[發明專利]具有功率測量功能的儀器的相頻校準方法及系統

有效

• 申請號: 201810288903.2
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN108614227B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李楚元
• 申請（專利權）人: 一諾儀器（中國）有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種具有功率測量功能的儀器的相頻校準方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：標準功率源依據一個電壓量程值以及電流量程值輸出相應的電壓和電流信號至各待校準儀器；并確定若干校準頻率點及各頻率點下的校準相位點；

S2：采集待校準儀器輸出的測量值，直至完成所需相位點的測量；該測量值包括電流、電壓相位值；

然后，針對步驟S1中確定的每個校準頻率點：

S3：依據各校準相位點對應的所述步驟S2中自待校準儀器輸出的電流、電壓相位值以及步驟S1中輸出至待校準儀器的電流、電壓相位值，得到該校準頻率點下的電流和電壓的相位延遲平均值；

S4：依據步驟S3確定的電流和電壓的相位延遲平均值以及該校準頻率點的頻率值，確定該校準頻率點的相位誤差值；

S5：重復步驟S3和S4，得到所有校準頻率點的相位誤差值；

S6：對步驟S5得到的校準頻率點和相位誤差值，進行差值或者擬合運算，得到校準參數；

S7：取不同的電壓量程值和電流量程值的組合，重復步驟S1至S6，得到所有電壓量程值以及電流量程值組合下的校準參數；

S8：依據步驟S7得到的校準參數，完成所有電壓量程值和電流量程值下的相頻校準；

其中，在所述步驟S7中，在取不同的電壓量程值和電流量程值時，針對M個電壓量程值和N個電流量程值；

先取一特定的電壓量程值，將該電壓量程值分別與N個所述電流量程值組成N個組合，針對各組合分別重復步驟S1至S6，完成該N個組合下的相頻校準，得到N組校準參數；

再取一個特定的電流量程值，將該電流量程值分別與所述特定的電壓量程值以外的M-1個電壓量程值組成M-1個組合，針對各組合分別重復步驟S1至S6，完成該M-1個組合下的相頻校準，得到M-1組校準參數；

根據N+M-1組校準參數，完成對所有N*M個組合的相頻校準。

2.如權利要求1所述的具有功率測量功能的儀器的相頻校準方法，其特征在于：在所述步驟S1中，輸出電壓的有效值為相應電壓量程值的0.5-1倍，輸出電流的有效值為相應電流量程值的0.5-1倍，輸出電壓和電流信號始終保持同頻。

3.如權利要求2所述的具有功率測量功能的儀器的相頻校準方法，其特征在于：在所述步驟S1中，輸出電壓的有效值為相應電壓量程值的0.75倍，輸出電流的有效值為相應電流量程值的0.75倍。

4.如權利要求1所述的具有功率測量功能的儀器的相頻校準方法，其特征在于：在所述步驟S3中，電流的相位延遲平均值依據以下公式計算得到：

電壓的相位延遲平均值依據以下公式計算得到：

其中：

ΔT_U(f)為f校準頻率點下電壓的相位延遲平均值；

ΔT_I(f)為f校準頻率點下電流的相位延遲平均值；

N為f校準頻率點下校準相位點個數；

θU_i為第i個校準相位點對應的輸入至所述待校準儀器的電壓相位值；

θU_i′為第i個校準相位點對應的自所述待校準儀器輸出的電壓相位值；

θI_i為第i個校準相位點對應的輸入至所述待校準儀器的電流相位值；

θI_i′為第i個校準相位點對應的自所述待校準儀器輸出的電流相位值；

f為校準頻率點的頻率值。

5.如權利要求1或4所述的具有功率測量功能的儀器的相頻校準方法，其特征在于：在所述步驟S2中采集的測量值中，

當采集次數小于預設的穩定超時閾值時，選擇最近測量值中滿足標準差小于特定值的若干測量值的平均值；

在采集次數大于預設的穩定超時閾值時，選擇若干最近測量值的平均值，作為所述步驟S3中采用的自所述待校準儀器輸出的電壓、電流相位值；

所述特定值為對應的輸入至所述待校準儀器的電壓、電流相位值與一預設的校準穩定相對閾值的乘積。