[发明专利]一种剩余电流保护断路器的电流非线性补偿方法

摘要

本发明属于剩余电流保护断路器领域，特别涉及一种剩余电流保护断路器的电流非线性补偿方法，所述的方法包括以下步骤：电流互感器将一次侧交流大电流转换成二次侧小电流，通过整流输出直流电流，再经过电流电压转换和信号调理输入至ADC进行数字采样，最后由微处理器对ADC数字采样的数据进行分段线性拟合处理，通过修正每个分段区间的比值系数K值，实现对电流互感器非线性区间的线性补偿，满足全电流输入范围的电流检测精度要求。本发明技术方案无需电路元件搭建，成本低，调试验证以及生产更加方便，也更容易达到更高的精度；由于采用的微处理器进行软件分段，可以将分段实现得更为细致，实现也更加方便灵活。

主权项

1.一种剩余电流保护断路器的电流非线性补偿方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：电流互感器将一次侧交流大电流转换成二次侧小电流，通过整流输出直流电流，再经过电流电压转换和信号调理输入至ADC进行数字采样，最后由微处理器对ADC数字采样的数据进行分段线性拟合处理，通过修正每个分段区间的比值系数K值，实现对电流互感器非线性区间的线性补偿，满足全电流输入范围的电流检测精度要求；所述的分段线性拟合处理包括样机额定电流校准、样机补偿系数计算、生产额定电流校准三部分组成；/n所述的样机额定电流校准：选一台剩余电流保护断路器样机，在电流延时测试台输入额定电流In，执行电流校准程序，对负载电流实时ADC数字采样得到给定额定电流In条件下的采样值An，根据公式(1)，计算出比值系数Kn；/nK＝A×8192÷I (1)/n式中，K为给定电流条件下的比值系数，A为给定电流条件下对应的ADC采样值，I为输入给定电流值；/n所述的样机补偿系数计算：选同一台剩余电流保护断路器样机，在剩余电流保护断路器的电流延时测试台，输入4个给定电流值I1、I2、I3、I4，测试出对应的ADC采样值/nA1、A2、A3、A4，并根据公式(1)计算出比值系数K1、K2、K3、K4，然后根据公式(2)，用给定额定电流In条件下计算出对应的4个差值C1、C2、C3、C4，用该差值作为对应的线性补偿系数，并把补偿系数C1、C2、C3、C4和这4个给定电流ADC采样值A1、/nA2、A3、A4作为常量输入到微处理中，烧录：/nC＝Kn-K (2)/n式中，C为给定电流条件下的补偿系数，Kn为给定额定电流条件下的比值系数，K为给定电流下的比值系数；/n所述的生产额定电流校准：批量生产时，首先对每一台剩余电流保护断路器进行样机额定电流校准，计算出额定电流下的每台剩余电流保护断路器比值系数Kn；/n样机额定电流校准完之后，剩余电流保护断路器输入当前电流，ADC实时采样当前电流采样值A，并将当前电流采样值A与An、A1、A2、A3、A4进行比较，根据公式(3)计算出当前电流的比值系数K；/nK ＝Kn- C (3)；/n式中，K为当前电流的比值系数，Kn为给定额定电流条件下的比值系数，C为当前电流的补偿系数，其中当A≤A1时C＝0；当A1<A≤A2时C＝C1；当A2<A≤A3时C＝C2；当A3<A≤A4时C＝C3；当A4<A时C＝C4；/n然后再通过当前电流采样值A和公式(4)计算出当前的实际电流值；/nI ＝A×8192÷K (4)/n式中，I为当前电流值，A为当前电流采样值，K为当前电流的比值系数。/n