录仪和第二数字记录仪在高稳时基同步采样信号的控制下，分别对第一电压信号和第二电压信号进行采样，得到第一电压信号和第二电压信号的幅值数据并输出；控制器将接收到两个幅值数据进行计算，得到两个电压信号之间的比值误差标准值；以及根据预设的参数进行计算得到两个电压信号之间的相位误差标准值。本实用新型具有减小测量结果的不确定度的优点。

Description

模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***

技术领域

本实用新型涉及互感器检验技术领域，尤其是涉及一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***。

背景技术

为应对日益提高的电能需求，国家电网公司提出了建设以“信息化、数字化、自动化、互动化”为特征的统一坚强的智能电网。数字化变电站的智能化运行则是实现智能电网的基础环节之一，电子式互感器作为数字化变电站的重要组成部分，其性能直接影响到数字化变电站的安全和经济效益，也是电能计量准确的必要条件。《IEC60044-8电子式电流互感器标准》对电子式互感器的定义如下：一种装置，由连接到传输***和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护装置或控制装置。在数字接口的情况下，一组电子式互感器共用一台合并单元完成此功能。从定义看，按照输出信号的类型划分，电子式互感器应该包含模拟量输出和数字量输出两种类型。

电子式互感器校验仪则是测量电子式互感器误差必不可少的设备。现有互感器校验仪检定装置主要针对传统的电磁式互感器(例如，二次电压100V、二次电流5A)，而电子式互感器校验仪模拟量功能，无论是电子式电流互感器还是电子式电压互感器，其二次输出均为电压小信号(例如，二次电压6.5V)，两者有很大差异，传统校准方法已不能满足电子式互感器校验仪模拟量功能的校验需要，需研究新的方法来校准。

校准电子式互感器校验仪模拟量功能时需要解决的关键技术问题包括以下两个方面：

(1)参考模拟电压通道100V与被测小信号电压通道(6.5V)的幅值和相位需要准确可调，这种方式比较的是高电压与小电压信号之间的幅值和相位。

(2)参考模拟电流通道5A与被测小信号电压通道(4V)的幅值和相位需要准确可调，这种方式比较的是大电流与小电压信号之间的幅值和相位。

由此可知，现有校准方法并未考虑如何提高信号采样的同步性以及减小测量结果的不确定度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，以实现提高信号采样的同步性以及减小测量结果的不确定度的目的。

为了实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，包括：

第一信号发生器、第二信号发生器、第一数字记录仪、第二数字记录仪和控制器；

所述第一信号发生器在同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第一电压信号并输出；

所述第二信号发生器在所述同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第二电压信号并输出；

所述第一数字记录仪在高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；

所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；

所述控制器将接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值；以及根据预设的参数进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的相位误差标准值。

优选地，还包括：当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路时，所述第一电压信号和所述第二电压信号分别传输至所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的电压测量回路中，所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪对所述第一电压信号和第二电压信号进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值。

优选地，当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路时，还包括：跨导放大器，所述跨导放大器用于将所述第一电压信号或所述第二电压信号对应转换成电流信号并输出。

优选地，所述第一数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；

所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；

所述控制器根据所述跨导放大器的跨导系数、接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。

优选地，还包括：将所述第一电压信号和所述第二电压信号中的一个未经转换的电压信号和所述第一电压信号和所述第二电压信号中的一个经转换而得到的所述电流信号分别对应传输至所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的电压测量回路和电流测量回路中，所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪对所述第一电压信号和所述电流信号进行计算得到所述未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值。

优选地，所述控制器为上位机，其还用于显示所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值，以及显示所述未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。

优选地，所述上位机还用于实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位。

优选地，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器均为电压信号发生器。

优选地，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器中的一个信号发生器的时钟输出端与另一信号发生器的时钟输入端连接，其中一个所述信号发生器所产生的时钟信号输入到另一所述信号发生器内部，使得所述第一信号发生器和所述第二信号发生器所产生的所述第一电压信号和第二电压信号同钟。

优选地，所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的分辨率为28位。

优选地，所述预设的参数包括用于控制所述第一信号发生器和第二信号发生器所产生的电压信号的幅值、频率和触发状态；以及所述第一数据记录仪和所述第二数字记录仪的量程和采样模式。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1)本实用新型通过提供一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，包括：第一信号发生器、第二信号发生器、第一数字记录仪、第二数字记录仪和控制器；所述第一信号发生器在同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第一电压信号并输出；所述第二信号发生器在所述同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第二电压信号并输出；所述第一数字记录仪在高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；所述控制器将接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值；以及根据预设的参数进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的相位误差标准值。由此可知，本实用新型所提供的一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，可以用于校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的模拟量功能，满足其量值溯源的需求，提升了测量能力和溯源特性，且所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪由外接的高稳时基同步采样信号进行触发采样，提高两台数字记录仪的采样同步性，即可以精确确定所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值(幅值)误差和相位误差，提高了对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验能力，以及校验结果的准确度或者是减小了检验结果的不确定度。

2)本实用新型还通过所述控制器实现实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位的目的。由此可以解决现有技术中在对模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验过程中，其采用的校准信号的相位无法实现连续可调的问题，即解决了现有技术中相位调节的局限性；并且其可以实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的测量范围进行全面覆盖性校验的目的，即可以通过所述控制器实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的不同的测量范围分别进行校验目的，进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。

3)本实用新型提供的所述第一信号发生器和所述第二信号发生器均为电压信号发生器，由此可知，本实用新型可以充分利用所述第一信号发生器和第二信号发生器时基的高稳和高准确度的特性，使得所述第一电压信号和所述第二电压信号的相位调节可以达到极高的分辨率和精度，由此，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。

4)本实用新型提供的所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的分辨率为28位。即所述第一数字记录仪和第二数字记录仪均为高精度数字记录仪，通过该高精度数字记录仪以模拟电压数字化采样模式对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样，所得到的电压信号的幅值数据即为通入至所述被测模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路中的所述参考信号(第一电压信号)和所述被测信号(第二电压信号)的幅值的实际值数据。由此可知，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。并且，由于所述比值(幅值)误差根据高精度数字记录仪所记录的幅值数据进行计算得到，而所述相位误差根据所述预设的参数进行计算得到，由此可知，本实用新型既无需补偿其(第一电压信号与第二电压信号之间的)相位特性的差异，也无需修正由于高精度数字记录仪硬件延时所带来的相位测量误差，本实用新型仅需要满足幅值测量的相对精度即可，由此可知，本实用新型大大降低了对高精度数字记录仪的幅值和相位测量要求。

5)本实用新型所提供的所述控制器为上位机，其还用于显示所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值，以及显示所述未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。由此可知，由于被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪直接显示校准电压测量回路或者校准电流测量回路的校验结果，由此，可以便于工作人员直观的得到校验结果，提高了校验效率。

6)本实用新型提供的所述第一信号发生器和所述第二信号发生器中的一个信号发生器的时钟输出端与另一信号发生器的时钟输入端连接，其中一个所述信号发生器所产生的时钟信号输入到另一所述信号发生器内部，使得所述第一信号发生器和所述第二信号发生器所产生的所述第一电压信号和第二电压信号同钟。由此可知，本实用新型通过将一台信号发生器的时钟输出作为另一台信号发生器的时钟输入，利用信号发生器的同钟特性，可便捷高效地实现两路信号(第一电压信号和第二电压信号)之间幅值和相位的任意调节。

7)当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路时，本实用新型还包括：跨导放大器，所述跨导放大器用于将所述第一电压信号或所述第二电压信号对应转换成电流信号并输出。具体的，所述第一数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；所述控制器根据所述跨导放大器的跨导系数、接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。由此可知，本实用新型既能实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路的校准，又能实现对模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路的校准，由此可知其适用于模拟量输入式电子式互感器校验仪模拟量功能的量值溯源。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***校准电压测量回路的结构框图；

图2为本实用新型一实施例的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***校准电流测量回路的结构框图。

附图标记说明：

110-第一信号发生器；120-第二信号发生器；210-第一数字记录仪；220-第二数字记录仪；310-模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路；400-控制器；320-模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路；500-跨导放大器。

具体实施方式

承如背景技术所述，现有校准方法存在未考虑如何提高信号采样的同步性以及减小测量结果的不确定度的问题。具体的，研究发现，从已公开的专利和文献来看，现有的电子式互感器校验仪的校准方法，即校准电子式互感器校验仪模拟量功能的方法主要有以下几种：

文献《电子式互感器校验仪的校准》(耿立峰,河北电力技术，Vol.34，No.4,2015)仅给出了电压功能的校准方法，不能进行电流功能的校准。在其电压功能的校准中，比值误差采用电阻分压的方式，相位误差采用阻容串联的方式。这种方法的问题在于，用直流电阻箱ZX78进行分压，未考虑到其交流特性对其相位误差的影响。相位误差采用的0.02级1μF的交流电容器，目前国内的溯源只能在1kHz下校准，其在工频下的特性难以估计。且相位误差调节也是通过直流电阻箱来实现的，其交流特性也难以评估，若要输出的正交分量极小时，要求电阻箱的阻值也要很小，此时准确度已难以保证，不确定度较大。

文献《电子式互感器校验仪测试方案研究》(徐宏伟,贵州电力技术，Vol.17No.5,2014)采用标准功率源和多功能电能表校准小信号输出的电子式互感器校验仪，因其无法调节比值误差，只能得到单点的零位比值误差，另外也无法调节参考通道和被测小信号通道的相位，无法得到相位误差。文献中其给出的准确度等级仅为0.05级，与被测电子式互感器的准确度等级相同，只能对被测进行比较测试，无法完成校准和溯源。

发明专利一种电子式互感器校验仪的校准试验装置(申请号：201010117234.6)在检定电子式互感器校验仪的模拟量校验功能时，需要同步脉冲发生装置与被校电子式互感器校验仪同步时钟输入单元连接。这表明标准信号和被测信号是通过D/A方式控制相位的，只能保证过零点触发产生标准和被测小信号，无法实现相位的连续可调。

现有的校准方法在比值误差校验中存在交流特性难以评估的问题，同时相位误差无法连续可调，仅能对零位进行单点检定，且测量不确定较大等缺点。

以下结合附图1至2和具体实施方式对本实用新型提出的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

本实用新型的核心思想在于提供一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，可以用于校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的模拟量功能，满足其量值溯源的需求，提升了测量能力和溯源特性，且所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪由外接的高稳时基同步采样信号进行触发采样，提高两台数字记录仪的采样同步性，即可以精确确定所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值(幅值)误差和相位误差，提高了对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验能力，以及校验结果的准确度或者是减小了检验结果的不确定度。

实施例一

具体的，如图1所示，本实施例的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，适用于校验模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路，包括：第一信号发生器110、第二信号发生器120、第一数字记录仪210、第二数字记录仪220和控制器400。

所述第一信号发生器110的输出端分别与所述第一数字记录仪210的输入端和所述校验模拟量输入式电子式互感器校验仪的两个模拟通道中的一个模拟通道连接，在本实施例中，其是与作为参考信号通道的模拟通道连接。

所述第二信号发生器120的输出端分别与所述第二数字记录仪220的输入端和所述校验模拟量输入式电子式互感器校验仪的两个模拟通道中的另一个模拟通道连接，在本实施例中，其是与作为被测信号通道的模拟通道连接；所述控制器400的输入端分别与所述第一数字记录仪210的输出端和所述第二数字记录仪220的输出端连接。

所述第一信号发生器110在同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第一电压信号并输出。

所述第二信号发生器120在所述同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第二电压信号并输出。

所述第一数字记录仪210在高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出。

所述第二数字记录仪220在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出。

所述控制器400将接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值；以及根据预设的参数进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的相位误差标准值。

所述第一电压信号和所述第二电压信号分别通过被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的两路模拟通道(参考信号通道和被测信号通道)传输至所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路310中，所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪对所述第一电压信号和第二电压信号进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值。该比值误差测量值和相位误差测量值即为所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路310的比值误差测量值和相位误差测量值。

进一步的，在开始校验之前，即产生所述第一电压信号和所述第二电压信号之前，需根据所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路310所需要校验的测量范围，通过所述控制器400可以向所述第一信号发生器110和所述第二信号发生器120发送配置参数命令，即发送所述预设的参数，在本实施例中，所述预设的参数包括用于控制所述第一信号发生器和第二信号发生器所产生的电压信号的幅值、频率和触发状态；以及所述第一数据记录仪和所述第二数字记录仪的量程和采样模式(在本实施例中，所使用的采样模式为模拟电压数字化采样模式)。所述第一信号发生器110和所述第二信号发生器120根据接收到的配置参数命令，输出幅值和相位可自由调节的所述第一电压信号和所述第二电压信号。

由此可知，本实施例所提供的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，可以用于校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的模拟量功能，满足其量值溯源的需求，提升了测量能力和溯源特性，且所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪由外接的高稳时基同步采样信号进行触发采样，提高两台数字记录仪的采样同步性，即可以精确确定所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值(幅值)误差和相位误差，提高了对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验能力，以及校验结果的准确度或者是减小了检验结果的不确定度。本实施例还通过所述控制器400实现实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位的目的。由此可以解决现有技术中在对模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验过程中，其采用的校准信号的相位无法实现连续可调的问题，即解决了现有技术中相位调节的局限性；并且其可以实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的测量范围进行全面覆盖性校验的目的，即可以通过所述控制器实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的不同的测量范围分别进行校验目的，进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。

优选地，在本实施例中所述控制器400为上位机，其还用于显示所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。由此可知，由于被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪直接显示校准电压测量回路的比值误差(比值误差测量值)和相位误差(相位误差测量值)，由此可以便于工作人员直观的得到校验结果，提高了校验效率。具体的是，将所述比值误差标准值和比值误差测量值进行比较，以及将所述相位误差标准值与所述相位误差测量值进行比较由此得到校验结果。具体的，例如可以将所述比值误差标准值和所述比值误差测量值以及相位误差标准值和相位误差测量值分别进行差值运算，若其运算结果在预设范围内，则可以认为该模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度是符合要求的，若不在预设范围内，则可认为该模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度是不符合要求的。

优选地，在本实施例中，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器均为电压信号发生器，由此可知，本实施例可以充分利用所述第一信号发生器和第二信号发生器时基的高稳和高准确度的特性，使得所述第一电压信号和所述第二电压信号的相位调节可以达到极高的分辨率和精度，由此，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。

进一步的，在开始校验之前即开启所述第一信号发生器和所述第二信号发生器的工作电源之前，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器中的一个信号发生器的时钟输出端与另一信号发生器的时钟输入端连接，由此，当开启所述第一信号发生器和所述第二信号发生器的工作电源之时，其中一个所述信号发生器所产生的时钟信号输入到另一所述信号发生器内部，使得所述第一信号发生器和所述第二信号发生器所产生的所述第一电压信号和第二电压信号同钟。由此可知，本实施例通过将一台信号发生器的时钟输出作为另一台信号发生器的时钟输入，利用信号发生器的同钟特性，可便捷高效地实现两路信号(第一电压信号和第二电压信号)之间幅值和相位的任意调节。

优选地，在本实施例中，所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的分辨率为28位。即所述第一数字记录仪和第二数字记录仪均为高精度数字记录仪，通过该高精度数字记录仪以模拟电压数字化采样模式对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样，所得到的电压信号的幅值数据即为通入至所述被测模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路中的所述参考信号(第一电压信号)和所述被测信号(第二电压信号)的幅值的实际值数据。由此可知，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。并且，由于所述比值(幅值)误差根据高精度数字记录仪所记录的幅值数据进行计算得到，而所述相位误差根据所述预设的参数进行计算得到，由此可知，本实施例既无需补偿其(第一电压信号与第二电压信号之间的)相位特性的差异，也无需修正由于高精度数字记录仪硬件延时所带来的相位测量误差，本实施例仅需要满足幅值测量的相对精度即可，由此可知，本实施例大大降低了对高精度数字记录仪的幅值和相位测量要求。

实施例二

如图2所示，本实施例的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，适用于校验模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路，与实施例一相比，其区别在于，还包括：

跨导放大器500，所述跨导放大器500用于将所述第一电压信号或所述第二电压信号对应转换成电流信号并输出。在本实施例中，所述跨导放大器500的输入端与所述第二信号发生器120的输出端连接，其输出端与所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的所述被测信号通道连接，用于将所述第二电压信号转换成所述电流信号输送至所述校验模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路320中。具体的，所述第一数字记录仪210在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；所述第二数字记录仪220在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；所述控制器400根据所述跨导放大器500的跨导系数、接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到未经转换的电压信号(在本实施例中，为第一电压信号)与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。

在本实施例中，将所述第一电压信号通过被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的两路模拟通道中的一个模拟通道(参考信号通道)传输至所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的电流测量回路320中，将所述电流信号通过被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的两路模拟通道中的另一个模拟通道(被测信号通道)传输至所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的电流测量回路320中，所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪对所述第一电压信号和所述电流信号进行计算得到所述未经转换的电压信号(第一电压信号)与所述电流信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值，即得到所述被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路320的比值误差测量值和相位误差测量值。

优选地，在本实施例中，所述控制器400为上位机，其还用于显示所述第一电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。由此可知，由于被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪直接显示校准电流测量回路的比值误差(比值误差测量值)和相位误差(相位误差测量值)，由此可以便于工作人员直观的得到校验结果，提高了校验效率。具体的是，将所述比值误差标准值和比值误差测量值进行比较，以及将所述相位误差标准值与所述相位误差测量值进行比较由此得到校验结果，具体的，例如可以将所述比值误差标准值和所述比值误差标准值以及相位误差标准值和相位误差测量值分别进行差值运算，若其运算结果在预设范围内，则可以认为该模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度是符合要求的，若不在预设范围内，则可认为该模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度是不符合要求的。

由此，由于实施例二包括所述实施一中所设有的全部部件，由此，其具有实施例一中的全部有益效果或优点，即本实施例所提供的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，可以用于校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的模拟量功能，满足其量值溯源的需求，提升了测量能力和溯源特性，且所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪由外接的高稳时基同步采样信号进行触发采样，提高两台数字记录仪的采样同步性，即可以精确确定所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值(幅值)误差和相位误差，提高了对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验能力，以及校验结果的准确度或者是减小了检验结果的不确定度。本实施例还通过所述控制器400实现实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位的目的。由此可以解决现有技术中在对模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验过程中，其采用的校准信号的相位无法实现连续可调的问题，即解决了现有技术中相位调节的局限性；并且其可以实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的测量范围进行全面覆盖性校验的目的，即可以通过所述控制器实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的不同的测量范围分别进行校验目的，进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。在本实施例中，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器均为电压信号发生器，由此可知，本实施例可以充分利用所述第一信号发生器和第二信号发生器时基的高稳和高准确度的特性，使得所述第一电压信号和所述第二电压信号的相位调节可以达到极高的分辨率和精度，由此，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。进一步的，在开始校验之前即开启所述第一信号发生器和所述第二信号发生器的工作电源之前，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器中的一个信号发生器的时钟输出端与另一信号发生器的时钟输入端连接，由此，当开启所述第一信号发生器和所述第二信号发生器的工作电源之时，其中一个所述信号发生器所产生的时钟信号输入到另一所述信号发生器内部，使得所述第一信号发生器和所述第二信号发生器所产生的所述第一电压信号和第二电压信号同钟。由此可知，本实施例通过将一台信号发生器的时钟输出作为另一台信号发生器的时钟输入，利用信号发生器的同钟特性，可便捷高效地实现两路信号(第一电压信号和第二电压信号)之间幅值和相位的任意调节。以及，在本实施例中，所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的分辨率为28位。即所述第一数字记录仪和第二数字记录仪均为高精度数字记录仪，通过该高精度数字记录仪以模拟电压数字化采样模式对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样，所得到的电压信号的幅值数据即为通入至所述被测模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路中的所述参考信号(第一电压信号)和所述被测信号(第二电压信号)的幅值的实际值数据。由此可知，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。并且，由于所述比值(幅值)误差根据高精度数字记录仪所记录的幅值数据进行计算得到，而所述相位误差根据所述预设的参数进行计算得到，由此可知，本实施例既无需补偿其(第一电压信号与第二电压信号之间的)相位特性的差异，也无需修正由于高精度数字记录仪硬件延时所带来的相位测量误差，本实施例仅需要满足幅值测量的相对精度即可，由此可知，本实施例大大降低了对高精度数字记录仪的幅值和相位测量要求。

上述实施例一和实施例二中信号发生器与数字记录仪之间可以采用GPIB-USB线进行连接，所述数字记录仪与所述控制器之间也可以采用GPIB-USB线进行连接。在一些其他的实施例中，也可以采用其他类型的数据线进行连接，本实用新型对此不作过多限制。

由此可知，本实用新型既能实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路的校准，又能实现对模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路的校准，由此可知其适用于模拟量输入式电子式互感器校验仪模拟量功能的量值溯源。

本实用新型所提供的一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***的工作原理如下：当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路时，

在同步触发信号的控制下，根据预设的参数，采用两个信号发生器(上述实施例一中的第一信号发生器110和第二信号发生器120)分别产生两路第一电压信号和两路第二电压信号；

在高稳时基同步采样信号的控制下，采用第一数字记录仪210对所述两路中的一路所述第一电压信号进行采集得到所述第一电压信号的幅值数据；

同时，在所述高稳时基同步采样信号的控制下，采用第二数字记录仪220对所述两路中的一路所述第二电压信号进行采集得到所述第二电压信号的幅值数据；

采用控制器400对所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值，以及根据所述预设的参数进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的相位误差标准值；

所述两路中的另一路所述第一电压信号和所述两路中的另一路所述第二电压信号分别对应通入至被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路310中的两个模拟量通道中，所述被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪根据接收到的所述第一电压信号和所述第二电压信号进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值；

将所述比值误差标准值和所述比值误差测量值进行比较，以及将所述相位误差标准值和所述相位误差测量值也进行比较得到校准结果。

本实用新型所提供的一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***的工作原理还包括：当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路时，在同步触发信号的控制下，根据预设的参数，采用两个信号发生器中一个所述信号发生器(第一信号发生器110)产生第一电压信号；采用两个信号发生器中的另一个所述信号发生器(第二信号发生器120)产生第二电压信号，并采用一个跨导放大器500对所述第二电压信号进行转换得到电流信号。

在高稳时基同步采样信号的控制下，采用第一数字记录仪对所述第一电压信号进行采集得到所述第一电压信号的幅值数据。

同时，在所述高稳时基同步采样信号的控制下，采用第二数字记录仪对所述第二电压信号进行采集得到所述第二电压信号的幅值数据。

采用控制器根据所述跨导放大器的跨导系数对所述第二电压信号的幅值数据进行转换，得到所述电流信号的幅值数据，并根据所述电流信号的幅值数据和所述第一电压信号的幅值数据进行对进行计算得到所述第一电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值。

所述控制器还根据所述预设的参数以及所述跨导系数进行计算得到所述第一电压信号与所述电流信号之间的相位误差标准值。

所述第一电压信号以及所述电流信号分别对应通入至被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路和电流测量回路中，所述被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪根据接收到的所述第一电压信号和所述电流信号进行计算得到所述第一电压信号与所述电流信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值；以及将所述比值误差标准值和所述比值误差测量值进行比较，并将所述相位误差标准值和所述相位误差测量值进行比较得到校准结果。

另外，上述模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准过程，可以通过软件程序自动化完成，即具体的可以通过所述控制器400实现，例如所述控制器100包括存储器和处理器，所述存储器用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上文所述的校准过程。

具体的，当控制器400为上位机时，上位机通过连接线对所有信号发生器和所有高精度数字记录仪发送自动控制命令；配套计算机程序和工控机主要用于发送控制命令，配置仪器、接收数据、处理数据、显示比值差和相位差等重要结果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

综上所述，1)本实用新型通过提供一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，包括：第一信号发生器、第二信号发生器、第一数字记录仪、第二数字记录仪和控制器；所述第一信号发生器在同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第一电压信号并输出；所述第二信号发生器在所述同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第二电压信号并输出；所述第一数字记录仪在高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；所述控制器将接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值；以及根据预设的参数进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的相位误差标准值。由此可知，本实用新型所提供的一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，可以用于校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的模拟量功能，满足其量值溯源的需求，提升了测量能力和溯源特性，且所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪由外接的高稳时基同步采样信号进行触发采样，提高两台数字记录仪的采样同步性，即可以精确确定所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值(幅值)误差和相位误差，提高了对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验能力，以及校验结果的准确度或者是减小了检验结果的不确定度。

2)本实用新型还通过所述控制器实现实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位的目的。由此可以解决现有技术中在对模拟量输入式电子式互感器校验仪的校验过程中，其采用的校准信号的相位无法实现连续可调的问题，即解决了现有技术中相位调节的局限性；并且其可以实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的测量范围进行全面覆盖性校验的目的，即可以通过所述控制器实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的不同的测量范围分别进行校验目的，进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。

3)本实用新型提供的所述第一信号发生器和第二信号发生器均为电压信号发生器，由此可知，本实用新型可以充分利用所述第一信号发生器和第二信号发生器时基的高稳和高准确度的特性，使得所述第一电压信号和所述第二电压信号的相位调节可以达到极高的分辨率和精度，由此，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。

4)本实用新型提供的所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的分辨率为28位。即所述第一数字记录仪和第二数字记录仪均为高精度数字记录仪，通过该高精度数字记录仪以模拟电压数字化采样模式对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行采样，所得到的电压信号的幅值数据即为通入至所述被测模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路中的所述参考信号(第一电压信号)和所述被测信号(第二电压信号)的幅值的实际值数据。由此可知，其进一步提高了校验所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的准确度。并且，由于所述比值(幅值)误差根据高精度数字记录仪所记录的幅值数据进行计算得到，而所述相位误差根据所述预设的参数进行计算得到，由此可知，本实用新型既无需补偿其(第一电压信号与第二电压信号之间的)相位特性的差异，也无需修正由于高精度数字记录仪硬件延时所带来的相位测量误差，本实用新型仅需要满足幅值测量的相对精度即可，由此可知，本实用新型大大降低了对高精度数字记录仪的幅值和相位测量要求。

5)本实用新型所提供的所述控制器为上位机，其还用于显示所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值，以及显示所述未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。由此可知，由于被校验的模拟量输入式电子式互感器校验仪直接显示校准电压测量回路或者校准电流测量回路的校验结果，由此，可以便于工作人员直观的得到校验结果，提高了校验效率。

6)本实用新型提供的所述第一信号发生器和所述第二信号发生器中的一个信号发生器的时钟输出端与另一信号发生器的时钟输入端连接，其中一个所述信号发生器所产生的时钟信号输入到另一所述信号发生器内部，使得所述第一信号发生器和所述第二信号发生器所产生的所述第一电压信号和第二电压信号同钟。由此可知，本实用新型通过将一台信号发生器的时钟输出作为另一台信号发生器的时钟输入，利用信号发生器的同钟特性，可便捷高效地实现两路信号(第一电压信号和第二电压信号)之间幅值和相位的任意调节。

7)当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路时，本实用新型还包括：跨导放大器，所述跨导放大器用于将所述第一电压信号或所述第二电压信号对应转换成电流信号并输出。具体的，所述第一数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；所述控制器根据所述跨导放大器的跨导系数、接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。由此可知，本实用新型既能实现对所述模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路的校准，又能实现对模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路的校准，由此可知其适用于模拟量输入式电子式互感器校验仪模拟量功能的量值溯源。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，包括：

第一信号发生器、第二信号发生器、第一数字记录仪、第二数字记录仪和控制器；

所述第一信号发生器在同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第一电压信号并输出；

所述第二信号发生器在所述同步触发信号的控制下根据预设的参数产生第二电压信号并输出；

所述第一数字记录仪在高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；

所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；

所述控制器将接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值；以及根据预设的参数进行计算得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的相位误差标准值。

2.如权利要求1所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，还包括：当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电压测量回路时，所述第一电压信号和所述第二电压信号分别传输至被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的电压测量回路中，所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪对所述第一电压信号和第二电压信号进行测量得到所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值。

3.如权利要求1所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，当校准模拟量输入式电子式互感器校验仪的电流测量回路时，还包括：跨导放大器，所述跨导放大器用于将所述第一电压信号或所述第二电压信号对应转换成电流信号并输出。

4.如权利要求3所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，

所述第一数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第一电压信号进行采样，得到所述第一电压信号的幅值数据并输出；

所述第二数字记录仪在所述高稳时基同步采样信号的控制下，对所述第二电压信号进行采样，得到所述第二电压信号的幅值数据并输出；

所述控制器根据所述跨导放大器的跨导系数、接收到的所述第一电压信号的幅值数据和所述第二电压信号的幅值数据进行计算，得到未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。

5.如权利要求4所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，还包括：将所述第一电压信号和所述第二电压信号经转换而得到的所述电流信号分别对应传输至被校准的所述模拟量输入式电子式互感器校验仪所设有的电压测量回路和电流测量回路中，所述被校准的模拟量输入式电子式互感器校验仪对所述第一电压信号和所述电流信号进行计算得到所述未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差测量值和相位误差测量值。

6.如权利要求4所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，所述控制器为上位机，其还用于显示所述第一电压信号与所述第二电压信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值，以及显示所述未经转换的电压信号与所述电流信号之间的比值误差标准值和相位误差标准值。

7.如权利要求6所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，所述上位机还用于实时连续调节第一信号发生器和第二信号发生器分别输出的所述第一电压信号和第二电压信号之间的幅值和相位。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器均为电压信号发生器。

9.如权利要求7所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，所述第一信号发生器和所述第二信号发生器中的一个信号发生器的时钟输出端与另一信号发生器的时钟输入端连接，其中一个所述信号发生器所产生的时钟信号输入到另一所述信号发生器内部，使得所述第一信号发生器和所述第二信号发生器所产生的所述第一电压信号和第二电压信号同钟。

10.如权利要求7所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的分辨率为28位。

11.如权利要求8所述的模拟量输入式电子式互感器校验仪的校准***，其特征在于，所述预设的参数包括用于控制所述第一信号发生器和第二信号发生器所产生的电压信号的幅值、频率和触发状态；以及所述第一数字记录仪和所述第二数字记录仪的量程和采样模式。

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