[發明專利]一種直流電流比較儀繞組匝數比值的自校準方法

有效

• 申請號: 202110265710.7
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113030827B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 周力任;潘洋;來磊;馮建;詹國鐘
• 申請（專利權）人: 上海市計量測試技術研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供了一種直流電流比較儀繞組匝數比值的自校準方法。自校準方法包括以下步驟：分別計算各段繞組的匝數與第1盤參考繞組的匝數的比值；計算第1盤的撥盤旋鈕位于不同位置時對應的繞組的匝數與第1盤參考繞組的匝數的比值；將所有S1計算得到的比值相加，再求倒數，得到第1盤參考繞組的匝數與第1盤一次繞組中全部段繞阻的匝數的比值；計算第1盤一次繞組中的全部段繞組的匝數與二次繞組的匝數的比值；將S2計算得到的比值乘以S3計算得到的比值再乘以S4計算得到的比值，得到校準結果。本方法不確定度小，可達10supgt;?8/supgt;數量級；不再依賴標準直流電流比較儀，具有實時性和通用性；避免了送校往返路途中的顛簸，進一步減小了不確定度。

技術領域

本發明涉及電流測量技術領域，特別涉及一種直流電流比較儀繞組匝數比值的自校準方法。

背景技術

直流大電流的測量原理主要是將大電流轉換成小電流，以便于通用電測量儀器測量。因此，直流電流比較儀的電流轉換比例的準確度至關重要。工業生產往往需要大電流，數值可達數千安培及以上。目前發展出了很多測量儀器，包括分流器、直流互感器、霍爾電流傳感器、直流電流比較儀等，上述儀器利用了不同的原理，各有利弊與著重點。

總的來說，“準”是解決直流大電流量值溯源的第一要務。直流電流比較儀通過比例橋路和指零技術實現了安匝平衡，具有高準確度和高線性度的特點，將直流電流的計量能力推向了新的高度。直流電流比較儀通過調制-解調的方式將流過一次繞組的電流變換為流過二次繞組的電流，變換值為二次繞組的匝數除以一次繞組的匝數。對于直流電流比較儀的校準，通常將本單位最高等級的計量標準送上一級計量機構進行量值溯源，同時為實現最佳不確定度，一般采用測差法，即串聯標準直流電流比較儀的一次繞組和被檢直流電流比較儀的一次繞組，通入直流電流，測量兩者二次繞組的差值電流。

然而，測差法要求標準直流電流比較儀與被檢直流電流比較儀匝數比值的名義值相同，但是標準直流電流比較儀的匝數比值數量有限。另外，最高等級直流電流比較儀送校往返路途中的顛簸，也會對精密儀器的計量性能帶來一定的不確定性。目前校準的不確定度通常不小于10^-6數量級。因此，現有的直流電流比較儀繞組匝數比值的校準方法存在不具有實時性、缺乏通用性和不確定度較大的技術問題。

發明內容

本發明提供了一種直流電流比較儀繞組匝數比值的自校準方法，以解決現有的直流電流比較儀繞組匝數比值的校準方法不具有實時性、缺乏通用性和不確定度較大的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種直流電流比較儀繞組匝數比值的自校準方法，所述自校準方法用于對直流電流比較儀一次繞組的匝數與二次繞組的匝數的比值進行校準，所述直流電流比較儀包括一次繞組、二次繞組和參考繞組，所述一次繞組包括第1盤一次繞組，所述參考繞組包括第1盤參考繞組；所述第1盤一次繞組包括兩段以上的繞組，所述第1盤一次繞組的各段繞組的匝數等于所述第1盤參考繞組的匝數；所述第1盤一次繞組的總匝數等于所述二次繞組的匝數；

所述自校準方法包括以下步驟：

S1、分別將所述第1盤一次繞組中的各段繞組逐次與所述第1盤參考繞組反向串聯，并串聯接入第一電流源，所述二次繞組的輸出端連接第一電流表，記錄所述第一電流表的指針偏轉格數，根據公式分別計算所述第1盤一次繞組中的各段繞組的匝數與所述第1盤參考繞組的匝數的比值，其中，W_1i表示第1盤一次繞組中的第i段繞組的匝數，W_r1表示所述第1盤參考繞組的匝數，C_AT1表示所述第一電流表的分度值，A_1i表示第1盤一次繞組中的第i段繞組對應的第一電流表指針偏轉格數，I₁表示所述第一電流源的電流值；

S2、確定第1盤一次繞組的撥盤旋鈕位于不同位置時包含的各段繞組，將包含的各段繞組分別對應的所述S1計算得到的比值相加，得到第1盤的撥盤旋鈕位于不同位置時對應的繞組的匝數與所述第1盤參考繞組的匝數的比值；