[发明专利]带有自校准功能的直流电阻分压器装置及其自校准方法

权利要求书

1.一种带有自校准功能的直流电阻分压器装置，所述装置包括：

电阻分压器，所述电阻分压器包括N个可变换连接方式的分压电阻，所述N个分压电阻通过串联依次连接，并通过具有开关的短接线通过预设的连接方式并联连接； 所述电阻分压器的最低端分压电阻由两个比例为1：N-1的分压子电阻串联组成；

辅助单元，所述辅助单元包括M个标准电阻、标准可调电阻以及运算放大器；所述运算放大器的同相输入端接地，所述M个标准电阻以及标准可调电阻串联连接在所述运算放大器的反相输入端与输出端之间；所述运算放大器的反相输入端与所述电阻分压器的输出端相连；

测量运算单元，所述测量运算单元的输入端与所述运算放大器的输出端相连，用于测量所述运算放大器的输出电压；所述测量运算单元的输入端与所述电阻分压器最低端分压电阻的两个分压子电阻的连接处相连或与最低端分压电阻相连，用于测量所述电阻分压器的一个分压子电阻的分压电压或最低端分压电阻电压；

所述测量运算单元用于根据测量结果计算所述直流电阻分压器的分压比；

所述通过具有开关的短接线通过预设的连接方式并联连接，包括：

串联依次连接的N个分压电阻中的每两个相邻的分压电阻，通过金属嵌件相连；所述串联依次连接的N个分压电阻的输入端以及输出端通过金属嵌件固定；

通过短接件将每两个相隔一个金属嵌件的金属嵌件相连；

所述电阻分压器包括N个固定在绝缘支撑板上、相互平行呈Z型排列的绝缘支柱；

所述每个绝缘支柱上固定一个金属嵌件，使得各分压电阻在绝缘支柱间固定；

所述电阻分压器包括两组屏蔽电阻，每组屏蔽电阻为N个；所述两组屏蔽电阻的每一组与所述分压电阻的连接方式相同，并分别通过金属嵌件固定在绝缘支柱上；

在同一个绝缘支柱上，所述分压电阻的金属嵌件位于两组屏蔽电阻对应的金属嵌件之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述短接件包括控制开关；当所述控制开关处于断开状态时，所述短接件的两端不导通，所述分压电阻器中的N个分压电阻处于串联状态；

当所述控制开关处于闭合状态时，所述短接件的两端导通，所述分压电阻器中的N个分压电阻处于并联状态；

所述测量运算单元用于向所述控制开关发送控制指令。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述辅助单元的多个标准电阻根据预先测定的电压系数，将线性相反的标准电阻采用临近串联的方式组合。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述辅助单元的运算放大器采用高压精密高稳定性运算放大器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述测量运算单元用于根据串联连接情况下测量的输出电压以及分压电压，计算获得串联情况下输出电压与分压电压的误差值；并根据并联连接情况下测量的输出电压以及分压电压，计算获得并联情况下输出电压与分压电压的误差值；

所述测量运算单元用于根据所述电阻分压器串联总电阻与电阻分压器并联总电阻的比值关系以及并联分压器并联总电阻与单个分压子电阻的比值关系，计算获得电阻分压器串联总电阻与单个分压子电阻的比值关系；并进一步根据串联情况下输出电压与分压电压的误差值以及并联情况下输出电压与分压电压的误差值，计算获得分压比。