CN111157936A - 用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法及设备 - Google Patents

用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法及设备 Download PDF

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CN111157936A
CN111157936A CN201911058595.5A CN201911058595A CN111157936A CN 111157936 A CN111157936 A CN 111157936A CN 201911058595 A CN201911058595 A CN 201911058595A CN 111157936 A CN111157936 A CN 111157936A
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rogowski coil
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frequency
precision
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钟征宇
刘青
潘晓
贾昆
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Xi'an Aerocomm Technology Co ltd
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Xi'an Aerocomm Technology Co ltd
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    • G01R35/007—Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden references"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils

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Abstract

本发明公开了一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，步骤如下：S1、搭建可调节百A级精密电流测试源；S2、搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统；S3、罗氏线圈刻度因子电流幅值校准；S4、罗氏线圈线刻度因子频率校准；S5、罗氏线圈线刻度因子校准后验证，本申请还公开了实现用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法的设备，本申请采用精密小电流源替代传统的大功率脉冲电流源作为标定源可有效降低测试设备要求、测试难度、测试安全性；采用罗氏线圈刻度因子电流幅值校准和频率校准相结合的精细化标定方法，有效的减少脉冲测量中幅值以及频率变化对测量精度的影响，与传统校准相比，可显著提高罗氏线圈校准精度。

Description

用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法及设备
技术领域
本发明涉及脉冲大电流源测量技术领域，具体是用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法及设备。
背景技术
大功率脉冲电能源是电磁发射装备的关键组成部分，具有高电压(数千伏以上)、大电流(数千安以上)、脉冲快(微纳秒)，高功率(兆瓦量级)等特点。大功率脉冲电能源的脉冲成形网络(PFN)电流的幅值特性、相位特性、频率特性等参数是衡量大功率脉冲电能源性能的指标，通过测量这些特性可以对整个大功率脉冲电能源的放电回路进行仿真验证、优化设计、性能准确评估。如何对大功率脉冲电能源的极限电性能测量是目前亟待解决的难题之一。
进一步，针对MW级PFN放电回路的测量，目前最常用的测量手段是采用罗氏线圈作为前端电流传感器，通过设定积分方式并利用高精度采集装置对电流信号进行采集，通过罗氏线圈出厂前给定的刻度因子反求得到放电回路的电流。虽然罗氏线圈的幅值范围、测量频率满足PFN放电回路的测量，但基于固定刻度因子求解电流的方式所产生的测量误差通常在1％以上，无法满足实际的测试要求，如何减少罗氏线圈的测量误差是足PFN放电回路测量的关键技术之一。
进一步，传统的罗氏线圈的测量精度提高方法是对罗氏线圈刻度因子进行标定，标定方法通常选用同轴分流器串联于PFN放电回路中，通过测量同轴分流器两端电压，并对比罗氏线圈测量输出标定实际刻度因子。校准后的刻度因子更符合测量现场情况，因此该种方法在一定程度上能够提高罗氏线圈测量精度，但是，现有的校准手段存在一下几个缺点：
(1)校准的精度较低。大功率脉冲电能源对罗氏线圈测量精度要求在5‰以内，该种校准方法校准精度无法满足要求；
(2)单一频率条件下刻度因子适用性较差。实测中，由于罗氏线圈的自身特性和调理电路的综合影响，罗氏线圈在不同频率条件下刻度因子差异很大，采用在固定频率条件下的刻度因子校准方法在50Hz工频大电流测试场合效果较好，但无法满足PFN放电回路这种频谱分量分布很广的测量对象的高精度测量要求。因此如何减少频率对刻度因子影响是解决PFN放电回路测量的又一难题。
针对校准用的MW级功率脉冲电能源较少，且采用同轴分流器串联的测量方法对校准测试的安装难度较大，且容易对测试人员和测试设备产生不利因素，如何提高测试人员和测试设备的安全性是罗氏线圈校准的重点之一。
发明内容
本发明的实施例目的在于提供用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法及设备，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，步骤如下：
S1、搭建可调节百A级精密电流测试源：
通过信号发生器、精密功率放大器组成大功率精密电流发生源，同时采用低温漂精密电阻作为负载电阻，搭建精密电流测试源，信号发生器的输出通道接入至精密功率放大器的信号输入接口，精密功率放大器的输出端子与负载电阻阵列并联，通过调节信号发生器的信号类型、幅值大小以及精密功率放大器的比例大小改变流过负载电流的信号类型、幅值特性以及频率特性，为罗氏线圈的线性度校准和频率校准提供测试源；在电流回路上绕制多匝线圈并穿过罗氏线圈，将流过罗氏线圈内部的最大原边电流提高至500A，罗氏线圈感应电流如下：
Figure BDA0002257243480000021
其中，I总为流过罗氏线圈总原边电流；N为线圈匝数；V为负载电阻两端电压；R为负载电阻；
根据出厂刻度因子K可得到输出幅值：
Figure BDA0002257243480000022
S2、搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统：
校准测试系统包括被测罗氏线圈、百A级精密电流测试源、功能数字万用表、高精度数据采集卡、上位机和采集分析软件模块；其中，功能数字万用表探头分别放置在负载电阻两端，用于测量电流测试源负载电阻两端电压和两端电阻，得到流过负载电阻电流；根据线圈匝数可计算流过罗氏线圈的实际电流；高精度数据采集卡、上位机和采集分析软件模块组成罗氏线圈输出电压测试单元，实时采集输出电压幅值；根据刻度因子计算公式： K＝Iin/Vout可计算出刻度因子值；其中，Iin为原边电流，Vout为罗氏线圈输出电压；
S3、罗氏线圈刻度因子电流幅值校准：
设定信号发生器输入波形和输入频率，改变功率放大器比例系数调节原边输入电流大小，在不同的比例系数条件下利用校准测试系统测量多组负载电压、负载电阻以及罗氏线圈输出电压并求均值；其中，负载电压均值为
Figure 1
负载电阻均值为
Figure BDA0002257243480000032
罗氏线圈输出电压均值为
Figure BDA0002257243480000033
根据原边电流计算公式
Figure BDA0002257243480000034
可得到不同放大倍数条件下的实际原边电流均值：
Figure BDA0002257243480000035
根据K＝Iin/Vout可计算出不同电流条件下的刻度因子均值：
Figure BDA0002257243480000036
对所测得
Figure BDA0002257243480000037
以及
Figure BDA0002257243480000038
进行线性拟合得到刻度因子和电流幅值变化之间的关系：
Figure BDA0002257243480000039
并求出拟合直线线性度δ，δ在3‰以内，则表明电流幅值变化对刻度因子的影响较小，采用小电流发生源外推大电流条件下的刻度因子的方法具有可行性；
S4、罗氏线圈线刻度因子频率校准：
将正弦波作为信号输入，放大器倍数设为固定，等间隔改变正弦波输入频率，并根据 S3中类似手段测量不同频率条件下的刻度因子均值；同时，根据
Figure BDA00022572434800000310
和对应的f＝[f1，f2,f3,…fn]进行曲线拟合，得到刻度因子和电流频率变化之间的关系：
Figure BDA00022572434800000311
S5、罗氏线圈线刻度因子校准后验证：
通过随机改变正弦波输入频率，并测量流过罗氏线圈的实际电流值I总i以及罗氏线圈输出的电压值
Figure BDA0002257243480000041
利用输入信号的频率带入频率拟合曲线求解理论刻度因子Ki＝F(fi)，测量的电流值为
Figure BDA0002257243480000042
并计算相对误差γ：
Figure BDA0002257243480000043
校准后标称为1％精度罗氏线圈在不同频率条件下的测量误差优于5‰则满足校准要求。
在一种可选方案中：步骤S1中，为保证流过负载电阻的电流和电压在额定范围内，低温漂精密电阻采用25个60Ω大功率铝壳电阻进行并联，将总电阻值控制在3Ω，最大允许流过的电流为15A；铝壳电阻自身具备散热作用，同时在并联铝壳电阻放置在大规模散热铜片上，避免电阻温度过高。
在一种可选方案中：步骤S2中，所述功能数字万用表为八位半高精度数子万用表；所述高精度数据采集卡为16位数据采集卡，用于降低测量仪器的误差并保障测量正弦波的均值电压和负载电阻的准确度。
在一种可选方案中：步骤S2中，所述的上位机测量软件具备波形显示、波形频谱分析、幅值测量以及上升时间测量功能，在正弦波测量时，所测的电压峰值转化为电压有效值进行刻度因子计算。
在一种可选方案中：步骤S3中，电流幅值变化范围为50A～500A之间，信号源输入信号频率为100Hz；如果所测得幅值与刻度因子之间的函数线性度δ优于3‰，则将各频率条件下的电流幅值变化的刻度因子求均值，并作为固定刻度因子使用；如果线性度较差，则将幅值变化对刻度因子的影响拟合成曲线，并对S4的频率校准曲线进行误差修正。
在一种可选方案中：步骤S4中，根据罗氏线圈的测量特性，频率校准过程中频率变化范围为100Hz～10KHz，等间距间隔为50Hz；为提高校准精度，所测到的校准数据求均值数据为50组。
在一种可选方案中：步骤S3和S4中，电流幅值变化对刻度因子的影响可作为固定的误差修正因子对频率模型进行修正，修正方法如下：
(3)设定幅值修正因子为Kv，固定幅值If条件下的函数为
Figure BDA0002257243480000051
对应的误差修正函数为
Figure BDA0002257243480000052
(4)Kv计算如下：
①如果
Figure BDA0002257243480000053
的线性度δ<3‰，Kv＝1；
②如果
Figure BDA0002257243480000054
的线性度δ>3‰，
Figure BDA0002257243480000055
在一种可选方案中：具体的标定工作过程为：
①搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统，采用示波器测试输出信号是否有失真；
②设定信号源的频率和精密放大器的放大倍数；
③测试系统稳定工作30min，保证负载电阻阻值变化稳定；
④用多功能数字多用表多次测量负载电压，用labview软件程序多次采集罗氏线圈输出电压；
⑤单次测试完毕，断电测量负载电阻值；
⑥按相同测量步骤便利所有幅值和频率值；
⑦拟合幅值变化曲线以及频率曲线，并验证校准后精度；
⑧校准后精度满足要求则校准测试结束。
一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行存储器中存储的程序时实现上述用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法的步骤。
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法的步骤。
相较于现有技术，本发明实施例的有益效果如下：
采用精密小电流源替代传统的大功率脉冲电流源作为标定源可有效降低测试设备要求、测试难度、测试安全性；同时，采用罗氏线圈刻度因子电流幅值校准和频率校准相结合的精细化标定方法，有效的减少脉冲测量中幅值以及频率变化对测量精度的影响，与传统校准相比，可显著提高罗氏线圈校准精度。
附图说明
图1是本发明第一实施例的一种用于用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法流程图；
图2是图1中步骤S2中所搭建的罗氏线圈刻度因子校准测试系统结构图；
图3是标定工作过程流程图。
图中，101-信号发生器、102-精密功率放大器、103-负载电阻、201-被测罗氏线圈、202-功能数字万用表、203-高精度数据采集卡、204-上位机、205-采集分析软件模块
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
实施例1
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，步骤如下：
S1、搭建可调节百A级精密电流测试源：
通过信号发生器、精密功率放大器组成大功率精密电流发生源，同时采用低温漂精密电阻作为负载电阻，搭建精密电流测试源，信号发生器的输出通道接入至精密功率放大器的信号输入接口，精密功率放大器的输出端子与负载电阻阵列并联，通过调节信号发生器的信号类型、幅值大小以及精密功率放大器的比例大小改变流过负载电流的信号类型、幅值特性以及频率特性，为罗氏线圈的线性度校准和频率校准提供测试源；在电流回路上绕制多匝线圈104并穿过罗氏线圈，将流过罗氏线圈内部的最大原边电流提高至500A，罗氏线圈感应电流如下：
Figure BDA0002257243480000071
其中，I总为流过罗氏线圈总原边电流；N为线圈匝数；V为负载电阻两端电压；R为负载电阻；
根据出厂刻度因子K可得到输出幅值：
Figure BDA0002257243480000072
S2、搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统：
校准测试系统包括被测罗氏线圈、百A级精密电流测试源、功能数字万用表、高精度数据采集卡、上位机和采集分析软件模块；其中，功能数字万用表探头分别放置在负载电阻两端，用于测量电流测试源负载电阻两端电压和两端电阻，得到流过负载电阻电流；根据线圈匝数可计算流过罗氏线圈的实际电流；高精度数据采集卡、上位机和采集分析软件模块组成罗氏线圈输出电压测试单元，实时采集输出电压幅值；根据刻度因子计算公式： K＝Iin/Vout可计算出刻度因子值，其中，Iin为原边电流，Vout为罗氏线圈输出电压；
S3、罗氏线圈刻度因子电流幅值校准：
设定信号发生器输入波形和输入频率，改变功率放大器比例系数调节原边输入电流大小，在不同的比例系数条件下利用校准测试系统测量多组负载电压、负载电阻以及罗氏线圈输出电压并求均值；其中，负载电压均值为
Figure 2
负载电阻均值为
Figure BDA0002257243480000074
罗氏线圈输出电压均值为
Figure BDA0002257243480000075
根据原边电流计算公式
Figure BDA0002257243480000076
可得到不同放大倍数条件下的实际原边电流均值：
Figure BDA0002257243480000077
根据K＝Iin/Vout可计算出不同电流条件下的刻度因子均值：
Figure BDA0002257243480000078
对所测得
Figure BDA0002257243480000079
以及
Figure BDA00022572434800000710
进行线性拟合得到刻度因子和电流幅值变化之间的关系：
Figure BDA00022572434800000711
并求出拟合直线线性度δ，δ在3‰以内，则表明电流幅值变化对刻度因子的影响较小，采用小电流发生源外推大电流条件下的刻度因子的方法具有可行性；
S4、罗氏线圈线刻度因子频率校准：
将正弦波作为信号输入，放大器倍数设为固定，等间隔改变正弦波输入频率，并根据 S3中类似手段测量不同频率条件下的刻度因子均值；同时，根据
Figure BDA0002257243480000081
和对应的f＝[f1，f2,f3,…fn]进行曲线拟合，得到刻度因子和电流频率变化之间的关系：
Figure BDA0002257243480000082
S5、罗氏线圈线刻度因子校准后验证：
通过随机改变正弦波输入频率，并测量流过罗氏线圈的实际电流值I总i以及罗氏线圈输出的电压值
Figure BDA0002257243480000083
利用输入信号的频率带入频率拟合曲线求解理论刻度因子Ki＝F(fi)，测量的电流值为
Figure BDA0002257243480000084
并计算相对误差γ：
Figure BDA0002257243480000085
校准后标称为1％精度罗氏线圈在不同频率条件下的测量误差优于5‰则满足校准要求。
其中，步骤S1中，为保证流过负载电阻的电流和电压在额定范围内，低温漂精密电阻采用25个60Ω大功率铝壳电阻进行并联，将总电阻值控制在3Ω，最大允许流过的电流为15A；铝壳电阻自身具备散热作用，同时在并联铝壳电阻放置在大规模散热铜片上，避免电阻温度过高。
步骤S2中，所述功能数字万用表为八位半高精度数子万用表；所述高精度数据采集卡为16位数据采集卡，用于降低测量仪器的误差并保障测量正弦波的均值电压和负载电阻的准确度。
步骤S2中，所述的上位机测量软件具备波形显示、波形频谱分析、幅值测量以及上升时间测量功能，在正弦波测量时，所测的电压峰值转化为电压有效值进行刻度因子计算。
步骤S3中，电流幅值变化范围为50A～500A之间，信号源输入信号频率为100Hz；如果所测得幅值与刻度因子之间的函数线性度δ优于3‰，则将各频率条件下的电流幅值变化的刻度因子求均值，并作为固定刻度因子使用；如果线性度较差，则将幅值变化对刻度因子的影响拟合成曲线，并对S4的频率校准曲线进行误差修正。
步骤S4中，根据罗氏线圈的测量特性，频率校准过程中频率变化范围为100Hz～10KHz，等间距间隔为50Hz；为提高校准精度，所测到的校准数据求均值数据为50组。
步骤S3和S4中，电流幅值变化对刻度因子的影响可作为固定的误差修正因子对频率模型进行修正，修正方法如下：
(5)设定幅值修正因子为Kv，固定幅值If条件下的函数为
Figure BDA0002257243480000091
对应的误差修正函数为
Figure BDA0002257243480000092
(6)Kv计算如下：
①如果
Figure BDA0002257243480000093
的线性度δ<3‰，Kv＝1；
②如果
Figure BDA0002257243480000094
的线性度δ>3‰，
Figure BDA0002257243480000095
具体的标定工作过程为：
①搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统，采用示波器测试输出信号是否有失真；
②设定信号源的频率和精密放大器的放大倍数；
③测试系统稳定工作30min，保证负载电阻阻值变化稳定；
④用多功能数字多用表多次测量负载电压，用labview软件程序多次采集罗氏线圈输出电压；
⑤单次测试完毕，断电测量负载电阻值；
⑥按相同测量步骤便利所有幅值和频率值；
⑦拟合幅值变化曲线以及频率曲线，并验证校准后精度；
⑧校准后精度满足要求则校准测试结束。
实施例2
一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准设备，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行存储器中存储的程序时实现实施例1所述用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法的步骤。
实施例3
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现实施例所述用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法的步骤。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤如下：
S1、搭建可调节百A级精密电流测试源：
通过信号发生器、精密功率放大器组成大功率精密电流发生源，同时采用低温漂精密电阻作为负载电阻，搭建精密电流测试源，信号发生器的输出通道接入至精密功率放大器的信号输入接口，精密功率放大器的输出端子与负载电阻阵列并联，通过调节信号发生器的信号类型、幅值大小以及精密功率放大器的比例大小改变流过负载电流的信号类型、幅值特性以及频率特性，为罗氏线圈的线性度校准和频率校准提供测试源；在电流回路上绕制多匝线圈并穿过罗氏线圈，将流过罗氏线圈内部的最大原边电流提高至500A，罗氏线圈感应电流如下：
Figure RE-FDA0002438875700000011
其中，I总为流过罗氏线圈总原边电流；N为线圈匝数；V为负载电阻两端电压；R为负载电阻；
根据出厂刻度因子K可得到输出幅值：
Figure RE-FDA0002438875700000012
S2、搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统：
校准测试系统包括被测罗氏线圈、百A级精密电流测试源、功能数字万用表、高精度数据采集卡、上位机和采集分析软件模块；其中，功能数字万用表探头分别放置在负载电阻两端，用于测量电流测试源负载电阻两端电压和两端电阻，得到流过负载电阻电流；根据线圈匝数可计算流过罗氏线圈的实际电流；高精度数据采集卡、上位机和采集分析软件模块组成罗氏线圈输出电压测试单元，实时采集输出电压幅值；根据刻度因子计算公式：K＝Iin/Vout可计算出刻度因子值；其中，Iin为原边电流，Vout为罗氏线圈输出电压；
S3、罗氏线圈刻度因子电流幅值校准：
设定信号发生器输入波形和输入频率，改变功率放大器比例系数调节原边输入电流大小，在不同的比例系数条件下利用校准测试系统测量多组负载电压、负载电阻以及罗氏线圈输出电压并求均值；其中，负载电压均值为
Figure RE-FDA0002438875700000013
负载电阻均值为
Figure RE-FDA0002438875700000021
罗氏线圈输出电压均值为
Figure RE-FDA0002438875700000022
根据原边电流计算公式
Figure RE-FDA0002438875700000023
可得到不同放大倍数条件下的实际原边电流均值：
Figure RE-FDA0002438875700000024
根据K＝Iin/Vout可计算出不同电流条件下的刻度因子均值：
Figure RE-FDA0002438875700000025
对所测得
Figure RE-FDA0002438875700000026
以及
Figure RE-FDA0002438875700000027
进行线性拟合得到刻度因子和电流幅值变化之间的关系：
Figure RE-FDA0002438875700000028
并求出拟合直线线性度δ，δ在3‰以内，则表明电流幅值变化对刻度因子的影响较小，采用小电流发生源外推大电流条件下的刻度因子的方法具有可行性；
S4、罗氏线圈线刻度因子频率校准：
将正弦波作为信号输入，放大器倍数设为固定，等间隔改变正弦波输入频率，并根据S3中类似手段测量不同频率条件下的刻度因子均值；同时，根据
Figure RE-FDA0002438875700000029
和对应的f＝[f1，f2,f3,…fn]进行曲线拟合，得到刻度因子和电流频率变化之间的关系：
Figure RE-FDA00024388757000000210
S5、罗氏线圈线刻度因子校准后验证：
通过随机改变正弦波输入频率，并测量流过罗氏线圈的实际电流值I总i以及罗氏线圈输出的电压值
Figure RE-FDA00024388757000000211
利用输入信号的频率带入频率拟合曲线求解理论刻度因子Ki＝F(fi)，测量的电流值为
Figure RE-FDA00024388757000000212
并计算相对误差γ：
Figure RE-FDA00024388757000000213
校准后标称为1％精度罗氏线圈在不同频率条件下的测量误差优于5‰则满足校准要求。
2.根据权利要求1所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤S1中，为保证流过负载电阻的电流和电压在额定范围内，低温漂精密电阻采用25个60Ω大功率铝壳电阻进行并联，将总电阻值控制在3Ω，最大允许流过的电流为15A；铝壳电阻自身具备散热作用，同时在并联铝壳电阻放置在大规模散热铜片上，避免电阻温度过高。
3.根据权利要求1所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤S2中，所述功能数字万用表为八位半高精度数子万用表；所述高精度数据采集卡为16位数据采集卡，用于降低测量仪器的误差并保障测量正弦波的均值电压和负载电阻的准确度。
4.根据权利要求1所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤S2中，所述的上位机测量软件具备波形显示、波形频谱分析、幅值测量以及上升时间测量功能，在正弦波测量时，所测的电压峰值转化为电压有效值进行刻度因子计算。
5.根据权利要求1所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤S3中，电流幅值变化范围为50A～500A之间，信号源输入信号频率为100Hz；如果所测得幅值与刻度因子之间的函数线性度δ优于3‰，则将各频率条件下的电流幅值变化的刻度因子求均值，并作为固定刻度因子使用；如果线性度较差，则将幅值变化对刻度因子的影响拟合成曲线，并对S4的频率校准曲线进行误差修正。
6.根据权利要求1所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤S4中，根据罗氏线圈的测量特性，频率校准过程中频率变化范围为100Hz～10KHz，等间距间隔为50Hz；为提高校准精度，所测到的校准数据求均值数据为50组。
7.根据权利要求1所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，步骤S3和S4中，电流幅值变化对刻度因子的影响可作为固定的误差修正因子对频率模型进行修正，修正方法如下：
(1)设定幅值修正因子为Kv，固定幅值If条件下的函数为
Figure RE-FDA0002438875700000031
对应的误差修正函数为
Figure RE-FDA0002438875700000032
(2)Kv计算如下：
①如果
Figure RE-FDA0002438875700000033
的线性度δ<3‰，Kv＝1；
②如果
Figure RE-FDA0002438875700000034
的线性度δ>3‰，
Figure RE-FDA0002438875700000035
8.根据权利要求1-7任一所述的用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法，其特征在于，具体的标定工作过程为：
①搭建罗氏线圈刻度因子校准测试系统，采用示波器测试输出信号是否有失真；
②设定信号源的频率和精密放大器的放大倍数；
③测试系统稳定工作30min，保证负载电阻阻值变化稳定；
④用多功能数字多用表多次测量负载电压，用labview软件程序多次采集罗氏线圈输出电压；
⑤单次测试完毕，断电测量负载电阻值；
⑥按相同测量步骤便利所有幅值和频率值；
⑦拟合幅值变化曲线以及频率曲线，并验证校准后精度；
⑧校准后精度满足要求则校准测试结束。
9.一种用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于执行存储器中存储的程序时实现如权利要求1-7任一所述用于脉冲大电流源测量的罗氏线圈高精度校准方法的步骤。
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