[發明專利]一種電流傳感器頻響帶寬測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201811601784.8
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109813951A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 王東興;李瑞;朱燕燕;譚松清;郭春龍;胡志敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;楊希

1.一種電流傳感器頻響帶寬測量裝置，其特征在于，所述裝置包括：依次連接的一充電單元、一電能存儲單元、一電流波形產生單元、一電流傳感器、一電壓采樣單元和一中央處理單元，其中，所述電能存儲單元通過一電壓檢測單元與所述中央處理單元連接，且該中央處理單元還與所述充電單元連接，其中：

所述中央處理單元配置為：一方面控制所述充電單元為電能存儲單元充電，并在充電完成后控制所述電能存儲單元向電流波形產生單元供電，并使該電流波形產生單元產生方波、脈沖波或多諧波電流作為輸入所述電流傳感器的被測電流信號，另一方面根據所述電壓檢測單元檢測到的電能存儲單元的電壓變化值和電壓變化時間，計算獲得所述被測電流信號的頻率幅值和相位信息，并根據所述電壓采樣單元從電流傳感器采集到的信號，計算獲得所述電流傳感器的輸出信號的頻率幅值和相位信息，最后比對所述被測電流信號的頻率幅值和相位信息與所述電流傳感器的輸出信號的頻率幅值和相位信息，以確定所述電流傳感器的頻響和帶寬特性。

2.根據權利要求1所述的電流傳感器頻響帶寬測量裝置，其特征在于，所述中央處理單元進一步配置為：接收所述電壓檢測單元檢測到的電能存儲單元的電壓值，并將該電壓值與一預設的電壓閾值比較，若該電壓值小于所述電壓閾值，則控制所述充電單元為電能存儲單元充電，直至該電壓值達到所述電壓閾值后，控制所述充電單元停止為電能存儲單元充電。

3.根據權利要求1所述的電流傳感器頻響帶寬測量裝置，其特征在于，所述中央處理單元進一步配置為：根據所述電壓檢測單元檢測到的電能存儲單元的電壓變化值和電壓變化時間，通過FFT計算獲得所述被測電流信號的頻率幅值和相位信息，并根據所述電壓采樣單元從電流傳感器采集到的信號，通過FFT計算獲得所述電流傳感器的輸出信號的頻率幅值和相位信息。

4.根據權利要求1所述的電流傳感器頻響帶寬測量裝置，其特征在于，所述充電單元包括：相連的一可控穩壓電源以及一第一開關，其中，所述第一開關與所述中央處理單元連接，以由該中央處理單元控制該第一開關的開通和關斷。

5.根據權利要求1所述的電流傳感器頻響帶寬測量裝置，其特征在于，所述電能存儲單元包括一儲能電容器。

6.根據權利要求1所述的電流傳感器頻響帶寬測量裝置，其特征在于，所述電流波形產生單元包括：一第二開關，其與所述中央處理單元連接，以由該中央處理單元控制該第二開關的開通和關斷。

7.一種電流傳感器頻響帶寬測量方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟S0，提供如權利要求1-6中任意一項所述的電流傳感器頻響帶寬測量裝置；

步驟S1，所述中央處理單元控制充電單元為電能存儲單元充電；

步驟S2，在充電完成后，所述中央處理單元控制電能存儲單元向電流波形產生單元供電，并使該電流波形產生單元產生方波、脈沖波或多諧波電流作為輸入所述電流傳感器的被測電流信號；

步驟S3，所述中央處理單元根據電壓檢測單元檢測到的電能存儲單元的電壓變化值和電壓變化時間，計算獲得所述被測電流信號的頻率幅值和相位信息；

步驟S4，所述中央處理單元根據電壓采樣單元從電流傳感器采集到的信號，計算獲得所述電流傳感器的輸出信號的頻率幅值和相位信息；

步驟S5，所述中央處理單元比對被測電流信號的頻率幅值和相位信息與所述電流傳感器的輸出信號的頻率幅值和相位信息，以確定所述電流傳感器的頻響和帶寬特性。

8.根據權利要求7所述的電流傳感器頻響帶寬測量方法，其特征在于，所述步驟S1包括：所述中央處理單元接收電壓檢測單元檢測到的電能存儲單元的電壓值，并將該電壓值與一預設的電壓閾值比較，若該電壓值小于所述電壓閾值，則控制所述充電單元為電能存儲單元充電，直至該電壓值達到所述電壓閾值后，控制所述充電單元停止為電能存儲單元充電。