CN108169700A - 电流传感器的角差校准系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电流传感器的角差校准系统及方法，电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，待校准电流传感器响应于激励电流信号而生成测量电流信号，测量电压信号和测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；电压电流测量仪采集信号，完成各校准频率点下所需校准相位点的测量；针对各校准频率点，根据待校准电流传感器的输入电压电流相位差值及所测电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值，从而得到所有校准频率点的相位延迟平均值；进行运算得到超定方程组；求解该超定方程组，得到待校准电流传感器的角差校准参数，以根据角差校准参数来校准角差。解决在使用电流传感器测量电流时，由于角度误差而导致的精度差的问题。

Description

电流传感器的角差校准系统及方法

技术领域

本发明涉及测量仪器领域，尤其涉及的是一种电流传感器的角差校准系统及方法。

背景技术

电流表、功率测量仪器等具备电流测量功能的仪器中，必须通过电流传感器测量超过仪器测量范围的大电流。但是电流传感器由于其工作原理会在输入电流(被测电流)和输出电流之间产生角差，该角差直接影响了功率测量类仪器的测量精度。

由于电流传感器的测量角差会对功率测量以及故障诊断具有重要影响，因此需要对电流传感器的角差进行校准。目前的角差校准方法大多采用遍历频率和量程方法，或者采用直接对比拟合的方法，这些角差校准方法校准的精度较差并且校准效率很低，无法满足高精度的具备电流测量功能的仪器对测量精度和测量效率的要求。

发明内容

本发明的电流传感器的角差校准系统及方法，解决了具备电流测量功能的仪器在使用电流传感器测量电流时，由于电流传感器引入的角度误差而导致的电流精度、功率测量精度不够的技术问题。

为解决上述问题，本发明提出一种电流传感器的角差校准系统，包括：电压电流信号源、电压电流测量仪，控制器；所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，所述电压电流信号源的电压输出端连接所述电压电流测量仪的电压输入端，待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

在若干校准频率点下，所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，完成各个校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器中；

所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有程序，所述程序被处理器执行时能够实现以下步骤：

针对各校准频率点，根据该校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值，从而得到所有校准频率点的相位延迟平均值；

对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行运算，得到超定方程组；

采用最小二乘法求解该超定方程组，得到待校准电流传感器的角差校准参数，以根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

根据本发明的一个实施例，所述相位延迟平均值的计算公式为：

其中：

ΔT_I(f)为f校准频率点下的相位延迟平均值；

N为f校准频率点下的校准相位点的个数；

θI_i为第i个校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值；

θI_i'为第i个校准相位点对应的经所述待校准电流传感器后的电压电流相位差值，根据所述测量电压信号和测量电流信号的相位得到；

f为校准频率点的频率值。

根据本发明的一个实施例，进行样条插值或拟合运算，得到超定方程组为：

其中：

ΔT_I(f_n)为f_n校准频率点下的相位延迟平均值；

n为第n个校准频率点；

f_n为第n个校准频率点的频率值；

[a₃，a₂，a₁，a₀]为拟合运算得到的系数值，也即角差校准参数。

根据本发明的一个实施例，根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差包括：根据角差校准参数和测量的经所述待校准电流传感器后的被测信号的频率计算该频率下的角度误差；根据所述角度误差校准被测信号的相位角差；

所述角度误差依据以下公式计算得到：

ΔT_I(f)'＝a₃*f³+a₂*f²+a₁*f+a₀；

其中：

ΔT_I(f)′为被测信号在频率f下的角度误差；

f为被测信号的频率；

[a₃，a₂，a₁，a₀]为角差校准参数；

根据本发明的一个实施例，所述根据所述角度误差校准被测信号的相位角差，包括：

其中，f为被测信号的频率；

为角差校准前的电压电流相位差；

为角差校准后的电压电流相位差。

根据本发明的一个实施例，得到所述相位角差后，还根据校准后的相位角差校准有功功率和无功功率：

其中，f为被测信号的测量频率；

U为被测的电压有效值；

I为被测的电流有效值；

为角差校准后的电压电流相位差；

P′(f)为角差校准后的有功功率；

Q′(f)为角差校准后的无功功率。

根据本发明的一个实施例，还包括校准参数存储器，用以存储所述角差校准参数；所述控制器可读写所述校准参数存储器中的所述角差校准参数进行校准。

根据本发明的一个实施例，所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，完成各个校准频率点下所需校准相位点的测量时，所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频，且测量电压信号的相位角度为0°。

根据本发明的一个实施例，所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈的中心位置后，返回连接至所述电压电流信号源。

根据本发明的一个实施例，所述待校准电流传感器的数量为一个或多于一个，电压电流测量仪与待校准电流传感器一一对应；

在待校准电流传感器为多于一个时，所述电压电流信号源的电流信号线依次穿过各个待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，各个待校准电流传感器将各自输出的测量电流信号输出至对应的电压电流测量仪中。

根据本发明的一个实施例，所述电压电流信号源输出的测量电压信号为所述电压电流测量仪的电压测量量程值，所述待校准电流传感器输出的测量电流信号为所述电压电流测量仪的电流测量量程值。

本发明还提供一种电流传感器的角差校准系统，包括：电压电流信号源、电压电流测量仪，控制器及校准参数存储器；所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，所述电压电流信号源的电压输出端连接所述电压电流测量仪的电压输入端，待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号保持同频；所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，并将采样数据传输至所述控制器中；

所述校准参数存储器存储角差校准参数；所述控制器用以获取所述校准参数存储器中的角差校准参数，并根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

本发明还提供一种电流传感器的角差校准方法，包括以下步骤：

S1：将电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，将所述电压电流信号源的电压输出端连接电压电流测量仪的电压输入端，将待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

S2：在一校准频率点下，所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；

S3：所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，直至完成当前校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器中；

S4：根据当前校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值；

S5：重复步骤S2-S4，直至得到所有校准频率点的相位延迟平均值；

S6：对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行运算，得到超定方程组；

S7：采用最小二乘法求解该超定方程组，得到待校准电流传感器的角差校准参数，以根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：

1)通过电压电流信号源、电压电流测量仪、控制器及待校准的电流传感器之间的连接或设置关系，使得电压电流测量仪采样得到的各校准频率点下多个校准相位点对应的测量电压信号和测量电流信号，从而可以得到各校准频率点的相位延迟平均值，进而计算出角差误差进行相应的角差校准，解决了具备电流测量功能的仪器在使用电流传感器测量电流时，由于电流传感器引入的角度误差而导致的电流精度、功率测量精度不够的技术问题；

2)可同时进行多个电流传感器的角差校准，提升了校准效率；

3)将角差校准参数烧写在电流传感器装置内，可满足任意电流测量仪的高精度测量要求；

4)角差校准精度高且适用于任意电流传感器。

附图说明

图1为本发明一实施例的电流传感器的角差校准系统的结构框图；

图2为本发明一实施例的电流传感器的角差校准方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，在一个实施例中，电流传感器的角差校准系统包括：电压电流信号源1、电压电流测量仪2，控制器3。所述电压电流信号源1的电流信号线穿过待校准电流传感器4的线圈后返回连接至所述电压电流信号源1，所述电压电流信号源1的电压输出端连接所述电压电流测量仪2的电压输入端，待校准电流传感器4的电流输出端连接所述电压电流测量仪2的电流输入端。电压电流信号源1的电流端子有正负两极端子，电流信号从正极端子出，穿过待校准电流传感器4的线圈后回到负极端子。电压电流信号源1优选为标准功率信号源，电压电流测量仪2优选为高精度功率测量仪器，具体不限，只要能实现所需电流电压的提供与测试即可，当然测量精度越高，校准结果越精确。

待校准电流传感器4的数量可以为一个或多于一个，电压电流测量仪2与待校准电流传感器1一一对应，可以根据测量需要而连接一定数量的待校准电流传感器4至系统中。

在待校准电流传感器4为一个时，电压电流信号源1的电流信号线(例如是铜导线)穿过该待校准电流传感器4的线圈后返回连接至电压电流信号源1，该待校准电流传感器4的电流输出端连接电压电流测量仪2的电流输入端。

图1示出的是待校准电流传感器4为多个的情况，电压电流信号源1的电流信号线依次穿过各个待校准电流传感器4的线圈后返回连接至电压电流信号源1，各个待校准电流传感器4的输出端连接对应的电压电流测量仪2的电流输入端，各个待校准电流传感器4将各自输出的测量电流信号输出至对应的电压电流测量仪2中。电压电流信号源1为一个，该电压电流信号源1的电压输出端通过导线与各个电压电流测量仪2的电压输入端连接。本实施例中，可同时进行多个电流传感器的角差校准，提升了校准效率。

优选的，所述电压电流信号源1的电流信号线穿过待校准电流传感器4的线圈的中心位置后，返回连接至所述电压电流信号源1。电流信号线穿过线圈的位置在线圈的中心位置，可以使得校准结果更精确。

在进行测试时，先确定若干校准频率点及各校准频率点下的多个校准相位点。校准频率点的数量及范围可以根据电流传感器的指标参数而定，例如可以在1KHz以内间隔选择多个校准频率点。校准相位点的选择，例如是在每个校准频率下的0～360度范围内间隔选择多个校准相位点，范围覆盖360度，可以使得校准更准确。

在若干校准频率点下，所述电压电流信号源1输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器4响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；所述电压电流测量仪2采集所述测量电压信号和测量电流信号，完成各个校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器3中。

采样所述测量电压信号和测量电流信号的时间长度大于电压电流信号源输出的信号的一个周期，以采样得到至少一个周期的测量电压信号和测量电流信号。可以理解，根据奈奎斯特定律，采样频率必须大于电压电流信号源输出信号频率的两倍。

所述控制器3包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有程序，所述程序被处理器执行时能够实现以下步骤：

针对各校准频率点，根据该校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器4的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器4后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值，从而得到所有校准频率点的相位延迟平均值；此步骤可以在每次电压电流测量仪2测量完一个校准频率点下的全部校准相位点后便执行一次，或者，可以在电压电流测量仪2测量完全部校准频率点下的全部校准相位点后一次性执行。

接着对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行运算，得到超定方程组；可以通过对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行样条插值或拟合运算来得到超定方程组。

接着采用最小二乘法求解该超定方程组，得到待校准电流传感器4的角差校准参数，以根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器4后的被测信号的角差。

当然，可以先在一校准频率点下进行测量，电压电流信号源1输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器4响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；所述电压电流测量仪2采集所述测量电压信号和测量电流信号，直至完成当前校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器3中；根据当前校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器4的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器4后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值；重复前面的步骤，直至得到所有校准频率点的相位延迟平均值。

优选的，所述电压电流测量仪2采集所述测量电压信号和测量电流信号，完成各个校准频率点下所需校准相位点的测量时，所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频，且测量电压信号的相位角度为0°。可以避免引入因电压信号带来的相角误差，实现仅针对待校准电流传感器4的输入电流和输出电流之间的角差校准，且测量计算都更为方便。

优选的，所述电压电流信号源1输出的测量电压信号为所述电压电流测量仪2的电压测量量程值，所述待校准电流传感器4输出的测量电流信号为所述电压电流测量仪2的电流测量量程值。可以降低量程带来的误差，使得校准精度更高。

优选的，各个校准频率点下的所述相位延迟平均值的计算公式为：

其中：

ΔT_I(f)为f校准频率点下的相位延迟平均值，相当于求该校准频率点下各校准相位点的相角延迟的平均值；

N为f校准频率点下的校准相位点的个数；

θI_i为第i个校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值；该电压电流相位差值为设定值，通过设置电压电流信号源输出的测量电压信号和激励电流信号的相位差来确定；

θI_i'为第i个校准相位点对应的经所述待校准电流传感器4后的电压电流相位差值，根据电压电流测量仪2采集的所述测量电压信号和测量电流信号的相位得到；

f为校准频率点的频率值。

优选的，进行样条插值或拟合运算，在采取三阶拟合计算时，得到超定方程组为：

其中：

ΔT_I(f_n)为f_n校准频率点下的相位延迟平均值，其他依此类推；

n为第n个校准频率点；

f_n为第n个校准频率点的频率值，其他依此类推；

[a₃，a₂，a₁，a₀]为拟合运算得到的系数值，也即角差校准参数。

在一个实施例中，根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器4后的被测信号的角差包括：根据角差校准参数和测量的经所述待校准电流传感器4后的被测信号的频率计算该频率下的角度误差；进而根据所述角度误差校准被测信号的相位角差。其中，经所述待校准电流传感器4后的被测信号可以指，从所述待校准电流传感器4输出的测量电流信号及从电压电流信号源1输出的测量电压信号，当然该被测信号的频率可以与前述计算角差校准参数过程中测量所对应的校准频率点不同或相同。

采取三阶拟合计算角差校准参数，则所述角度误差依据以下公式计算得到：

ΔT_I(f)′＝a₃*f³+a₂*f²+a₁*f+a₀；

其中：

ΔT_I(f)′为被测信号在频率f下的角度误差；

f为被测信号的频率；

[a₃，a₂，a₁，a₀]为角差校准参数。

进一步的，所述根据所述角度误差校准被测信号的相位角差，包括：

其中，f为被测信号的频率；

ΔT_I(f)′为被测信号在频率f下的角度误差；

为角差校准前的电压电流相位差；

为角差校准后的电压电流相位差，即通过为电压电流相位差去掉角度误差ΔT_I(f)’后，便实现角差校准。

优选的，得到所述相位角差后，还根据校准后的相位角差校准有功功率和无功功率：

其中，f为被测信号的测量频率；

U为被测的电压有效值；

I为被测的电流有效值；

为角差校准后的电压电流相位差；

P′(f)为角差校准后的有功功率；

Q′(f)为角差校准后的无功功率。

由于角差校准最后是体现在功率的测量上，因而，根据校准后的电压电流相位差计算有功功率和无功功率，实现电压电流测量仪2对被校准的电流传感器功率测量校准。

在一个实施例中，电流传感器的角差校准系统还可以包括校准参数存储器5。校准参数存储器5用以存储所述角差校准参数，前述实施例中所计算得到的角差校准参数[a₃，a₂，a₁，a₀]可以烧写在校准参数存储器5上。当然，校准参数存储器5和控制器3的程序存储器可以为同一个存储器或不同的存储器，或者也可以是集成在电压电流测量仪2内的存储器。所述控制器3可读写所述校准参数存储器5中的所述角差校准参数进行校准。

在图1中，校准参数存储器5的数量与待校准电流传感器4的数量也是一一对应的，每一校准参数存储器5存储对应的待校准电流传感器4的角差校准参数。由于该待校准电流传感器5的角差校准参数已经测得，所述电压电流测量仪2使用已校准电流传感器测量电流信号时，只需读取已校准电流传感器中的角差校准参数，便可根据角差校准参数和被测信号的频率计算该频率下的角度误差计算角差误差ΔT_I(f)’＝a₃*f³+a₂*f²+a₁*f+a₀，从而直接来实现对被测信号的角差校准。

可以理解，在已经获得角差校准参数后，系统的连接关系或测量仪或信号源等可以进行改变或者不变，只要是经过该待校准电流传感器后测得的被测信号。

可以理解，控制器3的功能可以分离在不同的设备中进行处理，也可以集中在一个设备中进行处理，具体不限。

本发明还提供一种电流传感器的角差校准系统，系统框图可以与前述实施例中相同，可继续参看图1。系统包括：电压电流信号源、电压电流测量仪，控制器及校准参数存储器；所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，所述电压电流信号源的电压输出端连接所述电压电流测量仪的电压输入端，待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号保持同频；所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，并将采样数据传输至所述控制器中；

所述校准参数存储器存储角差校准参数；所述控制器用以获取所述校准参数存储器中的角差校准参数，并根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

在本实施例中，该待校准电流传感器的角差校准参数预先存储在校准参数存储器中，在实际测量校准时，只需将校准参数存储器中的角差校准参数读取出来，便可确定角差误差的计算公式，代入被测信号的频率便可进行角差误差的计算及角差的校准。角差校准参数计算及角差误差计算公式的得出可以与前述实施例中的方式相同。

参看图2，本发明还提供一种电流传感器的角差校准方法，包括以下步骤：

S1：将电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，将所述电压电流信号源的电压输出端连接电压电流测量仪的电压输入端，将待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

S2：在一校准频率点下，所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；

S3：所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，直至完成当前校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器中；

S4：根据当前校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值；

S5：重复步骤S2-S4，直至得到所有校准频率点的相位延迟平均值；

S6：对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行运算，得到超定方程组；

S7：采用最小二乘法求解该超定方程组，得到待校准电流传感器的角差校准参数，以根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

关于本发明实施例的电流传感器的角差校准方法的具体内容可以参看前述实施例中关于电流传感器的角差校准系统部分的描述内容，在此不再赘述。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种电流传感器的角差校准系统，其特征在于，包括：电压电流信号源、电压电流测量仪，控制器；所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，所述电压电流信号源的电压输出端连接所述电压电流测量仪的电压输入端，待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

在若干校准频率点下，所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，完成各个校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器中；

所述控制器包括存储器和处理器，其中所述存储器存储有程序，所述程序被处理器执行时能够实现以下步骤：

针对各校准频率点，根据该校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值，从而得到所有校准频率点的相位延迟平均值；

对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行运算，得到超定方程组；

采用最小二乘法求解该超定方程组，得到待校准电流传感器的角差校准参数，以根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

2.如权利要求1所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，所述相位延迟平均值的计算公式为：

其中：

ΔT_I(f)为f校准频率点下的相位延迟平均值；

N为f校准频率点下的校准相位点的个数；

θI_i为第i个校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值；

θI_i'为第i个校准相位点对应的经所述待校准电流传感器后的电压电流相位差值，根据所述测量电压信号和测量电流信号的相位得到；

f为校准频率点的频率值。

3.如权利要求1所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，进行样条插值或拟合运算，得到超定方程组为：

其中：

ΔT_I(f_n)为f_n校准频率点下的相位延迟平均值；

n为第n个校准频率点；

f_n为第n个校准频率点的频率值；

[a₃，a₂，a₁，a₀]为拟合运算得到的系数值，也即角差校准参数。

4.如权利要求3所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差包括：根据角差校准参数和测量的经所述待校准电流传感器后的被测信号的频率计算该频率下的角度误差；根据所述角度误差校准被测信号的相位角差；

所述角度误差依据以下公式计算得到：

ΔT_I(f)′＝a₃*f³+a₂*f²+a₁*f+a₀；

其中：

ΔT_I(f)′为被测信号在频率f下的角度误差；

f为被测信号的频率；

[a₃，a₂，a₁，a₀]为角差校准参数。

5.如权利要求4所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，所述根据所述角度误差校准被测信号的相位角差，包括：

其中，f为被测信号的频率；

ΔT_I(f)′为被测信号在频率f下的角度误差；

为角差校准前的电压电流相位差；

为角差校准后的电压电流相位差。

6.如权利要求4所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，得到所述相位角差后，还根据校准后的相位角差校准有功功率和无功功率：

其中，f为被测信号的测量频率；

U为被测的电压有效值；

I为被测的电流有效值；

为角差校准后的电压电流相位差；

P′(f)为角差校准后的有功功率；

Q′(f)为角差校准后的无功功率。

7.如权利要求1所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，还包括校准参数存储器，用以存储所述角差校准参数；所述控制器可读写所述校准参数存储器中的所述角差校准参数进行校准。

8.如权利要求1所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，完成各个校准频率点下所需校准相位点的测量时，所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频，且测量电压信号的相位角度为0°。

9.如权利要求1所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈的中心位置后，返回连接至所述电压电流信号源。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，所述待校准电流传感器的数量为一个或多于一个，电压电流测量仪与待校准电流传感器一一对应；

在待校准电流传感器为多于一个时，所述电压电流信号源的电流信号线依次穿过各个待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，各个待校准电流传感器将各自输出的测量电流信号输出至对应的电压电流测量仪中。

11.如权利要求1-9中任意一项所述的电流传感器的角差校准系统，其特征在于，所述电压电流信号源输出的测量电压信号为所述电压电流测量仪的电压测量量程值，所述待校准电流传感器输出的测量电流信号为所述电压电流测量仪的电流测量量程值。

12.一种电流传感器的角差校准系统，其特征在于，包括：电压电流信号源、电压电流测量仪，控制器及校准参数存储器；所述电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，所述电压电流信号源的电压输出端连接所述电压电流测量仪的电压输入端，待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号保持同频；所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，并将采样数据传输至所述控制器中；

所述校准参数存储器存储角差校准参数；所述控制器用以获取所述校准参数存储器中的角差校准参数，并根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。

13.一种电流传感器的角差校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将电压电流信号源的电流信号线穿过待校准电流传感器的线圈后返回连接至所述电压电流信号源，将所述电压电流信号源的电压输出端连接电压电流测量仪的电压输入端，将待校准电流传感器的电流输出端连接所述电压电流测量仪的电流输入端；

S2：在一校准频率点下，所述电压电流信号源输出测量电压信号和激励电流信号，所述待校准电流传感器响应于所述激励电流信号而生成测量电流信号，并使得所述测量电压信号和所述测量电流信号在若干校准频率点下保持同频；

S3：所述电压电流测量仪采集所述测量电压信号和测量电流信号，直至完成当前校准频率点下所需校准相位点的测量，并将采样数据传输至所述控制器中；

S4：根据当前校准频率点下各校准相位点对应的所设定的输入至所述待校准电流传感器的电压电流相位差值及所测量的经待校准电流传感器后的电压电流相位差值，计算相应校准频率点下的相位延迟平均值；

S5：重复步骤S2-S4，直至得到所有校准频率点的相位延迟平均值；

S6：对各个校准频率点及其对应的相位延迟平均值进行运算，得到超定方程组；

S7：采用最小二乘法求解该超定方程组，得到待校准电流传感器的角差校准参数，以根据所述角差校准参数来校准经所述待校准电流传感器后的被测信号的角差。