CN100432693C - 一种电流比例标准装置自校准的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电流比例标准装置自校准的方法。一种电流比例标准装置自校准的方法，电流比例标准装置包括自平衡电流比较仪，经自校、加法、比较、测β及乘法步骤，完成电流比例的绝对校准，得到各台自平衡电流比较仪电流比例误差；自校线路：一、二次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电源的L端；测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地。本发明结构简单、使用方便，具有电流比例标准的校准快速、高效的特点。

Description

一种电流比例标准装置自校准的方法

技术领域

本发明属于电工仪器类，具体涉及一种电流比例标准装置自校准的方法。

背景技术

能自校准的电流比例标准，最先是由加拿大国家研究院的库斯特(Kuster)等人提出，我国目前的校验线路基本上也采用这一方案，仅在电流调节方面作了一些改进。(参见JJG2082-90《工频电流比例计量器具》及JJF1068-2000《工频电流比例标准装置校准规范》)，由这一方案组成的电流比例标准自校系统，有以下几方面的不足：1、由于整个校准过程全部是手动控制，接线繁琐，工作效率很低。2、由于是人工调节平衡，速度太慢，有时跟不上一次电流的波动，这就导致测试无法进行。3、设备占地面积大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，为解决电流比例标准的快速、高效的校准问题，本发明提供一种电流比例标准装置自校准的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电流比例标准装置自校准的方法，电流比例标准装置包括自平衡电流比较仪，经自校、加法、比较、测β及乘法步骤，完成电流比例的绝对校准，得到各台自平衡电流比较仪电流比例误差，本发明所用的电流比较仪均为自平衡电流比较仪，以下简称电流比较仪；

电流比例标准装置分直流电流比例标准装置和交流电流比例标准装置，由于直流电流比例标准装置一般都有二次电流指示，故其校准线路要比交流校准线路略为简单，差值电流测量仪(以下简称测差仪)仅需测出二次电流的差值，然后除以二次电流实际值即可得到ε_p。对交流电流比例标准装置，只要把标准比较仪的二次电流转化为电压送给测差仪，则直流线路也完全适合交流电流比例标准装置。故交流电流比例标准装置的自校准线路，我们仅给出自校线路及乘法线路，其余加法、测β、比较线路可类似得到。

自平衡电流比较仪：一次绕组L₁、一次绕组L₂与二次绕组K₁、二次绕组K₂电气上隔离，一次绕组L₂、二次绕组K₂为同名端，即若一次电流I₁从一次绕组L₂进，则二次电流I₂从二次绕组K₂出；

(1)、自校：

当电流比较仪的电流比n＝1时，ε_x表示被测比较仪T_X电流比的误差，ε_p表示测差仪测得的相对误差，则有：

ε_x＝ε_p；

(2)、比较：

当两台电流比较仪电流比相同时，若参考比较仪T₀误差为ε₀，则有：

ε_x＝ε₀+ε_p ；

(3)、加法：

把额定电流比为n的参考比较仪T₀的一次和二次电流相加，作为另一台比较仪T_X的一次电流，可校准比较仪T_X的(n+1)的电流比，用β表示参考比较仪T₀流过二次绕组非极性端的电流与流过极性端的电流的相对误差，则有：

${\mathrm{\ϵ}}_x=\frac{n{\mathrm{\ϵ}}_0-\mathrm{\β}}{n+1}+{\mathrm{\ϵ}}_p;$

(4)、测β：

参考比较仪T₀误差为ε₀，则有：

β＝ε_p-ε₀；

(5)、乘法：

把两台电流比较仪级联，组合后的电流比率是二台比较仪电流比率的乘积，即n_x＝n₀×n₁，用ε_x、ε₀、、ε₁分别表示三台比较仪T_X、T₀、T₁的比率误差，则有：

ε_x＝ε₀+ε₁+ε_p ；

其特征是各步骤具体线路方法为：

直流电流比较仪自校线路

一、二次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电源的L端；

测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

直流电流比较仪比较线路

一次回路：电源的H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，参考比较仪T₀的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的一次绕组L₁端接电源的L端；

二次回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

直流电流比较仪加法线路：

一次回路：电源的H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，参考比较仪T₀的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的一次绕组L₁端接电源的L端；

一、二次回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，参考比较仪T₀的二次绕组K₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx电流端，电阻Rx另一电流端接地；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地，电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

直流电流比较仪测β线路：

一次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接地并接电源的L端；

一、二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的二次绕组K₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接地；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的K₂端，负极端接地；

直流电流比较仪乘法线路：

一次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的一次绕组L₁端接电源的L端；

中间回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接地并接电流比较仪T₁的一次绕组L₂端，电流比较仪T₁的一次绕组L₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接电流比较仪T₁的二次绕组K₂端，电流比较仪T₁的二次绕组K₁端接电阻R₁的电流端，电阻R₁的另一电流端接地并接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接被测比较仪Tx的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接电流比较仪T₁的K₂端，测差仪电流输入负极端接地。

所述的自平衡电流比较仪为自平衡交流电流比较仪，只要把自平衡交流电流比较仪的二次电流转化为电压后送给测差仪，则上述自校、加法、比较、测β及乘法线路也完全适合自平衡交流电流比较仪。

交流电流比较仪自校线路：

一、二次回路：电源H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接电源的L端；

测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地，电阻R₀的电位输出H端接测差仪的电压输入H端；电阻R₀的电位输出L端接测差仪的电压输入L端。

交流电流比较仪乘法线路：

一次回路：电源H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的一次绕组L₁端接电源的L端；

中间回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接地并接比较仪T₁的一次绕组L₂端，比较仪T₁的一次绕组L₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接比较仪T₁的二次绕组K₂端，比较仪T₁的二次绕组K₁端接电阻R₁的电流端，电阻R₁的另一电流端接地并接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接被测比较仪Tx的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地，电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接比较仪T₁的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地，电阻R₁的电位输出H端接测差仪的电压输入H端，电阻R₁的电位输出L端接测差仪的电压输入L端。

本发明采用的自校、加法、比较、测β及乘法线路结构简单、使用方便，具有电流比例标准的校准快速、高效的特点。

以乘法线路为例作一比较。

JJF1068-2000所提出的乘法线路(见图9，简称现有方案)，本发明的方案见图8(简称新方案)。两种方案所用主要设备清单如下：

                 现有方案(台)     新方案(台)

电流比较仪       3                3

辅助电流互感器   2                0

指零仪           3                0

调零负载箱       2                0

电位跟踪仪       0                1

现有方案对一次回路公共点接地采用以下两种方法之一，A、利用比较仪的一次补偿绕组。B、用瓦格纳对称支路法(对没有一次补偿绕组的比较仪)，这得增加电容箱及电导箱。而新方案使用自动电位跟踪仪。现有方案量值复现一次往往需10-20个工作日、新方案约2-3天。

另外现有方案所用手动平衡电流比较仪接线很复杂，有一次绕组、一次补偿绕组、二次绕组、二次补偿绕组、指零绕组。辅助电流互感器又有一次绕组、二次绕组、接调零箱的二次辅助绕组，还有指零仪。每平衡一次，用户要反复调节辅助调零箱的同相及正交盘，然后切换指零仪的灵敏度档，最终把比较仪调平衡。而新方案中用自动平衡电流比较仪，比较仪只有一次和二次绕组，比较仪的平衡自动完成，结构简单，使用方便。

附图说明

图1是自平衡电流比较仪的原理性示意图

图2是本发明直流电流比较仪自校线路图

图3是本发明直流电流比较仪比较线路图

图4是本发明直流电流比较仪加法线路图

图5是本发明直流电流比较仪测β线路图

图6是本发明直流电流比较仪乘法线路图

图7是本发明交流电流比较仪自校线路图

图8是本发明交流电流比较仪乘法线路图

图9是现有的交流电流比较仪乘法线路图

具体实施方式

一种电流比例标准装置自校准的方法，电流比例标准装置包括4台(最少三台，一般用3-5台，使得电流扩展时使用更为方便，且制造比较仪的难度降低)自平衡电流比较仪，经自校、加法、测β、比较、及乘法步骤，从而完成电流比例的绝对校准，得到各台电流比较仪电流比例误差。

自平衡电流比较仪的原理性示意图可用图1表示。L₁L₂：一次绕组；K₁K₂：二次绕组。一次绕组L₁、一次绕组L₂与二次绕组K₁、二次绕组K₂电气上隔离。

一次绕组L₂、二次绕组K₂为同名端，即若一次电流I₁从一次绕组L₂进，则二次电流I₂从二次绕组K₂出。

具体校准线路如下：

1、直流电流比较仪自校线路

当电流比较仪的电流比n＝1时，其误差可通过自校线路测量。原理线路如图二所示。

一、二次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电源的L端；

测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

ε_x表示被测比较仪T_X电流比的误差，ε_p表示测差仪测得的相对误差，则有。

ε_x＝ε_p    (1)

2、直流电流比较仪比较线路

当两台电流比较仪电流比相同时，可直接比较它们的误差，测量线路如图三所示。

一次回路：电源的H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，参考比较仪T₀的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的一次绕组L₁端接电源的L端；

二次回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；电位跟踪仪的作用是通过调节其输出电压，使得输入H端的电位处于地电位。若参考比较仪T₀误差为ε₀，则有：

ε_x＝ε₀+ε_p    (2)

3、直流电流比较仪加法线路

把额定电流比为n的参考比较仪T₀的一次和二次电流相加，作为另一台比较仪T_X的一次电流，可校准比较仪T_X的(n+1)的电流比，测量线路见图4。

一次回路：电源的H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，参考比较仪T₀的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的一次绕组L₁端接电源的L端；

一、二次回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，参考比较仪T₀的二次绕组K₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx电流端，电阻Rx另一电流端接地；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地，电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

用β表示参考比较仪T₀流过二次绕组非极性端的电流与流过极性端的电流的相对误差，则有：

${\mathrm{\ϵ}}_x=\frac{{\mathrm{n\ϵ}}_0-\mathrm{\β}}{n+1}+{\mathrm{\ϵ}}_p---\left(3\right)$

4、直流电流比较仪测β线路

β值可用图5线路测量。

一次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接地并接电源的L端；

一、二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的二次绕组K₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接地；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，负极端接地；参考比较仪T₀误差为ε₀，则有：

β＝ε_p-ε₀    (4)

5、直流电流比较仪乘法线路

把两台电流比较仪级联，组合后的电流比率是二台比较仪电流比率的乘积，即n_x＝n₀×n₁乘法线路如图6所示

一次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的一次绕组L₁端接电源的L端；

中间回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接地并接电流比较仪T₁的一次绕组L₂端，电流比较仪T₁的一次绕组L₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接电流比较仪T₁的二次绕组K₂端，电流比较仪T₁的二次绕组K₁端接电阻R₁的电流端，电阻R₁的另一电流端接地并接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接被测比较仪Tx的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接电流比较仪T₁的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地。

用ε_x、ε₀、ε₁分别表示三台比较仪T_X、T₀、T₁的比率误差，则有：

ε_x＝ε₀+ε₁+ε_p    (5)

用图6也可以得到除法表达式，即n₀＝n_x/n₁当n_x小于n₁时，可用于测量小于1的电流比，被检比较仪的误差可根据乘法误差关系计算。

6、比率传递

用电流比较仪的自校、比较、加法、测β、乘法、除法线路，可以实现电流比率从1/1到m/n的扩展。

利用本方案所提供的电流比较仪自校线路组成的自校系统，能简化接线，大大提高工作效率。

电流比例标准装置分直流电流比例标准装置和交流电流比例标准装置，由于直流电流比例标准装置一般都有二次电流指示，故其校准线路要比交流校准线路略为简单，差值电流测量仪(以下简称测差仪)仅需测出二次电流的差值，然后除以二次电流实际值即可得到ε_p。对交流电流比例标准装置，只要把标准比较仪的二次电流转化为电压送给测差仪，则直流线路也完全适合交流电流比例标准装置。故交流电流比例标准装置的自校准线路，我们仅给出自校线路及乘法线路，其余加法、测β、比较线路可类似得到。

7、交流电流比较仪自校线路：

如图7所示，一、二次回路：电源H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接电源的L端；

测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地，电阻R₀的电位输出H端接测差仪的电压输入H端；电阻R₀的电位输出L端接测差仪的电压输入L端。

ε_x表示被测比较仪T_X电流比的误差，ε_p表示测差仪测得的相对误差，则有：

ε_x＝ε_p    (6)

8、交流电流比较仪乘法线路：

如图8所示，一次回路：电源H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的一次绕组L₁端接电源的L端。

中间回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接地并接比较仪T₁的一次绕组L₂端，比较仪T₁的一次绕组L₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接比较仪T₁的二次绕组K₂端，比较仪T₁的二次绕组K₁端接电阻R₁的电流端，电阻R₁的另一电流端接地并接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接被测比较仪Tx的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地，电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接比较仪T₁的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地，电阻R₁的电位输出H端接测差仪的电压输入H端，电阻R₁的电位输出L端接测差仪的电压输入L端。

用ε_x、ε₀、ε₁分别表示三台比较仪T_X、T₀、T₁的比率误差，则有：

ε_x＝ε₀+ε₁+ε_p    (7)

用图8也可以得到除法表达式，即n₀＝n_x/n₁当n_x小于n₁时，可用于测量小于1的电流比，被检比较仪的误差可根据乘法误差关系计算。

用本方案组成的自校准装置，完成电流比率从5/5→5000/5的绝对校准，整个自校准装置由4台自平衡电流比较仪组成，50A自平衡电流比较仪两台(编号A、B)，电流比例为

500A自平衡电流比较仪一台，编号C，电流比例为

5000A自平衡电流比较仪一台，编号D，电流比例为：

$\frac{750}{5},\frac{1000}{5},\frac{1500}{5},\frac{2000}{5},\frac{3000}{5},\frac{4000}{5},\frac{5000}{5}$

具体步骤：

1、A、B两台自平衡电流比较仪，经自校、加法、测β、比较线路完成校准。例如A台5/5，用自校线路完成校准，经加法、测β线路校准B台10/5，B台10/5经比较线路校准A台10/5，依次类推，直到A、B两台所有比例全部校准完毕。

2、500A自平衡电流比较仪C，由A、B两台比较仪，用乘法线路完成校准。即C＝A×B具体如下：

75/5＝25/5×15/5

100/5＝50/5×10/5

150/5＝50/5×15/5

200/5＝50/5×20/5

300/5＝50/5×30/5

500/5＝50/5×50/5

3、5000A自平衡电流比较仪D，由A(或B)、C两台比较仪，用乘法线路完成校准。即D＝A(或B)×C具体如下：

750/5＝150/5×25/5

1000/5＝500/5×10/5

1500/5＝500/5×15/5

2000/5＝500/5×20/5

3000/5＝500/5×30/5

4000/5＝500/5×40/5

5000/5＝500/5×50/5

经自校准，各台比较仪的准确度如下：

A台 2×10^-7

B台 2×10^-7

C台 5×10^-7

D台 5×10^-7

Claims (4)

1.一种电流比例标准装置自校准的方法，电流比例标准装置包括自平衡电流比较仪，经自校、加法、比较、测β及乘法步骤，完成电流比例的绝对校准，得到各台自平衡电流比较仪电流比例误差；

自平衡电流比较仪：一次绕组L₁、一次绕组L₂与二次绕组K₁、二次绕组K₂电气上隔离，一次绕组L₂、二次绕组K₂为同名端，即若一次电流I₁从一次绕组L₂进，则二次电流I₂从二次绕组K₂出；

(1)、自校：

当电流比较仪的电流比n＝1时，ε_x表示被测比较仪T_X电流比的误差，ε_p表示测差仪测得的相对误差，则有：

ε_x＝ε_p；

(2)、比较：

当两台电流比较仪电流比相同时，若参考比较仪T₀误差为ε₀，则有：

ε_x＝ε₀+ε_p ；

(3)、加法：

把额定电流比为n的参考比较仪T₀的一次和二次电流相加，作为另一台比较仪T_X的一次电流，可校准比较仪T_X的(n+1)的电流比，用β表示参考比较仪T₀流过二次绕组非极性端的电流与流过极性端的电流的相对误差，则有：

${\mathrm{\ϵ}}_x=\frac{{\mathrm{n\ϵ}}_0-\mathrm{\β}}{n+1}+{\mathrm{\ϵ}}_p;$

(4)、测β：

参考比较仪T₀误差为ε₀，则有：

β＝ε_p-ε₀；

(5)、乘法：

把两台电流比较仪级联，组合后的电流比率是二台比较仪电流比率的乘积，即n_x＝n₀×n₁，用ε_x、ε₀、ε₁分别表示三台比较仪T_X、T₀、T₁的比率误差，则有：

ε_x＝ε₀+ε₁+ε_p；

其特征是当自平衡电流比较仪为自平衡直流电流比较仪时，各步骤具体线路方法为：直流电流比较仪自校线路

一、二次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电源的L端；

测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的K₂端，测差仪电流输入负极端接地；直流电流比较仪比较线路

一次回路：电源的H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，参考比较仪T₀的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的一次绕组L₁端接电源的L端；

二次回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

直流电流比较仪加法线路：

一次回路：电源的H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，参考比较仪T₀的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的一次绕组L₁端接电源的L端；

一、二次回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，参考比较仪T₀的二次绕组K₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx电流端，电阻Rx另一电流端接地；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地，电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

直流电流比较仪测β线路：

一次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接地并接电源的L端；

一、二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的二次绕组K₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接地；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接参考比较仪T₀的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接参考比较仪T₀的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地；

直流电流比较仪乘法线路：

一次回路：电源的H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的一次绕组L₁端接电源的L端；

中间回路：参考比较仪T₀的K₂端接地并接电流比较仪T₁的一次绕组L₂端，电流比较仪T₁的一次绕组L₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接电流比较仪T₁的二次绕组K₂端，电流比较仪T₁的K1端接电阻R₁的电流端，电阻R₁的另一电流端接地并接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接被测比较仪Tx的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地；电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接电流比较仪T₁的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地。

2.根据权利要求1所述的一种电流比例标准装置自校准的方法，其特征是：所述的自平衡电流比较仪为自平衡交流电流比较仪时，只要把自平衡交流电流比较仪的二次电流转化为电压后送给测差仪，则自平衡直流电流比较仪的自校、加法、比较、测β及乘法线路也完全适合自平衡交流电流比较仪。

3.根据权利要求2所述的一种电流比例标准装置自校准的方法，其特征是：交流电流比较仪自校线路：

一、二次回路：电源H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，被测比较仪Tx的二次绕组K₁端接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接地并接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接电源的L端；

测差仪：测差仪电流输入正极端接被测比较仪Tx的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地，电阻R₀的电位输出H端接测差仪的电压输入H端；电阻R₀的电位输出L端接测差仪的电压输入L端。

4.根据权利要求2所述的一种电流比例标准装置自校准的方法，其特征是：交流电流比较仪乘法线路：

一次回路：电源H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，被测比较仪Tx的一次绕组L₂端接参考比较仪T₀的一次绕组L₂端，参考比较仪T₀的一次绕组L₁端接电源的L端；

中间回路：参考比较仪T₀的二次绕组K₂端接地并接比较仪T₁的一次绕组L₂端，比较仪T₁的一次绕组L₁端接电阻R₀的电流端，电阻R₀的另一电流端接参考比较仪T₀的二次绕组K₁端；

二次回路：被测比较仪Tx的二次绕组K₂端接比较仪T₁的二次绕组K₂端，比较仪T₁的二次绕组K₁端接电阻R₁的电流端，电阻R₁的另一电流端接地并接电阻Rx的电流端，电阻Rx的另一电流端接被测比较仪Tx的二次绕组K₁端；

电位跟踪仪：电位跟踪仪的输入H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₂端，电位跟踪仪的输入L端接地，电位跟踪仪的输出H端接被测比较仪Tx的一次绕组L₁端，电位跟踪仪的输出L端接地；

测差仪：测差仪电流输入正极端接比较仪T₁的二次绕组K₂端，测差仪电流输入负极端接地，电阻R₁的电位输出H端接测差仪的电压输入H端，电阻R₁的电位输出L端接测差仪的电压输入L端。

Images