[发明专利]一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法

权利要求书

1.一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，包括：

对宽频暂态电压测量装置进行标定，建立输出误差模型；所述输出误差模型利用时域信号求解，表征宽频暂态电压测量装置在时域上的测量误差；

建立基于所述输出误差模型的数字化补偿模型；所述数字化补偿模型利用时域信号求解，并在时域上对宽频暂态电压测量装置的输出进行补偿；

评估经所述数字化补偿模型补偿后的测量误差；

所述测量误差满足要求时，根据所述数字化补偿模型对所述宽频暂态电压测量装置的输出波形进行数字化补偿；

其中，所述对宽频暂态电压测量装置进行标定，建立输出误差模型，包括：

获取标准电压源经过标准测量系统的输出；

获取所述标准电压源经过所述宽频暂态电压测量装置的输出；

将所述宽频暂态电压测量装置作为二端口无源网络，通过数学分析方法建立所述输出误差模型；

基于系统辨识技术求解所述输出误差模型参数；

获取所述宽频暂态电压检测装置的传递特性；

所述建立基于所述输出误差模型的数字化补偿模型，包括：

将所述标准电压源经过所述宽频暂态电压测量装置的输出作为所述数字化补偿模型待补偿的输入；

将所述标准电压源经过所述标准测量系统的输出作为所述数字化补偿模型补偿后的期望输出；

通过数学分析方法建立所述数字化补偿模型；

基于系统辨识技术求解所述数字化补偿模型参数。

2.如权利要求1所述的一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，所述标准电压源的幅值波动范围小于1％，频率范围达到纳秒级，输出电压的频率分量涵盖被测量的宽频暂态电压的频率范围。

3.如权利要求2所述的一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，所述标准电压源采用冲击电压源或者可调频宽频的正弦交变电压源。

4.如权利要求1所述的一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，所述标准测量系统满足国家标准GB/T 16927中标准测量系统的要求。

5.如权利要求4所述的一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，所述标准测量系统采用阻容式高压分压器。

6.如权利要求1所述的一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，所述评估经所述数字化补偿模型补偿后的测量误差，通过公式FIT＝100*(1-norm(Y-YHAT)/norm(Y-mean(Y)))实现；

Y为所述补偿后的期望输出，YHAT为经所述数字化补偿模型补偿后的实际输出，norm为二范数函数，norm(x)表示x中各个元素平方之和再开根号，mean为均值函数，mean(x)表示对x中各个元素之和除以元素的个数；

所述补偿后的期望输出与所述补偿后的实际输出幅值相差不超过3％，并且计算得到的FIT值大于99，认为所述测量误差满足要求。

7.如权利要求1所述的一种用于宽频暂态电压测量装置的校准补偿方法，其特征在于，所述根据所述数字化补偿模型对所述宽频暂态电压测量装置的输出波形进行数字化补偿，包括：

建立所述数字化补偿模型的子模块；

获取宽频暂态电压经过所述宽频暂态电压测量装置的输出；

将所述宽频暂态电压测量装置的输出通过数据转换接口接入所述子模块；

输出补偿后的波形。