RU201525U1 - Calibration device for measuring current transformers - Google Patents

Calibration device for measuring current transformers Download PDF

Info

Publication number
RU201525U1
RU201525U1 RU2020128632U RU2020128632U RU201525U1 RU 201525 U1 RU201525 U1 RU 201525U1 RU 2020128632 U RU2020128632 U RU 2020128632U RU 2020128632 U RU2020128632 U RU 2020128632U RU 201525 U1 RU201525 U1 RU 201525U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current transformers
measuring
generator
signal
sinusoidal
Prior art date
Application number
RU2020128632U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Ахмеев
Екатерина Владимировна Воронская
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева») filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева» (ФГУП «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева»)
Priority to RU2020128632U priority Critical patent/RU201525U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU201525U1 publication Critical patent/RU201525U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/01Subjecting similar articles in turn to test, e.g. "go/no-go" tests in mass production; Testing objects at points as they pass through a testing station

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области изучения свойств электрического оборудования, в частности к устройствам поверки трансформаторов тока, и может быть использована при проведении метрологических исследований. Технический результат: повышение точности поверки измерительных трансформаторов тока. Сущность: устройство поверки измерительных трансформаторов тока содержит корпус, микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем и генератор синусоидальных сигналов. Вход генератора подключен к выходу микроконтроллера, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to the study of the properties of electrical equipment, in particular to devices for checking current transformers, and can be used in metrological research. EFFECT: increasing the accuracy of measuring current transformers. Essence: a device for checking measuring current transformers contains a housing, a microcontroller with an analog-to-digital converter and a sinusoidal signal generator. The generator input is connected to the microcontroller output, and the output is connected to the analog-to-digital converter input. 3 C.p. f-ly, 2 dwg

Description

Полезная модель относится к области изучения свойств электрического оборудования, в частности к устройствам тестирования трансформаторов тока и может быть использована при проведении метрологических исследований.The utility model relates to the field of studying the properties of electrical equipment, in particular to devices for testing current transformers and can be used in metrological research.

Известно устройство измерения характеристик продольной изоляции силовых трансформаторов, содержащее персональный компьютер, генератор синусоидальных высокочастотных импульсов и усилитель синусоидальных высокочастотных импульсов, подключенный к усилителю синусоидальных высокочастотных импульсов и выполненный с возможностью подключения к тестируемому силовому трансформатору [RU 2245559, дата публикации: 27.01.2005 г., МПК: G01R 31/14].A device for measuring the characteristics of the longitudinal insulation of power transformers is known, containing a personal computer, a generator of sinusoidal high-frequency pulses and an amplifier of sinusoidal high-frequency pulses, connected to an amplifier of sinusoidal high-frequency pulses and configured to be connected to a tested power transformer [RU 2245559, publication date: 27.01.2005. , IPC: G01R 31/14].

Известно устройство измерения характеристик продольной изоляции силовых трансформаторов тока, которое содержит контроллер, преобразователь напряжения и генератор синусоидального сигнала с усилителем мощности, подключенным к нагрузочному трансформатору тока [CN 210119537, дата публикации: 28.02.2020 г., МПК: G01R 31/12, G01R 31/62, G01R 31/72].Общим недостатком известных технических решений является их ограниченная область применения, которая ограничивается измерением электрических характеристик только силовых трансформаторов, при этом ввиду высокой погрешности, допускаемой при проведении замеров характеристик в устройствах подобного типа, становится невозможным применение таких технических решений при проведении поверки измерительных трансформаторов тока.A device for measuring the characteristics of the longitudinal insulation of power current transformers is known, which contains a controller, a voltage converter and a sinusoidal signal generator with a power amplifier connected to a load current transformer [CN 210119537, publication date: 02/28/2020, IPC: G01R 31/12, G01R 31/62, G01R 31/72]. The general disadvantage of the known technical solutions is their limited scope, which is limited to measuring the electrical characteristics of only power transformers, while, due to the high error allowed when measuring characteristics in devices of this type, it becomes impossible to use such technical solutions for the verification of measuring current transformers.

В качестве прототипа выбрано устройство поверки измерительных трансформаторов тока, которое содержит эталонный и поверяемый измерительные трансформаторы тока, средство измерения сигнала от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока, средство обработки сигналов и генератор синусоидальных полуволн, при этом генератор синусоидальных полуволн подключен к эталонному и поверяемому измерительным трансформаторам тока, а трансформаторы тока, в свою очередь, подключены к средству измерения сигнала поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока, которое подключено к средству обработки сигналов [CN 105699818, дата публикации: 22.06.2016 г., МПК: G01R 31/00].A device for checking measuring current transformers was chosen as a prototype, which contains a standard and verified measuring current transformers, a means for measuring the signal from a verified and standard measuring current transformers, a signal processing facility and a generator of sinusoidal half-waves, while the generator of sinusoidal half-waves is connected to the reference and verified measuring transformers current, and the current transformers, in turn, are connected to the means of measuring the signal of the calibrated and reference measuring current transformers, which is connected to the signal processing means [CN 105699818, publication date: 22.06.2016, IPC: G01R 31/00].

Преимуществом прототипа является возможность проведения поверки электрических характеристик измерительных трансформаторов за счет более низких погрешностей в измерениях электрических характеристик тока, обеспечиваемых устройствами такого типа. Однако недостатком прототипа также является высокая погрешность измерений при проведении поверки измерительных трансформаторов тока, что обусловлено высокой сложностью синхронизации частоты тока, протекающего в устройстве поверки трансформаторов тока, с частотой тока, протекающего через контур поверяемого и эталонного трансформаторов тока, а также из-за погрешностей, которые возникают при установке частоты синусоидальных сигналов генератора пользователем вручную, вследствие чего в значительной степени ухудшается точность устройства поверки трансформаторов тока.The advantage of the prototype is the ability to verify the electrical characteristics of measuring transformers due to lower errors in measuring the electrical characteristics of the current provided by devices of this type. However, the disadvantage of the prototype is also a high measurement error during verification of measuring current transformers, which is due to the high complexity of synchronizing the frequency of the current flowing in the device for checking current transformers with the frequency of the current flowing through the circuit of the verified and reference current transformers, as well as due to errors, which occur when the frequency of the sinusoidal signals of the generator is manually set by the user, as a result of which the accuracy of the current transformer tester is significantly degraded.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик устройства поверки измерительных трансформаторов тока.The technical problem to be solved by the utility model is to improve the operational characteristics of the instrument for calibrating measuring current transformers.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении точности устройства поверки измерительных трансформаторов тока.The technical result to be achieved by the utility model consists in increasing the accuracy of the device for checking measuring current transformers.

Сущность полезной модели заключается в следующем.The essence of the utility model is as follows.

Устройство поверки измерительных трансформаторов тока содержит средство вывода данных, средство измерения сигнала от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока, выполненное с возможностью подключения эталонного и поверяемого измерительных трансформаторов тока, средство обработки сигналов и генератор синусоидальных сигналов. В отличие от прототипа устройство содержит корпус, средство обработки сигналов, представленное микроконтроллером с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), а генератор синусоидальных сигналов установлен в корпус, при этом вход генератора синусоидальных сигналов подключен к выходу микроконтроллера, а его выход подключен ко входу АЦП.The device for checking measuring current transformers contains means for outputting data, means for measuring the signal from the calibrated and reference measuring current transformers, made with the possibility of connecting the standard and verified measuring current transformers, signal processing means and a generator of sinusoidal signals. Unlike the prototype, the device contains a housing, a signal processing facility represented by a microcontroller with an analog-to-digital converter (ADC), and a sinusoidal signal generator is installed in the housing, while the input of the sinusoidal signal generator is connected to the output of the microcontroller, and its output is connected to the ADC input.

Средство измерения сигнала от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока обеспечивает возможность получения характеристик тока от трансформаторов и их преобразования для передачи в средство обработки сигналов. Для этого средство измерения сигнала может содержать схему преобразования сигнала, представленную в виде понижающего или повышающего трансформатора с подключенным к его выходу многокаскадным усилителем, а на входе содержащего средство для разъемного подключения поверяемого и/или эталонного трансформаторов тока.The means for measuring the signal from the verified and reference measuring current transformers provides the ability to obtain characteristics of the current from the transformers and convert them for transmission to the signal processing means. For this, the signal measuring means may comprise a signal conversion circuit presented in the form of a step-down or step-up transformer with a multistage amplifier connected to its output, and at the input containing means for detachable connection of the current transformers under test and / or reference.

Средство обработки сигналов содержит микроконтроллер и АЦП. Аналого-цифровой преобразователь обеспечивает оцифровывание сигналов, полученных от средства измерения сигнала от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока, в дискретные последовательности и передачу оцифрованного набора сигналов в микроконтроллер. Микроконтроллер обеспечивает анализ полученных дискретных последовательностей от АЦП и с помощью дискретного преобразования Фурье и разложения сигнала на квадратурные составляющие вычисляет амплитудную и угловую погрешности поверяемого трансформатора тока.The signal processing facility contains a microcontroller and an ADC. The analog-to-digital converter provides digitalization of the signals received from the signal measuring instrument from the calibrated and reference measuring current transformers into discrete sequences and the transmission of the digitized set of signals to the microcontroller. The microcontroller provides analysis of the obtained discrete sequences from the ADC and, using a discrete Fourier transform and decomposition of the signal into quadrature components, calculates the amplitude and angular errors of the current transformer being verified.

Генератор синусоидальных сигналов задает тактовую частоту тока в контуре эталонного и поверяемого трансформаторов тока. Для этого генератор может содержать средство разъемного подключения к токовому контуру, содержащему измерительные эталонный и поверяемый трансформаторы тока. Вход генератора синусоидальных сигналов подключен к выходу микроконтроллера, что обеспечивает возможность задания микроконтроллером тактовой частоты в генераторе синусоидальных сигналов и сохранения выбранной частоты в его внутренней памяти, что позволяет исключить необходимость ручной подстройки устройства под частоту тока, протекающего в измерительных эталонном и поверяемом трансформаторах тока, исключая возможную ошибку пользователя и уменьшая риск снижения точности устройства поверки измерительных трансформаторов тока. Выход генератора синусоидальных сигналов подключен к АЦП, что обеспечивает возможность синхронизации тактовой частоты АЦП с частотой тока, протекающего в контуре измерительных эталонного и поверяемого трансформаторов тока, повышая таким образом точность устройства поверки измерительных трансформаторов тока. Генератор синусоидальных сигналов может быть представлен схемой, содержащей кварцевый вибратор с умножителем частот, цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) и операционным усилителем, согласующим низковольтный выход ЦАП с усилителем мощности синусоидальных сигналов. При этом частота генерируемых синусоидальных сигналов может варьироваться в диапазоне от 40 до 10000 Гц, что обеспечивает соответствие устройства поверки трансформаторов стандартам, применяемым при изготовлении трансформаторов. Также генератор может содержать внутреннюю память для хранения данных синусоидального сигнала.The generator of sinusoidal signals sets the clock frequency of the current in the circuit of the reference and verified current transformers. For this, the generator may contain means for detachable connection to a current loop containing measuring standard and verified current transformers. The input of the generator of sinusoidal signals is connected to the output of the microcontroller, which makes it possible to set the clock frequency in the generator of sinusoidal signals by the microcontroller and save the selected frequency in its internal memory, which eliminates the need for manual adjustment of the device to the frequency of the current flowing in the measuring standard and verified current transformers, excluding possible user error and reducing the risk of reducing the accuracy of the metering current transformer calibrator. The output of the generator of sinusoidal signals is connected to the ADC, which provides the ability to synchronize the clock frequency of the ADC with the frequency of the current flowing in the circuit of the measuring standard and verified current transformers, thus increasing the accuracy of the device for checking the measuring current transformers. The generator of sinusoidal signals can be represented by a circuit containing a quartz vibrator with a frequency multiplier, a digital-to-analog converter (DAC) and an operational amplifier that matches the low-voltage output of the DAC with a power amplifier of sinusoidal signals. In this case, the frequency of the generated sinusoidal signals can vary in the range from 40 to 10,000 Hz, which ensures that the transformer calibration device meets the standards used in the manufacture of transformers. The generator may also contain an internal memory for storing sine wave data.

Дополнительно средство обработки сигналов может содержать мультиплексор, подключенный к средству измерения сигнала от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока и к АЦП. При этом для получения частоты тока, протекающего в контуре эталонного и поверяемого измерительных трансформаторов тока, вход мультиплексора может быть подключен к выходу генератора синусоидальных сигналов, что также уменьшает риск ухудшения точности устройства поверки трансформаторов тока.Additionally, the signal processing means may comprise a multiplexer connected to the means for measuring the signal from the verified and reference measuring current transformers and to the ADC. In this case, to obtain the frequency of the current flowing in the circuit of the reference and verified measuring current transformers, the multiplexer input can be connected to the output of the sinusoidal signal generator, which also reduces the risk of deterioration in the accuracy of the current transformer calibration device.

Средство вывода данных обеспечивает возможность получения информации о величине отклонения электрических характеристик поверяемого трансформатора тока от эталонного трансформатора тока и может быть подключено к микроконтроллеру. Средство вывода данных может быть представлено в виде устройств вывода графических, цифровых данных или в виде разъема для подключения таких устройств.The data output means provides the ability to obtain information about the magnitude of the deviation of the electrical characteristics of the current transformer under test from the reference current transformer and can be connected to the microcontroller. The data output means can be presented in the form of graphic, digital data output devices or as a connector for connecting such devices.

Дополнительно средство обработки сигналов может содержать средство ввода данных, обеспечивающее возможность изменения тактовой частоты генератора синусоидальных сигналов, которое может быть подключено к микроконтроллеру, что повышает точность настройки устройства поверки измерительных трансформаторов тока. Также средство обработки сигналов может дополнительно содержать средство регулирования коэффициента усиления синусоидального сигнала генератора, что дополнительно повышает точность настройки устройства поверки трансформаторов тока на рабочий ток поверяемого трансформатора тока. Эти средства могут быть представлены в виде сенсорного экрана, кнопок, реостата или разъемов.Additionally, the signal processing means may include data input means that provide the ability to change the clock frequency of the sinusoidal signal generator, which can be connected to the microcontroller, which increases the accuracy of the adjustment of the instrument for checking the measuring current transformers. Also, the signal processing means may further comprise means for adjusting the gain of the sinusoidal signal of the generator, which further increases the accuracy of tuning the current transformer tester to the operating current of the current transformer being tested. These tools can be in the form of a touch screen, buttons, rheostat or connectors.

Корпус обеспечивает несущие и защитные свойства устройства и может иметь такую форму и размер, которые будут обеспечивать возможность размещения внутри него электронных компонентов устройства. Корпус преимущественно может быть выполнен из материалов, обладающих электроизолирующими свойствами, таких как пластик или композиционные материалы. При этом корпус может содержать средство для разъемного подключения эталонного и/или понижающего трансформаторов, а также средство для разъемного подключения нагрузочного устройства к узлу обработки сигналов, которые также для снижения вероятности возникновения переходных сопротивлений могут быть выполнены в виде зажимных клемм. Закрепление компонентов устройства в корпусе может обеспечиваться любыми известными разъемными и/или неразъемными способами.The housing provides the load-bearing and protective properties of the device and can be shaped and sized to accommodate the electronic components of the device. The housing can advantageously be made of materials with electrical insulating properties, such as plastic or composite materials. In this case, the housing may contain means for detachable connection of the reference and / or step-down transformers, as well as means for detachable connection of the load device to the signal processing unit, which can also be made in the form of clamping terminals to reduce the likelihood of the occurrence of transition resistances. The fixing of the device components in the housing can be provided by any known detachable and / or non-detachable methods.

Используемые в устройстве средства для разъемного подключения могут быть представлены в виде разъема, гнездового или штыревого контакта. При этом наиболее предпочтительным является выполнение средства для разъемного подключения генератора в виде зажимных клемм, обеспечивающих наиболее низкую вероятность возникновения переходного сопротивления, негативно сказывающегося на точности устройства поверки измерительных трансформаторов тока.The means for plug connection used in the device can be presented in the form of a plug, socket or pin contact. In this case, the most preferable is the implementation of the means for the detachable connection of the generator in the form of clamping terminals, which provide the lowest probability of the occurrence of transition resistance, which negatively affects the accuracy of the device for checking the measuring current transformers.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов и при помощи известных технологий, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».The utility model can be made of known materials and using known technologies, which indicates its compliance with the criterion of patentability "industrial applicability".

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, заключающейся в том, что устройство для поверки измерительных трансформаторов тока содержит корпус, средство обработки сигналов, представленное микроконтроллером с аналого-цифровым преобразователем, а генератор синусоидальных сигналов установлен в корпус, при этом вход генератора синусоидальных сигналов подключен к выходу микроконтроллера, а его выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, за счет чего обеспечивается возможность включения генератора синусоидальных сигналов в виде схемы в состав устройства поверки измерительных трансформаторов тока, установки микроконтроллером тактовой частоты тока в генераторе синусоидальных сигналов, последующей передачи синхронизирующего импульса генератором в АЦП для точной оцифровки разностного сигнала, получаемого от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока, и исключения, таким образом, несогласованности в характеристиках тока, протекающего во внутренних компонентах устройства поверки измерительных трансформаторов тока с характеристиками токового контура, содержащего поверяемый и эталонный трансформаторы тока.The utility model is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, which consists in the fact that a device for checking measuring current transformers contains a housing, a signal processing means represented by a microcontroller with an analog-to-digital converter, and a sinusoidal signal generator is installed in the housing, while the generator input of sinusoidal signals is connected to the output of the microcontroller, and its output is connected to the input of the analog-to-digital converter, due to which it is possible to turn on the generator of sinusoidal signals in the form of a circuit in the device for checking current transformers, setting the clock frequency of the current in the generator of sinusoidal signals by the microcontroller, and subsequent transmission synchronizing pulse generator in the ADC for accurate digitization of the difference signal received from the calibrated and reference measuring current transformers, and thus eliminating the inconsistency in the character the characteristics of the current flowing in the internal components of the device for calibrating measuring current transformers with the characteristics of a current loop containing the current transformer being calibrated and the reference one.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении точности устройства поверки трансформаторов тока, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики устройства поверки трансформаторов тока.This ensures the achievement of the technical result, which consists in increasing the accuracy of the device for checking current transformers, thereby improving the operational characteristics of the device for checking current transformers.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».The utility model is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, which indicates that it meets the "novelty" criterion of patentability.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.To illustrate the possibility of implementation and a more complete understanding of the essence of the utility model, an embodiment thereof is presented below, which can be changed or supplemented in any way, while the present utility model is in no way limited to the presented embodiment.

Полезная модель поясняется следующими фигурами.The utility model is illustrated by the following figures.

Фиг. 1 - Схема устройства поверки измерительных трансформаторов тока.FIG. 1 - Diagram of a device for checking measuring current transformers.

Фиг. 2 - Схема устройства поверки измерительных трансформаторов тока с подключенным к нему контуром.FIG. 2 - Diagram of a device for checking measuring current transformers with a circuit connected to it.

Устройство поверки трансформаторов тока содержит корпус 1; средство измерения разностного сигнала эталонного и поверяемого измерительных трансформаторов тока, включающее трансформатор 2 тока с резистором, четырехкаскадный усилитель 3, зажимные клеммы 4 для подключения поверяемого трансформатора, трансформатор 5 с резистором, трехкаскадный усилитель 6, зажимные клеммы 7 для подключения эталонного трансформатора и зажимные клеммы 8 для подключения компенсационной обмотки эталонного трансформатора; зажимные клеммы 9 для подключения магазина нагрузок; средство обработки сигналов, содержащее микроконтроллер 10, аналого-цифровой преобразователь 11 (АЦП), мультиплексор 12, дисплей 13 и средство 14 ввода, содержащее клавиатуру и регулятор тактовой частоты генератора синусоидальных сигналов; генератор 15 синусоидальных сигналов с зажимными клеммами 16 для подключения усилителя мощности синусоидальных сигналов. Электронные компоненты устройства электрически соединены согласно схеме, отображенной на фиг. 1.The device for checking current transformers contains a housing 1; means for measuring the difference signal of the reference and verified measuring current transformers, including a current transformer 2 with a resistor, a four-stage amplifier 3, clamping terminals 4 for connecting a verified transformer, a transformer 5 with a resistor, a three-stage amplifier 6, clamping terminals 7 for connecting a reference transformer and clamping terminals 8 to connect the compensation winding of the reference transformer; clamping terminals 9 for connecting a load box; signal processing means containing a microcontroller 10, an analog-to-digital converter 11 (ADC), a multiplexer 12, a display 13 and an input means 14 containing a keyboard and a clock frequency regulator of a sinusoidal signal generator; generator 15 sinusoidal signals with clamping terminals 16 for connecting a power amplifier of sinusoidal signals. The electronic components of the device are electrically connected according to the diagram shown in FIG. one.

Полезная модель работает следующим образом:The utility model works as follows:

Для создания токового контура в соответствии со схемой на фиг. 2 к зажимным клеммам 16 генератора 15 синусоидальных сигналов подключается усилитель 17 мощности синусоидальных сигналов с нагрузочным трансформатором 18 тока, эталонным трансформатором 19 тока и поверяемым трансформатором 20 тока. Трансформатор 19 подключается к зажимным клеммам 7, при этом компенсационной обмоткой он подключается к зажимным клеммам 8. Трансформатор 20 тока подключается к зажимным клеммам 4. К зажимным клеммам 9 в соответствии с характеристиками поверяемого трансформатора 20 тока подключается нагрузка 21.To create a current loop in accordance with the circuit in FIG. 2, a sinusoidal signal power amplifier 17 with a load current transformer 18, a reference current transformer 19 and a current transformer 20 to be verified is connected to the clamping terminals 16 of the generator 15 of sinusoidal signals. The transformer 19 is connected to the clamping terminals 7, while the compensation winding is connected to the clamping terminals 8. The current transformer 20 is connected to the clamping clamps 4. The load 21 is connected to the clamping clamps 9 in accordance with the characteristics of the current transformer 20 under test.

В основу работы устройства положен дифференциальный метод, основанный на сравнении вторичных токов поверяемого измерительного трансформатора 20 и эталонного измерительного трансформатора 19 тока. Посредством клавиатуры через микроконтроллер 10 задается тактовая частота генератора 15 синусоидальных сигналов в диапазоне от 40 до 10000 Гц. Посредством регулятора устанавливается необходимый коэффициент усиления операционного усилителя (не показан на схеме) генератора 15. Генератор 15 задает значение частоты синусоидального сигнала на выходе усилителя 17 и в токовом контуре, образованном трансформаторами 18, 19 и 20. Также генератор 15 задает тактовую частоту для АЦП 11 и мультиплексора 12 путем передачи им синхронизирующего импульса. Сигнал с компенсационной обмотки эталонного измерительного трансформатора 19 тока, а также сигнал, пропорциональный разности вторичных токов измерительных эталонного и поверяемого трансформаторов 19 и 20 тока, преобразовываются и усиливаются средством измерения разностного сигнала эталонного и поверяемого измерительных трансформаторов тока, поступают в мультиплексор 12, а затем с помощью АЦП 11 с учетом синхронизирующего импульса, полученного от генератора 15, преобразуются в дискретные последовательности. Микроконтроллер 10 анализирует полученные от АЦП 11 дискретные последовательности, выбирает по каждому средству измерения оптимальный каскад усиления, а затем с помощью дискретного преобразования Фурье и разложения сигнала на синфазную и квадратурную составляющие вычисляет амплитудную и угловую погрешности поверяемого трансформатора 20 тока. Разность сигналов эталонного и поверяемого трансформаторов 19 и 20 тока как по коэффициенту преобразования, так и по углу фазового сдвига выводятся на дисплей 13. При этом за счет импульса, который отправляется с генератора 15 на АЦП 11 и мультиплексор 12, обеспечивается синхронизация тактовой частоты сигнала в токовом контуре, образованном усилителем 17 и трансформаторами 18, 19 и 20.The operation of the device is based on a differential method based on comparing the secondary currents of the measuring transformer 20 to be verified and the reference measuring current transformer 19. By means of the keyboard through the microcontroller 10, the clock frequency of the generator 15 of sinusoidal signals is set in the range from 40 to 10000 Hz. The regulator sets the required gain of the operational amplifier (not shown in the diagram) of the generator 15. The generator 15 sets the value of the frequency of the sinusoidal signal at the output of the amplifier 17 and in the current loop formed by the transformers 18, 19 and 20. Also, the generator 15 sets the clock frequency for the ADC 11 and a multiplexer 12 by transmitting a clock pulse thereto. The signal from the compensation winding of the reference measuring current transformer 19, as well as the signal proportional to the difference in the secondary currents of the measuring standard and verified current transformers 19 and 20, are converted and amplified by means of measuring the difference signal of the reference and verified measuring current transformers, are fed to the multiplexer 12, and then from using the ADC 11, taking into account the synchronizing pulse received from the generator 15, are converted into discrete sequences. The microcontroller 10 analyzes the discrete sequences received from the ADC 11, selects the optimal amplification stage for each measurement tool, and then, using the discrete Fourier transform and decomposition of the signal into in-phase and quadrature components, calculates the amplitude and angular errors of the current transformer 20 being verified. The difference between the signals of the reference and verified current transformers 19 and 20, both in terms of the conversion coefficient and the phase shift angle, are displayed on the display 13. At the same time, due to the pulse that is sent from the generator 15 to the ADC 11 and the multiplexer 12, synchronization of the clock frequency of the signal in current loop formed by amplifier 17 and transformers 18, 19 and 20.

Таким образом достигается технический результат, заключающийся в повышении точности устройства поверки измерительных трансформаторов тока, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики устройства поверки измерительных трансформаторов тока.Thus, the technical result is achieved, which consists in increasing the accuracy of the device for checking measuring current transformers, thereby improving the operational characteristics of the device for checking measuring current transformers.

Claims (4)

1. Устройство поверки измерительных трансформаторов тока, содержащее средство вывода данных, средство измерения сигнала от поверяемого и эталонного трансформаторов тока, выполненное с возможностью подключения эталонного и поверяемого измерительных трансформаторов тока, средство обработки сигналов и генератор синусоидальных сигналов, отличающееся тем, что содержит корпус, средство обработки сигналов представлено микроконтроллером с аналого-цифровым преобразователем, а генератор синусоидальных сигналов установлен в корпус, при этом вход генератора синусоидальных сигналов подключен к выходу микроконтроллера, а его выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя.1. A device for checking measuring current transformers containing data output means, means for measuring a signal from a calibrated and reference current transformers, made with the possibility of connecting a standard and a verified measuring current transformers, a signal processing tool and a sinusoidal signal generator, characterized in that it contains a housing, a means Signal processing is represented by a microcontroller with an analog-to-digital converter, and the sinusoidal signal generator is installed in the case, while the input of the sinusoidal signal generator is connected to the output of the microcontroller, and its output is connected to the input of the analog-to-digital converter. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство обработки сигналов дополнительно содержит мультиплексор, подключенный к средству измерения сигнала от поверяемого и эталонного измерительных трансформаторов тока и аналого-цифровому преобразователю, при этом вход мультиплексора подключен к выходу генератора синусоидальных сигналов.2. The device according to claim. 1, characterized in that the signal processing means additionally comprises a multiplexer connected to the means for measuring the signal from the tested and reference measuring current transformers and an analog-to-digital converter, the multiplexer input being connected to the output of the sinusoidal signal generator. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство обработки данных содержит средство ввода данных, подключенное к микроконтроллеру и обеспечивающее возможность изменения тактовой частоты генератора синусоидальных сигналов.3. The device according to claim. 1, characterized in that the data processing means contains data input means connected to the microcontroller and providing the ability to change the clock frequency of the generator of sinusoidal signals. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что средство обработки сигналов дополнительно содержит средство регулирования коэффициента усиления синусоидального сигнала, подключенное к генератору синусоидальных сигналов.4. The device according to claim. 3, characterized in that the signal processing means further comprises means for adjusting the gain of the sinusoidal signal, connected to the generator of sinusoidal signals.
RU2020128632U 2020-08-28 2020-08-28 Calibration device for measuring current transformers RU201525U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128632U RU201525U1 (en) 2020-08-28 2020-08-28 Calibration device for measuring current transformers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128632U RU201525U1 (en) 2020-08-28 2020-08-28 Calibration device for measuring current transformers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU201525U1 true RU201525U1 (en) 2020-12-21

Family

ID=74062678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128632U RU201525U1 (en) 2020-08-28 2020-08-28 Calibration device for measuring current transformers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU201525U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1471158A1 (en) * 1987-07-24 1989-04-07 Винницкий политехнический институт Apparatus for checking pulse transformers as part of electronic units
RU2245559C1 (en) * 2003-11-17 2005-01-27 Марийский государственный университет Portable device for serviceability check of power transformer insulation
CN202421385U (en) * 2012-01-16 2012-09-05 东莞理工学院 Portable transformer tester
CN105699818A (en) * 2016-03-24 2016-06-22 中国电力科学研究院 Error measurement apparatus and measurement method for current transformer
US9772362B2 (en) * 2012-10-25 2017-09-26 Avo Multi-Amp Corporation Concurrent transformer test system and method
US20170336462A1 (en) * 2014-10-30 2017-11-23 Omicron Electronics Gmbh Transformer test device and method for testing a transformer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1471158A1 (en) * 1987-07-24 1989-04-07 Винницкий политехнический институт Apparatus for checking pulse transformers as part of electronic units
RU2245559C1 (en) * 2003-11-17 2005-01-27 Марийский государственный университет Portable device for serviceability check of power transformer insulation
CN202421385U (en) * 2012-01-16 2012-09-05 东莞理工学院 Portable transformer tester
US9772362B2 (en) * 2012-10-25 2017-09-26 Avo Multi-Amp Corporation Concurrent transformer test system and method
US20170336462A1 (en) * 2014-10-30 2017-11-23 Omicron Electronics Gmbh Transformer test device and method for testing a transformer
CN105699818A (en) * 2016-03-24 2016-06-22 中国电力科学研究院 Error measurement apparatus and measurement method for current transformer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7511468B2 (en) Harmonics measurement instrument with in-situ calibration
Brandolini et al. A simple method for the calibration of traditional and electronic measurement current and voltage transformers
US4799008A (en) AC level calibration apparatus
Tang et al. Calibration of phasor measurement unit at NIST
Gallo et al. A new test procedure to measure power electronic devices’ frequency coupling admittance
Mohns et al. A wideband current transformer bridge
Overney et al. Calibration of an $ LCR $-Meter at Arbitrary Phase Angles Using a Fully Automated Impedance Simulator
Crotti et al. Improvement of agilent 3458A performances in wideband complex transfer function measurement
Trinchera et al. Asynchronous phase comparator for characterization of devices for PMUs calibrator
Konjevod et al. Comparison of digitizers for high-precision sampling power meters
RU201525U1 (en) Calibration device for measuring current transformers
Konjevod et al. The AC amplitude and channel characterization of high-resolution digitizers
Oldham et al. Calibration of standard wattmeters using a capacitance bridge and a digital generator
Pogliano et al. Characterization of resistive dividers for a wideband power analyzer
CN211348608U (en) Calibration system of analog input type electronic transformer calibrator
Gallo et al. On the Measurement of Power Electronic Devices' Frequency Coupling Admittance
US7268530B1 (en) Method to measure the mutual phase relationship of a set of spectral components generated by a signal generator
KR940002720B1 (en) Method and equipment for calibrating output levels of wave form analyzing apparatus
Ireland et al. A method for using Josephson voltage standards for direct characterization of high performance digitizers to establish AC voltage and current traceability to SI
Radil et al. DSP based portable impedance measurement instrument using sine-fitting algorithms
Iuzzolino et al. High-accuracy methods and measurement procedures for power quality parameters using the digital synchronous sampling technique
Konjevod et al. The AC amplitude measurement characteristics of high-resolution digitizers based on calibration with thermal voltage converter and swerlein algorithm
Cataliotti et al. DAQs-based wattmeters for high accuracy measurements. Comparison with the Italian power primary standard
Filipski et al. Calibration of a low voltage AC-DC transfer standard
Jovanović A novel TDM-based high-precision wattmeter