[其他]直流电流互感器比差直读校验的方法及装置

说明书

一种涉及直流电流互感器比差直接测量技术以及实现该技术所制造的校验装置。

目前，国内外均采用间接测量法测量直流电流互感器的比差，既把被检直流电流互感器与标准直流电流互感器（或电流比较仪等标准大电流比例装置）进行比较，测取被检直流电流互感器次级电流的绝对误差和标准直流电流互感器的次级电流，通过计算得到被检直流电流互感器的相应比差。这种检测方法的缺点是：

1、由于直流电流互感器的比差是由两个测量数据（由电流绝对误差值和工作电流值）计算得到，所以，从数据的测取到比差的计算和其符号的判别都比较繁琐，因此，工作效率低。

2、由于该方法所采用的测试装置，是由两台高分辨率、高输入阻抗的数字电压表，两个以上的高精度电阻器，一台高精度的直流电流比例装置等组成，所以测试线路繁琐、操作技术复杂、测试装置成本高。

3、该方法准确度低    不能检测高精度直流电流比例仪器。

本发明目的：实现直流电流互感器比差的直接测量。

本发明技术解决方案是：

采用双电流比较仪实现直流电流互感器比差直接测量。首先，经双电流比较仪将被检直流电流互感器初、次级电流转换为反映直流电流互感器比差的差值电流和规一化电流;然后通过测量电阻网络和补偿电阻网络分别把差值电流和规一化电流转换为测量电压和补偿电压;最后通过运算指零仪实现测量电压和补偿电压的比较，调节补偿电阻网络中的补偿电阻值，当测量电压等于补偿电压时，补偿电阻网络的该段电阻值直接可读出直流电流互感器的比差值，从而实现直流电流互感器比差直接测量目的。

利用上述直流电流互感器比差直读校验方法所制造的直流电流互感器比差直读校验仪，主要由转换电流比较器，检测电流比较器，测量电阻网络，补偿电阻网络和运算指零仪组成。

本发明优点是：

1、比差直读。在确定的工作电流下，调节比差读数盘（既调节补偿电阻网络中的补偿电阻），在运算指零仪指零时，便可从读数盘上直接读得被检直流电流互感器的比差值。并且，在测量过程中几乎不受工作电流波动的影响，操作简单，工作效率高。

2、准确度高，它不仅可以直接检定直流电流互感器的比差，而且还能检定高精度的直流电流比例仪器，适合于做为企业计量部门直流电流比例计量标准。

3、本校验仪工作时，不需要其它附加设备，而且成本低，体积小、重量轻、便于携带、不但可在实验室工作，也适合于工业现场检定。

下面结合附图说明本发明最佳实施例。

图1和图2为本发明工作原理图。

在图1和图2中，1检测电流比较器、2转换电流比较器、3、4解调放大器、5测量电阻网络、6补偿电阻网络、7运算指零仪、8被检直流电流互感器，I₁被检直流电流互感器初级工作电流、I₂被检直流电流互感器次级工作电流、I差值电流、I^′₂规一化电流、W₁转换电流比较器的初级绕组、W₂转换电流比较器的次级绕组、W_c转换电流比较器的检测绕组、N₁检测电流比较器的初级绕组、N₂检测电流比较器的次级绕组、N_c检测电流比较器的检测绕组、N检测电流比较器的反馈绕组。

在图1中转换电流比较器2的次级绕组W₂、检测电流比较器1的次级绕组N₂、补偿电阻网络6和解调放大器4依次连接;检测电流比较器1的反馈绕组N两端分别与解调放大器3和测量电阻网络5相连;运算指零仪7分别与测量电阻网络5和补偿电阻网络6相连。

在图2中，转换电流比较器2的次级绕组W₂两端、分别与解调放大器4和补偿电阻网络6连接;检测电流比较器的反馈绕组N两端分别与解调放大器3和测量电阻网络5相连;检测电流比较器1的次级绕组N₂与转换电流比较器2的初级绕组W₁串联;运算指零仪7分别与测量电阻网络5和补偿电阻网络6相连。

在直流电流互感器比差直读校验仪工作时，把被检直流电流互感器8的初级绕组与检测电流比较器1的初级绕组N₁串接;把被检直流电流互感器8的次级绕组与转换电流比较器2的初级绕组W₁串接（图1），或者把被检直流电流互感器8的次级绕组与转换电流比较器2的初级绕组W₁和检测电流比较器1的次级绕组N₂相串联（图2）。在图1中转换电流比较仪（包括转换电流比较器和解调放大器4）将被检直流电流互感器8的次级电流I₂转换为规一化电流I^′₂、该电流通过转换电流比较器2的次级绕组W₂、并且产生的磁势与转换电流比较器2的初级磁势相等，即W₁I₂＝W₂I^′₂、规一化电流I^′₂通过检测电流比较器1的次级绕组N₂所产生的磁势差与检测电流比较器1的初级磁势相比较，其磁势差值、即N₁I₁-N₂I^′₂。在图2中检测电流比较器1的初、次级磁势之差为N₁I₁-N₂I₂。上述两个差值均由图1、图2中检测电流比较器1的检测绕组N_c检出后，经解调放大器3输出差值电流I，此差值电流通过检测电流比较器1的反馈绕组N产生反馈磁势，使检测电流比较器1的初、次级磁势达到平衡、既N₁I₁-N₂I^′₂＝NI（图1）或N₁I₁-N₂I₂＝NI（图2）。图3为测量电阻网络5和补偿电阻网络6原理线路图。其中：R为测量电阻网络5的测量电阻、R₁为补偿电阻网络6的补偿电阻，并且R、R₁为连动调节。K₁、K₂为转换开关，7为运算指零仪。在图3中、差值电流I在测量电阻网络5的测量电阻R上形成测量电压IR、规一化电流I^′₂在补偿电阻网络6形成补偿电压I^′₂R₁。图4为运算指零仪7的原理线路图。其中：A₁～A₄运算放大器、γ₁～γ₅运算电阻、10指示仪表、E端为测量电压IR的输入端（运算放大器A₁的反相端）、F端（运算放大器A₂的反相端）或G端（运算放大器A₃的反相端）为补偿电压I^′₂R₁的输入端、当比差f为正（或为负）时，通过转换开关K₂将补偿电压I^′₂R₁加至G端（或F端）。运算放大器A₂、A₃输出端分别经运算电阻γ₂和γ₃与运算放大器4的同相端和反相端相连接。在图4中，当调节补偿电阻R₁、使指示仪表10指零时，测量电压IR与补偿电压I^′₂R相平衡、既IR＝±I^′₂R₁、此时被检直流电流互感器的比差（图1）或（图2），当 (N₂)/(N₁) R±R₁＝常数或 (N₂)/(N₁) · (W₂)/(W₁) R±R₁＝常数时，则f＝±RR₁所以补偿电阻R₁可以直接读出被检直流电流互感器的比差量值和符号。这样通过调节补偿电阻R₁就实现了被检直流电流互感器比差直读的目的。