CN105137187A - 一种相位自动校准的测量电路和测量方法 - Google Patents

Abstract

众所周知电信号有三个基本的特征参数，即幅值、频率和相位。测量信号的这些参数是分析和处理电信号的基础，因此准确地测量这些参数就显得很有必要。本发明公开了一种相位自动校准的测量电路和测量方法，能实现高精度的相位测量。本电路由两组信号通道、一个电流互感器、一个电压互感器、三组切换开关等组成。在单片机的支持下，可实现自动校准的相位测量。测量信号的相位其准确度与信号的强度和信号的取样通道密切相关的。通常信号越弱，测量误差就越大。经测试，本发明可自动消除由弱信号和信号测量通道带来测量误差，从而实现高精度的相位测量。

Description

一种相位自动校准的测量电路和测量方法

技术领域

本发明涉及交流信号高精度相位测量的技术领域，具体地指一种相位自动校准的测量电路和测量方法。

背景技术

电信号有三个基本的特征参数，即幅值、频率和相位。测量这些信号参数是分析和处理电信号的基础，因此准确地测量这些参数就显得很有必要。对交流信号的相位测量方法之一是检测交流信号的过零点，但是当交流信号的幅值过低时，其信号的过零点就存在较大的误差，从而影响相位测量的准确度。通常的处理方法是将信号真实地放大，以消除信号的过零点误差，然而将信号放大后会影响测量精度。因此，需要一种能避免由信号放大器所带来的误差且准确度高的测量方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种相位自动校准的测量电路和测量方法，可对任何信号强度进行高精度相位测量，特别是当信号幅值很小时，也能进行高精度测量。

为实现上述目的，本发明所设计的一种相位自动校准的测量电路，包括第一电压输入端、第一电流输入端、第二电压输入端、第二电流输入端，其特殊之处在于，还包括电压互感器、电流互感器、第一通道选择开关、第二通道选择开关和工作状态选择开关，所述第一电压输入端通过第一电压采样电路与电压互感器的源边相连，所述第一电流输入端通过第一电流采样电路与电流互感器的源边相连，所述第二电压输入端与第二电压采样电路相连，所述第二电流输入端与第二电流采样电路相连；

所述第一通道选择开关为三联动单刀双掷开关，第一通道选择开关的第一单刀双掷开关的第一静触点与电压互感器的副边相连、第一通道选择开关的第一单刀双掷开关的第二静触点与电流互感器的副边相连、第一通道选择开关的第一单刀双掷开关的动触点与第一输出通道相连，第一通道选择开关的第二单刀双掷开关的第一静触点与第一电压采样电路的输出端相连、第一通道选择开关的第二单刀双掷开关的第二静触点与第一电流输入端相连，第一通道选择开关的第三单刀双掷开关的第一静触点与电压互感器的源边零线相连、第一通道选择开关的第三单刀双掷开关的第二静触点与电流互感器的源边零线相连；

所述第二通道选择开关为两联动单刀双掷开关，第二通道选择开关的第一单刀双掷开关的第一静触点与第二电压采样电路的输出端相连、第二通道选择开关的第一单刀双掷开关的第二静触点与第二电流采样电路的输出端相连，第二通道选择开关的第二单刀双掷开关的第一静触点与第二电压输入端的零线相连、第二通道选择开关的第二单刀双掷开关的第二静触点与第二电流输入端相连；

所述工作状态选择开关为两联动单刀双掷开关，工作状态选择开关的第一单刀双掷开关的第一静触点与第一通道选择开关的第二单刀双掷开关的动触点相连、工作状态选择开关的第一单刀双掷开关的第二静触点与第二通道选择开关的第一单刀双掷开关的动触点相连、工作状态选择开关的第一单刀双掷开关的动触点与第二输出通道相连，工作状态选择开关的第二单刀双掷开关的第一静触点与第一通道选择开关的第三单刀双掷开关的动触点相连、工作状态选择开关的第二单刀双掷开关的第二静触点与第二通道选择开关的第二单刀双掷开关的动触点相连、工作状态选择开关的第二单刀双掷开关的动触点接地。进一步地，所述第一电压采样电路由第一分压电阻R1和第二分压电阻R2构成分压电路，所述第一电流采样电路为串联在电流互感器的源边的第三采样电阻R3、所述第二电压采样电路由第四分压电阻R4和第五分压电阻R5构成分压电路，所述第二电流采样电路为并联在第二电流采样电路两端的第六采样电阻R6。第一分压电阻R1和第二分压电阻R2用于获取电压互感器PT源边的电压信号，第三采样电阻R3用于获取电源互感器CT源边的电流信号，第四分压电阻R4和第五分压电阻R5用于获取第二输出通道的电压信号。

一种利用上述一种相位自动校准的测量电路的测量方法，包括如下步骤：

1)选择所述第一输出通道和第二输出通道的输入信号组合，通过控制第一通道选择开关的第一单刀双掷开关的动触点选择第一路输入信号为第一电压输入端或者第一电流输入端，通过控制第二通道选择开关的第一单刀双掷开关的动触点选择第二路输入信号为第二电压输入端或者第二电流输入端；

2)选择校准工作状态，控制所述工作状态选择开关的第一单刀双掷开关的动触点与第一静触点连通，即所述第一通道选择开关的第二单刀双掷开关的动触点与第二输出通道连通，所述工作状态选择开关的第二单刀双掷开关的动触点与第一通道选择开关的第三单刀双掷开关的动触点的连通；

3)测量校准值，输入第一路输入信号，测量出所述第一输出通道输出信号对地的相位差，即电压互感器或者电流互感器在当前信号幅值下的校准相位差，并将所述校准相位差作为校准值记录；

4)选择测量工作状态，控制所述工作状态选择开关的第一单刀双掷开关的动触点与第二静触点连通，即所述第二通道选择开关的第一单刀双掷开关的动触点与第二输出通道连通；

5)测量实际值，输入第二路输入信号，测得所述第一输出通道的输出信号对第二输出通道的输出信号的测量相位差；

6)校准相位差，根据所述校准值对所述测量相位差进行补偿修正并显示输出。

优选地，所述步骤3)中第一输出通道输出信号对地的相位差和步骤5)中第一输出通道的输出信号对第二输出通道的输出信号的测量相位差的测量通过相位差测量电路实现。将目前现有的相位差测量电路与第一输出通道和第二输出通道连接即可测量出校准相位差和测量相位差。

本发明与现有技术相比，其优点在于：

1.本发明能自动消除交流信号通过具有感性或容性电路的信号测量通道时产生的测量误差。

2.本发明可对任意幅值的交流信号进行高精度相位测量，特别是当信号幅值很小时，也能进行高精度测量。

3.本发明对输入信号无极性要求。

附图说明

图1为本发明测量电路的电路图。

图2为本发明测量方法的相位差测量电路的系统结构框图。

图3为使用本发明测量某个电流互感器的角误差示意图。

其中：第一电压输入端U₁，第一电流输入端I₁，第二电压输入端U₂，第二电流输入端I₂，电压互感器PT，电流互感器CT，第一通道选择开关K₁(其中包括：第一单刀双掷开关的第一静触点U₁”，第一单刀双掷开关的第二静触点I₁”，第一单刀双掷开关的动触点K₁₁，第二单刀双掷开关的第一静触点U₁’，第二单刀双掷开关的第二静触点I₁’，第二单刀双掷开关的动触点K₁₂，第三单刀双掷开关的第一静触点01，第三单刀双掷开关的第二静触点02，第三单刀双掷开关的动触点K₁₃)，第二通道选择开关K₂(其中包括：第一单刀双掷开关的第一静触点U₂’，第一单刀双掷开关的第二静触点I₂’，第一单刀双掷开关的动触点K₂₁，第二单刀双掷开关的第一静触点03，第二单刀双掷开关的第二静触点04，第二单刀双掷开关的动触点K₂₂)，工作状态选择开关J₁(其中包括：第一单刀双掷开关的第一静触点05，第一单刀双掷开关的第二静触点06，第一单刀双掷开关的动触点J₁₁，第二单刀双掷开关的第一静触点07，第二单刀双掷开关的第二静触点08，第二单刀双掷开关的动触点J₁₂)，第一分压电阻R1，第二分压电阻R2，第三分压电阻R3，第四分压电阻R4，第五分压电阻R5，第六分压电阻R6。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明一种相位自动校准的测量电路，包括第一电压输入端U₁、第一电流输入端I₁、第二电压输入端U₂、第二电流输入端I₂、电压互感器PT、电流互感器CT、第一通道选择开关K₁、第二通道选择开关K₂和工作状态选择开关J₁。第一电压输入端U₁通过第一电压采样电路与电压互感器PT的源边相连，第一电流输入端I₁通过第一电流采样电路与电流互感器CT的源边相连，第二电压输入端U₂与第二电压采样电路相连，第二电流输入端I₂与第二电流采样电路相连。

本发明所设计的电路是一个双通道的信号取样电路，测量相位是指测量通过第一输出通道的信号(U₁或I₁)与通过第二输出通道的信号(U₂或I₂)的相位差。为了使通过第一输出通道的信号与通过第二输出通道的信号，在输入时无极性要求，这两个通道的输入零线是不能共用的。因此，本设计采用了一个电压互感器PT和一个电流互感器CT，以此来隔离第一输出通道的输入零线。

电路中的第一通道选择开关K₁是一个三联动单刀双掷开关，包括三个单刀双掷开关，切换时三个单刀双掷开关是同步切换的，即选择(U₁”、U₁’、01)与(I₁”、I₁’、02)两个状态中的一个。第一通道选择开关K₁的第一单刀双掷开关的第一静触点U₁”与电压互感器PT的副边相连、第一通道选择开关K₁的第一单刀双掷开关的第二静触点I₁”与电流互感器CT的副边相连、第一通道选择开关K₁的第一单刀双掷开关的动触点K₁₁与第一输出通道相连。第一通道选择开关K₁的第二单刀双掷开关的第一静触点U₁’与第一电压采样电路的输出端相连、第一通道选择开关K₁的第二单刀双掷开关的第二静触点I₁’与第一电流输入端I₁相连、第一通道选择开关K₁的第二单刀双掷开关的动触点K₁₂与工作选择开关J₁的第一单刀双掷开关的第一静触点05相连。第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的第一静触点01与电压互感器PT的源边零线相连、第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的第二静触点02与电流互感器CT的源边零线相连、第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的动触点K₁₃与工作状态选择开关J₁的第二单刀双掷开关的第一静触点07相连。

第二通道选择开关K₂是一个两联动单刀双掷开关，包括两个单刀双掷开关，切换时两个单刀双掷开关也是同步切换的，即选择(U₂’、03)与(I₂’、04)两个状态中的一个。第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的第一静触点U₂’与第二电压采样电路的输出端相连、第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的第二静触点I₂’与第二电流采样电路的输出端相连、第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的动触点K₂₁与工作状态选择开关J₁的第一单刀双掷开关的第二静触点06。第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的第一静触点03与第二电压输入端U₂的零线相连、第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的第二静触点04与第二电流输入端I₂的零线相连、第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的动触点K₂₂与工作状态选择开关J₁的第二单刀双掷开关的第二静触点08相连。

工作状态选择开关J₁是一个两联动单刀双掷开关，包括两个单刀双掷开关，切换时两个单刀双掷开关也是同步切换的，即选择(校准触点05、校准触点07)与(测量触点06、测量触点08)两个状态中的一个。工作状态选择开关J₁的第一单刀双掷开关的第一静触点05与第一通道选择开关K₁的第二单刀双掷开关的动触点K₁₂相连、工作状态选择开关J₁的第一单刀双掷开关的第二静触点06与第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的动触点K₂₁相连、工作状态选择开关J₁的第一单刀双掷开关的动触点J₁₁与第二输出通道相连。工作状态选择开关J₁的第二单刀双掷开关的第一静触点07与第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的动触点K₁₃相连、工作状态选择开关J₁的第二单刀双掷开关的第二静触点08与第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的动触点K₂₂相连、工作状态选择开关J₁的第二单刀双掷开关的动触点J₁₂接地。

第一电压采样电路由第一分压电阻R1和第二分压电阻R2构成分压电路，第一分压电阻R1的一端分别与第一电压输入端U₁的一端和电压互感器PT的一端相连，另一端分别与第二分压电阻R2和第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的第一静触点01相连，第二分压电阻R2的一端也与第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的第一静触点01相连，另一端分别与第一电压输入端U₁的另一端和电压互感器PT的另一端相连。第一分压电阻R1和第二分压电阻R2组成电压互感器PT源边的分压器，以获取电压互感器PT源边的电压信号U₁’。

第一电流采样电路为第三采样电阻R3，第三采样电阻R3的一端与电流互感器CT的源边相连，另一端与第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的第二静触点02相连。第三采样电阻R3为电流互感器源边的采样电阻，以获取电流互感器CT源边的电流信号I₁’。

第二电压采样电路由第四分压电阻R4和第五分压电阻R5构成分压电路，第四分压电阻R4的一端与第二电压输入端U₂的一端相连、另一端分别与第五分压电阻R5和第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的第一静触点U₂’相连，第五分压电阻R5的一端也与第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的第一静触点U₂’相连、另一端分别与第二电压输入端U₂的另一端和第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的第一静触点03相连。第四分压电阻R4和第五分压电阻R5组成第二输出通道的分压器，以获取第二输出通道的电压信号U₂’。

第二电流采样电路为第六采样电阻R6。第六采样电阻R6的一端与第二电流输入端I₂的一端相连，另一端分别与第二电流输入端I₂的另一端和第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的第二静触点04相连。第六采样电阻R6为第二输出通道的采样电阻，以获取第二输出通道的电流信号I₂’。

电工原理告诉我们，交流信号通过纯电阻电路时是没有相位误差的，而通过感性或容性电路时，其相位是会有滞后或超前的。显然互感器是一种感性元件，尽管互感器的角误差在其额定幅值下很小，但在远离感器的额定幅值(信号很小时)，角误差就很大。因此，只要能测量出互感器的角误差，就能在实际测量后进行补偿和修正，从而实现高精度测量。

电路中第一通道选择开关K₁作用是选择第一输出通道的信号，其中第一单刀双掷开关的动触点K₁₁是选择电压互感器PT的副边(电压)或电流互感器CT的副边(电流)的信号(即U₁”或I1”)；第二单刀双掷开关的动触点K₁₂是选择电压互感器PT的源边(电压)或电流互感器CT的源边(电流)的信号(即U₁’或I₁’)；第三单刀双掷开关的动触点K₁₃是选择电压互感器PT的源边或电流互感器CT源边的零线(即触点01或触点02)。

第二通道选择开关K₂作用是选择第二输出通道的信号，其中第一单刀双掷开关的动触点K₂₁是选择第二输出通道的电压或第二输出通道的电流信号(即U₂’或I₂’)；第二单刀双掷开关的动触点K₂₂是选择第二输出通道的电压或第二输出通道的电流信号的零线(即触点03或触点04)。

工作状态选择开关J₁的作用是选择工作状态，其中第一单刀双掷开关的动触点J₁₁是选择校准或测量(即触点05或触点06)；第二单刀双掷开关的动触点J₁₂是选择校准或测量时的零线(即触点07或触点08)。从电路图中可以清楚地看到，当工作状态选择开关J₁切换到校准状态时，两个通道实际上测量的是电压互感器PT或电流互感器CT的角误差，此时两个信号通道中通过的是同一个信号，只不过第一输出通道取的是互感器副边的信号，第二输出通道取的是互感器源边的信号。所测量的相位差就是该信号幅值下互感器的角误差。当工作状态选择开关J₁切换至测量状态时，第一输出通道仍然取的是互感器副边的信号，而第二输出通道则是取的是另一路信号(U₂’或I₂’)。

通过第一通道选择开关K₁和第一通道选择开关K₂的选择，可实现第一电压输入端U₁对第二电压输入端U₂、第一电压输入端U₁对第二电流输入端I₂、第一电流输入端I₁对第二电压输入端U₂以及第一电流输入端I1对第二电流输入端I2等四组测量组合。通过工作状态选择开关J1的切换，可实现校准和测量两个工作状态，其中校准工作状态就是用来测量互感器的角误差的。由于工作状态选择开关J1的第二单刀双掷开关的作用，实现了校准和测量时零线的隔离。

本发明提供的一种相位自动校准的测量方法，包括如下步骤：

1)选择第一输出通道和第二输出通道的输入信号组合，通过控制第一通道选择开关K₁的第一单刀双掷开关的动触点K₁₁选择接通第一静触点U₁”或者第二静触点I₁”，即选择第一路输入信号为第一电压输入端U₁或者第一电流输入端I₁；通过控制第二通道选择开关K₂的第二单刀双掷开关的动触点K₂₁选择接通第一静触点U₁’或者第二静触点I₁’，即选择第二路输入信号为第二电压输入端U₂或者第二电流输入端I₂。在单片机的支持下，通过选择第一通道选择开关K₁和第二通道选择开关K₂的切换位置，选择测量信号的组合(第一电压输入端U₁对第二电压输入端U₂、第一电压输入端U₁对第二电流输入端I₂、第一电流输入端I₁对第二电压输入端U₂以及第一电流输入端I1对第二电流输入端I2，四选一)。

2)选择校准工作状态，控制工作状态选择开关J₁的第一单刀双掷开关的动触点J₁₁与第一静触点05连通，即第一通道选择开关K₁的第二单刀双掷开关的动触点K₁₂与第二输出通道连通，工作状态选择开关J₁的第二单刀双掷开关的动触点J₁₂与第一通道选择开关K₁的第三单刀双掷开关的动触点K₁₃的连通。

3)测量校准值，输入第一路输入信号，测量出第一输出通道输出信号对地的相位差，即电压互感器PT或者电流互感器CT在当前信号幅值下的校准相位差，并将校准相位差作为校准值记录。

4)选择测量工作状态，控制工作状态选择开关J₁的第一单刀双掷开关的动触点J₁₁与第二静触点06连通，即第二通道选择开关K₂的第一单刀双掷开关的动触点K₂₁与第二输出通道连通。

5)测量实际值，输入第二路输入信号，测得第一输出通道的输出信号对第二输出通道的输出信号的测量相位差。

6)校准相位差，根据校准值对测量相位差进行补偿修正并显示输出。

第一输出通道输出信号对地的相位差和第一输出通道的输出信号对第二输出通道的输出信号的测量相位差的测量通过相位差测量电路实现。图2为一个相位差测量电路的系统结构框图，只要向该系统的两个通道提供两个鉴相信号，便可测量出这两个信号的相位差。因此，只要将本发明电路的第一输出通道和第二输出通道分别接入该图中的“通道1信号”、“通道2信号”即可。由于该系统中有微处理器(8031)，本专利申请中所描述的三组开关均由该图中的微处理器控制，这样测量、校准以及误差消除等操作都可以在程序的控制下实现。

图3为某个电流互感器的角误差示意图，即本发明方法测量结果的示意图，从图中可以看到电流互感器的角误差是存在的，并且电流越小角误差就越大。这个特性在大电流互感器上尤为突出。本发明实现了两信号的相位测量的精度与互感器的角误差无关，其核心是先测量出互感器本身的角误差，再在实际测量时消除由互感器所带来的角误差。由于互感器的角误差往往不是线性的，难以通过计算获得，故需要现场测量互感器角误差。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种相位自动校准的测量电路，包括第一电压输入端(U₁)、第一电流输入端(I₁)、第二电压输入端(U₂)、第二电流输入端(I₂)，其特征在于：还包括电压互感器(PT)、电流互感器(CT)、第一通道选择开关(K₁)、第二通道选择开关(K₂)和工作状态选择开关(J₁)，所述第一电压输入端(U₁)通过第一电压采样电路与电压互感器(PT)的源边相连，所述第一电流输入端(I₁)通过第一电流采样电路与电流互感器(CT)的源边相连，所述第二电压输入端(U₂)与第二电压采样电路相连，所述第二电流输入端(I₂)与第二电流采样电路相连；

所述第一通道选择开关(K₁)为三联动单刀双掷开关，第一通道选择开关(K₁)的第一单刀双掷开关的第一静触点(U₁”)与电压互感器(PT)的副边相连、第一通道选择开关(K₁)的第一单刀双掷开关的第二静触点(I₁”)与电流互感器(CT)的副边相连、第一通道选择开关(K₁)的第一单刀双掷开关的动触点(K₁₁)与第一输出通道相连，第一通道选择开关(K₁)的第二单刀双掷开关的第一静触点(U₁’)与第一电压采样电路的输出端相连、第一通道选择开关(K₁)的第二单刀双掷开关的第二静触点(I₁’)与第一电流输入端(I₁)相连，第一通道选择开关(K₁)的第三单刀双掷开关的第一静触点(01)与电压互感器(PT)的源边零线相连、第一通道选择开关(K₁)的第三单刀双掷开关的第二静触点(02)与电流互感器(CT)的源边零线相连；

所述第二通道选择开关(K₂)为两联动单刀双掷开关，第二通道选择开关(K₂)的第一单刀双掷开关的第一静触点(U₂’)与第二电压采样电路的输出端相连、第二通道选择开关(K₂)的第一单刀双掷开关的第二静触点(I₂’)与第二电流采样电路的输出端相连，第二通道选择开关(K₂)的第二单刀双掷开关的第一静触点(03)与第二电压输入端(U₂)的零线相连、第二通道选择开关(K₂)的第二单刀双掷开关的第二静触点(04)与第二电流输入端(I₂)相连；

所述工作状态选择开关(J₁)为两联动单刀双掷开关，工作状态选择开关(J₁)的第一单刀双掷开关的第一静触点(05)与第一通道选择开关(K₁)的第二单刀双掷开关的动触点(K₁₂)相连、工作状态选择开关(J₁)的第一单刀双掷开关的第二静触点(06)与第二通道选择开关(K₂)的第一单刀双掷开关的动触点(K₂₁)相连、工作状态选择开关(J₁)的第一单刀双掷开关的动触点(J₁₁)与第二输出通道相连，工作状态选择开关(J₁)的第二单刀双掷开关的第一静触点(07)与第一通道选择开关(K₁)的第三单刀双掷开关的动触点(K₁₃)相连、工作状态选择开关(J₁)的第二单刀双掷开关的第二静触点(08)与第二通道选择开关(K₂)的第二单刀双掷开关的动触点(K₂₂)相连、工作状态选择开关(J₁)的第二单刀双掷开关的动触点(J₁₂)接地。

2.根据权利要求1所述的一种相位自动校准的测量电路，其特征在于：所述第一电压采样电路由第一分压电阻R1和第二分压电阻R2构成分压电路，所述第一电流采样电路为串联在电流互感器(CT)的源边的第三采样电阻R3、所述第二电压采样电路由第四分压电阻R4和第五分压电阻R5构成分压电路，所述第二电流采样电路为并联在第二电流采样电路两端的第六采样电阻R6。

3.根据权利要求1所述的一种相位自动校准的测量电路的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)选择所述第一输出通道和第二输出通道的输入信号组合，通过控制第一通道选择开关(K₁)的第一单刀双掷开关的动触点(K₁₂)选择第一路输入信号为第一电压输入端(U₁)或者第一电流输入端(I₁)，通过控制第二通道选择开关(K₂)的第一单刀双掷开关的动触点(K₂₁)选择第二路输入信号为第二电压输入端(U₂)或者第二电流输入端(I₂)；

2)选择校准工作状态，控制所述工作状态选择开关(J₁)的第一单刀双掷开关的动触点(J₁₁)与第一静触点(05)连通，即所述第一通道选择开关(K₁)的第二单刀双掷开关的动触点(K₁₂)与第二输出通道连通，所述工作状态选择开关(J₁)的第二单刀双掷开关的动触点(J₁₂)与第一通道选择开关(K₁)的第三单刀双掷开关的动触点(K₁₃)的连通；

3)测量校准值，输入第一路输入信号，测量出所述第一输出通道输出信号对地的相位差，即电压互感器(PT)或者电流互感器(CT)在当前信号幅值下的校准相位差，并将所述校准相位差作为校准值记录；

4)选择测量工作状态，控制所述工作状态选择开关(J₁)的第一单刀双掷开关的动触点(J₁₁)与第二静触点(06)连通，即所述第二通道选择开关(K₂)的第一单刀双掷开关的动触点(K₂₁)与第二输出通道连通；

5)测量实际值，输入第二路输入信号，测得所述第一输出通道的输出信号对第二输出通道的输出信号的测量相位差；

6)校准相位差，根据所述校准值对所述测量相位差进行补偿修正并显示输出。

4.根据权利要求3所述的一种相位自动校准的测量方法，其特征在于：所述步骤3)中第一输出通道输出信号对地的相位差和步骤5)中第一输出通道的输出信号对第二输出通道的输出信号的测量相位差的测量通过相位差测量电路实现。