CN102914760A - 一种直流电能表校准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直流电能表校准装置，包括被测直流电能表、标准电阻、控制计算机和通过GPIB总线与控制计算机分别连接的直流电压源、直流电流源、计数器、数字电压表和直流比较仪式电流比例器；直流电压源产生的电压信号并联接入数字电压表和所述被测直流电能表的电压输入端，直流电流源产生的电流信号串联依次接入被测直流电能表的电流输入端和直流比较仪式电流比例器的输入端，直流比较仪式电流比例器通过标准电阻连接数字电压表，被测直流电能表的脉冲输出信号输入计数器。该装置可以校准直接接入式或经互感器接入式直流电能表、直流标准电能表，校准范围（0~1200V，0.1A~1000A），校准结果可以溯源到国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及校准装置，具体涉及一种直流电能表校准装置。
背景技术
19世纪80年代，由于不便将直流电低电压升高至高电压进行远距离传输，直流电的应用受到了限制，逐渐让位于交流电，但随着新型能源的使用、直流输电方式的应用及电动汽车的推广，直流电能又逐渐进入了人们的视线。由于长时间的缺少应用环境，直流电能计量变成了现有溯源领域的空白。从理论上讲，直流电能计量由于不需要考虑相位的问题，应该比交流电能的计量更容易实现。但由于直流电能计量涉及的对象包括电动汽车、新能源发电等领域，其本身也具有一定的特点：直流电压并不是理想的直线输出，可能存在由于交直流转换而产生的脉动波形；应用于电动汽车充电的直流电流及电压值较大，需要在电源的输出、电压、电流测量过程中考虑此问题，因而需要研究适用于这些新领域的直流电能表校准装置。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种直流电能表校准装置，可以校准直接接入式或经互感器接入式直流电能表、直流标准电能表，校准范围（0~1200V，0.1A~1000A），校准结果可以溯源到国家标准。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
提供一种直流电能表校准装置，所述装置包括被测直流电能表、标准电阻、控制计算机和通过GPIB总线与所述控制计算机分别连接的直流电压源、直流电流源、计数器、数字电压表和直流比较仪式电流比例器；所述直流电压源产生的电压信号并联接入所述数字电压表和所述被测直流电能表的电压输入端，所述直流电流源产生的电流信号串联依次接入所述被测直流电能表的电流输入端和所述直流比较仪式电流比例器的输入端，所述直流比较仪式电流比例器通过所述标准电阻连接所述数字电压表，所述被测直流电能表的脉冲输出信号输入所述计数器。
所述直流电流源输出的电流信号通过所述直流比较仪式电流比例器进行比例缩小。
所述直流电流源的电流输出范围为0.1A～1000A，所述直流电压源输出的电压范围为0V～1100V。
所述直流比较仪式电流比例器对电流信号进行比例缩小，比例准确度小于5×10-6。
所述直流比较仪式电流比例器输出信号经所述标准电阻变为电压信号，所述数字电压表对所述电压信号进行测量。
所述数字电压表为八位半数字电压表，测量准确度小于10×10-6。
所述标准电阻为一等标准电阻，其年稳定性小于2×10-6。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明利用直流比较仪式电流比例标准器大大提高了校准电流范围，提高了测量准确度，使用计算机进行控制，提高了校准过程的自动化程度；利用该装置可以校准直接接入式或经互感器接入式直流电能表、直流标准电能表，校准量值可以溯源到国家最高标准；装置简单可靠，稳定性高。
附图说明
图1是直流电能表校准装置结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1，本发明提供一种直流电能表校准装置，所述装置包括被测直流电能表、标准电阻、控制计算机和通过GPIB总线与所述控制计算机分别连接的直流电压源、直流电流源、计数器、数字电压表和直流比较仪式电流比例器；数字电压表包括数字电压表A和数字电压表B，所述直流电压源产生的电压信号并联接入所述数字电压表A和所述被测直流电能表的电压输入端，所述直流电流源产生的电流信号串联依次接入所述被测直流电能表的电流输入端和所述直流比较仪式电流比例器的输入端，所述直流比较仪式电流比例器通过所述标准电阻连接所述数字电压表B，所述被测直流电能表的脉冲输出信号输入所述计数器。
所述直流电流源输出的电流信号通过所述直流比较仪式电流比例器进行比例缩小。
所述直流电流源的电流输出范围为0.1A～1000A，所述直流电压源输出的电压范围为0V～1100V。
所述直流比较仪式电流比例器对电流信号进行比例缩小，比例准确度小于5×10-6。直流比较仪式直流比例器基于磁调制式直流比较仪：将被测电流和从动电源输出的电流变换为与电流有关的磁量，间接的进行比较。即在铁芯上绕制了固定绕组Ns和可变绕组Nx，各自流过电流Is和lx，它们在铁芯上产生的磁势数值相等方向相反，即安匝平衡，IsNs=IxNx。当磁势不平衡时，由磁通检测器检出信号，自动地去控制从动电源的电流数值，使安匝恢复相等。该方法准确度高、稳定性好、对环境温度及供电电压无较严格要求。
所述直流比较仪式电流比例器输出信号经所述标准电阻变为电压信号，所述数字电压表对所述电压信号进行测量。
所述数字电压表A和数字电压表B均为八位半数字电压表，测量准确度小于10×10-6。
所述标准电阻为一等标准电阻，其年稳定性小于2×10-6。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种直流电能表校准装置，其特征在于：所述装置包括被测直流电能表、标准电阻、控制计算机和通过GPIB总线与所述控制计算机分别连接的直流电压源、直流电流源、计数器、数字电压表和直流比较仪式电流比例器；所述直流电压源产生的电压信号并联接入所述数字电压表和所述被测直流电能表的电压输入端，所述直流电流源产生的电流信号串联依次接入所述被测直流电能表的电流输入端和所述直流比较仪式电流比例器的输入端，所述直流比较仪式电流比例器通过所述标准电阻连接所述数字电压表，所述被测直流电能表的脉冲输出信号输入所述计数器。
2.根据权利要求1所述的直流电能表校准装置，其特征在于：所述直流电流源输出的电流信号通过所述直流比较仪式电流比例器进行比例缩小。
3.根据权利要求1所述的直流电能表校准装置，其特征在于：所述直流电流源的电流输出范围为0.1A～1000A，所述直流电压源输出的电压范围为0V～1100V。
4.根据权利要求1所述的直流电能表校准装置，其特征在于：所述直流比较仪式电流比例器对电流信号进行比例缩小，比例准确度小于5×10-6。
5.根据权利要求4所述的直流电能表校准装置，其特征在于：所述直流比较仪式电流比例器输出信号经所述标准电阻变为电压信号，所述数字电压表对所述电压信号进行测量。
6.根据权利要求1所述的直流电能表校准装置，其特征在于：所述数字电压表为八位半数字电压表，测量准确度小于10×10-6。
7.根据权利要求1所述的直流电能表校准装置，其特征在于：所述标准电阻为一等标准电阻，其年稳定性小于2×10-6。
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