[发明专利]用于测量宽频电流的模拟标准分流器及其测量方法

说明书

本发明提供了一种用于测量宽频电流的模拟标准分流器及其测量方法，包括变压器连接感应分压器；一次电流输入绕组和二次电流输出绕组连接交流标准电阻的电流输入端；二次补偿绕组连接交流补偿电阻的电流输入端；交流标准电阻的电位低端与交流补偿电阻的电位低端短接；感应分压器中的电压输出绕组的低端连接交流标准电阻的电位高端，另一端连接交流补偿电阻的电位高端；电压输入绕组的一端连接交流标准电阻的电流输入端，另一端通过电压跟随器连接交流补偿电阻的电位高端。本发明提供的模拟标准分流器分流器测量准确度高、测量范围宽、测量大电流时不受功率影响、可将二次仪表与一次大电流隔离。

技术领域

本发明涉及精密电磁测量领域，具体涉及用于测量宽频电流的模拟标准分 流器及其测量方法。

背景技术

交流分流器是用于测量交流电流的电阻量具，一般由电阻元件及其两端的铜接线柱组成。交流分流器通常设计为四端结构，被测电流从铜接线柱流入，分流器电阻元件上的电压从特定的电位端子输出。然而在实际工作中存在以下问题：

由于交流分流器由电阻元件构成，其功率与阻值成正比，大功率会造成分流器发热，而电阻元件具有一定的温度系数，温度变化后其阻值也随之改变。因此，交流分流器设计时通常采用mΩ甚至μΩ级别的低值电阻元件，以降低其测量功率，部分分流器在结构上还考虑到一定的散热措施，或加装散热装置。但由于功率与电流的平方成正比，所以在测量大电流时，分流器功率将显著增加，散热措施不能解决分流器电阻随温度变化而变化的问题，导致测量准确度降低。

随着频率的提升，交流分流器的残余电感和分布电容的影响逐渐增加，阻 值较低时，残余电感的影响更为显著，从而增加了分流器的时间常数，给电流 带来较大的相位差。所以，交流分流器制作时，需降低分布参数的影响，如采 用同轴结构或增加屏蔽保护等。高准确度低值电阻的加工及交流分流器的结构 设计均具有一定难度。

常规采用实物电阻元件的交流分流器阻值较低，电阻元件的阻值偏差较大， 即分流器的准确度较低，而且受测量功率影响较大，测量大电流时误差增大。 基于电阻元件串并联的鼠笼式同轴交流分流器受测量功率限制，通常只能测量 100A以下的交流电流，测量更高电流时，由于元件发热，会引起较大的测量误 差。

发明内容

本申请提供一种用于测量宽频电流的模拟标准分流器及其测量方法，用于 解决现有技术中无法提升分流器准确度的问题。

根据第一方面，一种实施例中提供一种用于测量宽频电流的模拟标准分流 器，包括：电流互感器、感应分压器、交流标准电阻、交流补偿电阻、变压器 以及电压跟随器；

所述变压器连接所述感应分压器；

所述电流互感器包括一次电流输入绕组、二次电流输出绕组、二次补偿绕 组、交流标准电阻、交流补偿电阻；

所述一次电流输入绕组连接被测电流，所述二次电流输出绕组连接所述交 流标准电阻的电流输入端；所述二次补偿绕组连接所述交流补偿电阻的电流输 入端；所述交流标准电阻的电位低端与所述交流补偿电阻的电位低端短接；

所述感应分压器包括电压输入绕组、电压输出绕组，所述电压输出绕组上 引出输出抽头；

所述电压输出绕组的低端连接所述交流标准电阻的电位高端，另一端连接 所述交流补偿电阻的电位高端；

所述电压输入绕组的一端连接所述交流标准电阻的电流输入端，另一端通 过所述电压跟随器连接所述交流补偿电阻的电位高端。

进一步地，所述一次电流输入绕组引出多个输入抽头，所述电压输出绕组 引出多个输出抽头，同步切换所述一次电流输入绕组的输入抽头和所述电压输 出绕组的输出抽头。

进一步地，所述交流补偿电阻的标称值与所述交流标准电阻的阻值相同。

进一步地，所述二次电流输出绕组匝数与所述二次补偿绕组匝数相同。