[發(fā)明專利]寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110584733.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113341193B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮建;石雷兵;孫健;來(lái)磊;潘洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01R17/10
• 分類號(hào): G01R17/10;G01R27/08
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置，其特征在于，包括交流電流源、第一電壓跟隨器、第二電壓跟隨器、第一變壓器、第二變壓器、第三變壓器、微差電源、指零儀、電流互感器及分壓器；

所述交流電流源的高端連接被測(cè)交流分流器R_x的電流高端，所述交流電流源的低端經(jīng)所述電流互感器的一次電流輸入繞組與被測(cè)交流分流器R_x的電流低端相連；

所述第一電壓跟隨器跟隨被測(cè)交流分流器R_x電位低端的電位，所述第一電壓跟隨器的輸出端連接至所述第一變壓器的一次繞組的一端，所述第一變壓器的二次繞組的對(duì)應(yīng)同名端接地，所述第一變壓器的一次繞組和二次繞組的另一端短接后連接至所述交流電流源的低端；

所述電流互感器的一次電流輸入繞組匝數(shù)為N₁，其二次電流輸出繞組匝數(shù)為N₂，所述二次電流輸出繞組連接至標(biāo)準(zhǔn)交流電阻R_N的電流輸入端；所述電流互感器的二次補(bǔ)償繞組的匝數(shù)也為N₂，連接至另一交流電阻的電流輸入端；另一所述交流電阻的電位高端經(jīng)所述第二電壓跟隨器接至所述分壓器的勵(lì)磁電壓輸入繞組的一端；所述交流電阻與所述標(biāo)準(zhǔn)交流電阻R_N連接，所述交流電阻的標(biāo)稱值與所述標(biāo)準(zhǔn)交流電阻R_N的阻值相同；

所述分壓器的勵(lì)磁電壓輸入繞組匝數(shù)為N₃，其電壓輸出繞組總匝數(shù)也為N₃，在電壓輸出繞組匝數(shù)為N₄處引出輸出抽頭；

被測(cè)交流分流器R_x的電位高端與所述分壓器電壓輸出端N₄連接，被測(cè)交流分流器R_x電位低端依次通過(guò)所述第二變壓器的二次繞組及所述第三變壓器的一次繞組，與所述分壓器電壓輸出低端連接；

所述第二變壓器的一次繞組連接所述微差電源，所述第三變壓器的二次繞組連接所述指零儀。

2.如權(quán)利要求1所述的寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一變壓器的電壓比例為1:1，所述第二變壓器為降壓變壓器，所述第三變壓器的電壓比例為1:1。

3.如權(quán)利要求1所述的寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置，其特征在于，所述電流互感器為雙級(jí)電流互感器、零磁通電流互感器、霍爾電流傳感器中的任意一種。

4.如權(quán)利要求1所述的寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置，其特征在于，所述分壓器為雙級(jí)感應(yīng)分壓器、電壓互感器、電阻分壓器中的任意一種。

5.如權(quán)利要求1所述的寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置，其特征在于，所述指零儀為指針式指零儀或鎖相放大器。

6.一種寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至5任一所述的寬頻交流分流器平衡式電橋測(cè)量裝置，其特征在于，包括：

調(diào)節(jié)電流互感器的量程及分壓器的輸出電壓，使被測(cè)交流分流器R_x的電壓與分壓器的輸出端N₄的電壓滿足：

其中，R_N為標(biāo)準(zhǔn)交流電阻，N₁為電流互感器的一次電流輸入繞組匝數(shù)，N₂為電流互感器的二次電流輸入繞組匝數(shù)，N₃為分壓器的勵(lì)磁電壓輸入繞組匝數(shù)，N₄為分壓器的電壓輸出繞組匝數(shù)；

調(diào)節(jié)交流電流源的輸出電流，通過(guò)調(diào)節(jié)微差電源，使得指零儀指零，電橋達(dá)到平衡狀態(tài)，被測(cè)交流分流器的阻值和時(shí)間常數(shù)通過(guò)下式計(jì)算得到：

其中，U為分壓器的輸入電壓，U_inj為微差電壓，R_N、R_x、U、U_inj均為向量。