CN110045316B - 一种减小固有误差影响的互感器误差校验方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法及系统，包括：在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号；在第二预设时间段内，利用第一万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号；利用第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对待测直流电压互感器的互感误差进行校验。本发明能够消除数字万用表固有误差对待测直流电压互感器的误差校验结果的影响，保证了误差校验的准确性。

Description

一种减小固有误差影响的互感器误差校验方法及系统
技术领域
本发明涉及计量校准领域，并且更具体地，涉及一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法及系统。
背景技术
直流电压误差校验一般采用两块34410数字万用表进行比对，其中一块表用来测量标准信号，另一块表测量被测信号，这种方法在对误差校验要求不高的试验场合比较实用，但在精密误差校验中不能适用，因为34410 本身的直流电压测量固有误差就有30ppm，在某种试验条件允许的情况下，可以采用精度更高的数字万用表3458，但是其价格成本增加了数倍。
因此，为了保证能在低精度数字万用表上实现高精度的误差校验是继续解决的问题。
发明内容
本发明提出一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法及系统，以解决如何准确的对电压互感器的互感误差进行校验的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，以及利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号；
在第二预设时间段内，利用第一万用表对所述待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号；
利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
优选地，其中所述方法还包括：
利用第一触发信号控制开关模块，调换所述第一万用表和第二万用表的测量对象，以实现交错采样。
优选地，其中所述方法还包括：
利用第二触发信号控制所述第一万用表和第二万用表的测量时间。
优选地，其中所述
利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，包括：
Figure BDA0002023002840000021
Figure BDA0002023002840000022
Figure BDA0002023002840000023
其中，Δ为所述待测直流电压互感器的互感误差；Δ1为第一误差值；Δ2为第二误差值；U1、U2、U3和U4分别为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号。
优选地，其中所述方法还包括：
将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号利用通讯模块上传至上位机，以对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
根据本发明的另一个方面，提供了一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验系统，其特征在于，所述系统包括：
第一信号获取模块，用于在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，以及利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号；
第二信号获取模块，用于在第二预设时间段内，利用第一万用表对所述待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号；
互感误差校验模块，用于利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
优选地，其中所述系统还包括：
逻辑控制模块，用于利用第一触发信号控制开关模块，调换所述第一万用表和第二万用表的测量对象，以实现交错采样。
优选地，其中所述系统还包括：
逻辑控制模块，用于利用第二触发信号控制所述第一万用表和第二万用表的测量时间。
优选地，其中所述互感误差校验模块，利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，包括：
Figure BDA0002023002840000031
Figure BDA0002023002840000032
Figure BDA0002023002840000033
其中，Δ为所述待测直流电压互感器的互感误差；Δ1为第一误差值；Δ2为第二误差值；U1、U2、U3和U4分别为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号。
优选地，其中所述系统还包括：
通讯模块，用于将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号上传至上位机，以对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
本发明提供了一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法及系统，包括：利用第一万用表和第二万用表分别对标准电压信号和待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行交错采样，并利用获取的四个电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，能够消除数字万用表固有误差对待测直流电压互感器的误差校验结果的影响，为直流电压精密误差测量提供了方法指导，突破了数字万用表自身固有误差的局限性，保证了误差校验的准确性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验的实例图；以及
图3为根据本发明实施方式的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验系统300的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法100的流程图。如图1所示，本发明的实施方式提供的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法，利用第一万用表和第二万用表分别对标准电压信号和待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行交错采样，并利用获取的四个电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，能够消除数字万用表固有误差对待测直流电压互感器的误差校验结果的影响，为直流电压精密误差测量提供了方法指导，突破了数字万用表自身固有误差的局限性，保证了误差校验的准确性。本发明的实施方式提供的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法100从步骤101处开始，在步骤101在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，以及利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号。
在步骤102，在第二预设时间段内，利用第一万用表对所述待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号。
在步骤103，利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
优选地，其中所述利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，包括：
Figure BDA0002023002840000051
Figure BDA0002023002840000052
Figure BDA0002023002840000053
其中，Δ为所述待测直流电压互感器的互感误差；Δ1为第一误差值；Δ2为第二误差值；U1、U2、U3和U4分别为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号。
在理想情况下，利用第一万用表和第二万用表获取的电压理想值应包括：UA(1+εA)为第一电压理想信号；UB(1+εB)为第二电压理想信号；UA(1+εB) 为第四电压理想信号；UB(1+εA)为第三电压理想信号；其中，εA为第一万用表的测量误差；εB为第二万用表的测量误差。
通过以下推导可以得出待测直流电压互感器的互感误差为：
Figure BDA0002023002840000061
Figure BDA0002023002840000062
Figure BDA0002023002840000063
因此，在实际中，可以利用第一万用表和第二万用表实际显示的数据来计算待测直流电压互感器的互感误差，以消除数字万用表的固有误差的影响，准确地对获取待测直流电压互感器的互感误差。
优选地，其中所述方法还包括：利用第一触发信号控制开关模块，调换所述第一万用表和第二万用表的测量对象，以实现交错采样。
优选地，其中所述方法还包括：利用第二触发信号控制所述第一万用表和第二万用表的测量时间。
优选地，其中所述方法还包括：将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号利用通讯模块上传至上位机，以对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
图2为根据本发明实施方式的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验的实例图。如图2所示，在本发明的实施方式中，设置采样时间为T，则第一采样时间段和第二采样时间段分别为T/2；数字万用表 1和数字万用表2自身的测量误差分别为εA和εB；标准信号的电压为UA，待测互感器的二次侧的电压为UB。
在本方面的实施方式中，实现减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验的步骤包括：
S1：逻辑控制模块利用第二触发信号Trig2控制采样的开始。
S2：在第一采样时间段T/2内，利用数字外用表1对直流信号UA进行采样，获取的第一电压信号的大小为U1；同时，利用数字万用表2对待测互感器的二次侧的电压信号UB进行采样，获取的第二电压信号的大小为U2。
S3：逻辑控制模块利用第一触发信号Trig1控制开关模块，调换所述数字万用表1和数字万用表2的测量对象，并再次利用第二触发信号Trig2 控制采样的开始。
S4：在第二采样时间段T/2内，利用数字万用表1对待测互感器的二次侧的电压信号UB进行采样，获取的第三电压信号的大小为U3；同时，利用数字外用表2对直流信号UA进行采样，获取的第四电压信号的大小为 U4。
S5：计算待测直流电压互感器的互感误差为：
Figure BDA0002023002840000071
Figure BDA0002023002840000072
Figure BDA0002023002840000073
其中，步骤5能够在上位机中采用labview程序实现，利用GBIP总线将数据发送至上位机中。该方案能够消除数字万用表的固有误差的影响，能够准确地对电压互感器的互感误差进行校验。
图3为根据本发明实施方式的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验系统300的结构示意图。如图3所示，本发明的实施方式提供的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验系统300，包括：第一信号获取模块301、第二信号获取模块302和互感误差校验模块303。
优选地，所述第一信号获取模块301，用于在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，以及利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号。
优选地，所述第二信号获取模块302，用于在第二预设时间段内，利用第一万用表对所述待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号。
优选地，所述互感误差校验模块303，用于利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
优选地，其中所述互感误差校验模块303，利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，包括：
Figure BDA0002023002840000081
Figure BDA0002023002840000082
Figure BDA0002023002840000083
其中，Δ为所述待测直流电压互感器的互感误差；Δ1为第一误差值；Δ2为第二误差值；U1、U2、U3和U4分别为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号。
优选地，其中所述系统还包括：逻辑控制模块，用于利用第一触发信号控制开关模块，调换所述第一万用表和第二万用表的测量对象，以实现交错采样。
优选地，其中所述系统还包括：逻辑控制模块，用于利用第二触发信号控制所述第一万用表和第二万用表的测量时间。
优选地，其中所述系统还包括：通讯模块，用于将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号上传至上位机，以对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
本发明的实施例的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验系统300与本发明的另一个实施例的减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (8)

1.一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，以及利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号；
在第二预设时间段内，利用第一万用表对所述待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号；
利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，包括：
Figure FDA0003606027940000011
Figure FDA0003606027940000012
Figure FDA0003606027940000013
其中，Δ为所述待测直流电压互感器的互感误差；Δ1为第一误差值；Δ2为第二误差值；U1、U2、U3和U4分别为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用第一触发信号控制开关模块，调换所述第一万用表和第二万用表的测量对象，以实现交错采样。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用第二触发信号控制所述第一万用表和第二万用表的测量时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号利用通讯模块上传至上位机，以对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
5.一种减小万用表固有误差影响的直流电压互感器的误差校验系统，其特征在于，所述系统包括：
第一信号获取模块，用于在第一预设时间段内，利用第一万用表对标准电压信号进行测量，以获取第一电压信号，以及利用第二万用表对待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第二电压信号；
第二信号获取模块，用于在第二预设时间段内，利用第一万用表对所述待测直流电压互感器二次侧的电压信号进行测量，以获取第三电压信号，以及利用第二万用表对所述标准电压信号进行测量，以获取第四电压信号；
互感误差校验模块，用于利用所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号第四电压信号对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验，包括：
Figure FDA0003606027940000021
Figure FDA0003606027940000022
Figure FDA0003606027940000023
其中，Δ为所述待测直流电压互感器的互感误差；Δ1为第一误差值；Δ2为第二误差值；U1、U2、U3和U4分别为第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
逻辑控制模块，用于利用第一触发信号控制开关模块，调换所述第一万用表和第二万用表的测量对象，以实现交错采样。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
逻辑控制模块，用于利用第二触发信号控制所述第一万用表和第二万用表的测量时间。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
通讯模块，用于将所述第一电压信号、第二电压信号、第三电压信号和第四电压信号上传至上位机，以对所述待测直流电压互感器的互感误差进行校验。
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