[發明專利]一種實現等電流共地測量的方法

無效

• 申請號: 201210240775.7
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102768349A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 張江濤;潘仙林;王彪;谷揚;劉文芳;董耀;馬雪鋒;趙軍
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 郭韞

技術領域

本發明屬于電學計量領域，具體涉及一種實現等電流共地測量的方法。

背景技術

計量是為實現單位統一、量值準確可靠而進行的科技、法制和管理的活動。其中的電學計量是采用相應的測量方法對被測電參量進行定量分析的一門科學，是人們掌握電學知識，發展電學理論和電學技術的重要手段。交流電流測量是電學計量的一個重要分支。

交流電流的測量是通過它們在熱電變換器加熱絲中所產生的熱效應和已知的直流電流在同一標準熱電變換器中的熱效應相比較而確定交流電流的量值。但這種標準熱電變換器只能在50mA的電流量程下工作，為了實現50mA到10A各個量程的電流測量，必須進行比例變換。因此電流和功率測量所能達到的準確度，不但與直流測量和熱電變換器的交直流比較的準確度有關，而且直接與比例變換的準確度相關。這種比例變換是由電流互感器來實現的。為了獲得5×10^-5的交流電流測量準確度，就要求電流互感器的誤差小于2×10^-5?？梢娫谡麄€測量系統的各部分誤差分配中，電流互感器占有相當大的比重。

世界各國的交流電流國家基準普遍建立在交直流轉換的基礎上，起點是單元或多元熱電變換器。熱電變換器輸入電流的范圍在2.5mA至10mA。通過理論計算熱電變換器加熱絲電阻的時間常數以確定電流交直流轉換誤差的頻率響應。量程的擴展由同軸交直流分流器通過step-up的方法向上擴展。即從已知交直流差的熱電變換器的滿度開始，校準下一級并聯的分流器和熱電變換器在50％左右的交直流差，認為交直流差在50％左右與100％時沒有變化再向更下一級傳遞。

上個世紀90年代開始，各國實驗室上普遍采用商業分流器與熱電變換器組合擴展電流量程。用的最多的是美國FLUKE公司的A40，A40A，以及美國Holt公司的分流器Model?HCS?1。

使用這些商業產品可將國家基準的電流交直流轉換最大擴展到20A。2000年以后有些國家開始擺脫商業產品的限制，研制自己的同軸結構分流器，為了盡可能能夠降低電阻上的功耗，在1A以上自行研制的同軸分流器普遍采取鼠籠結構，典型的是瑞典SP設計的分流器。我國在06年完成的諧波功率國家基準研究中電流部分采取的就是該分流器。

電流基準量程的擴展是通過Build-up(或稱Step-up)的方法擴展的，但是該方法在向上擴展的過程中，作為標準的分流器與被測分流器是相互串聯的，這樣就不可避免的存在著兩個分流器低電位端不一致的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決上述在Build-up電流交直流測量過程中，作為標準的分流器和被測分流器串聯比較時，存在兩個分流器低電位端不一致的問題，提供一種實現等電流共地測量的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種實現等電流共地測量的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將一路電流分成兩個并聯的支路；

(2)將標準分流器連接到第一個支路上，將被測分流器連接到第二個支路上，并使得兩個支路的電流相等，同時將標準分流器和被測分流器的低電位端均接地，從而實現被測分流器和標準分流器的共地測量。

所述步驟(1)包括以下步驟：

(11)將兩個相互絕緣的導線均勻絞合形成絞合線后再均勻地繞制在圓環形鐵芯上；

(12)將一個導線的首端和另一導線的尾端相連接作為電流輸入端，兩個導線的另一端分別作為電流輸出端，形成所述的兩個并聯的支路。

所述步驟(2)是這樣實現的：

設標準分流器和被測分流器的名義值分別為R₁和R₂；

如果R₁＝R₂，則將兩個所述電流輸出端分別與標準分流器的電流輸入端和被測分流器的電流輸入端連接；然后將標準分流器的電流輸出端和被測分流器的電流輸出端同時接地；

如果R₁＞R₂，則將第一個電流輸出端與標準分流器的電流輸入端連接，將第二個電流輸出端與名義阻值為r的電阻的第一端連接，所述電阻的第二端與被測分流器的電流輸入端連接，R₁＝R₂+r；然后將標準分流器的電流輸出端和被測分流器的電流輸出端同時接地；