[发明专利]一种直流大电流纹波测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种直流大电流纹波测量装置及方法，所述装置包括：直流比较仪，与直流大电流I1电路连接，用于按一定比例因子获得缩小的小电流信号I2；精密取样电阻，两端与所述直流比较仪的输出端电路连接，用于获得精密取样电阻两端的电压信号U1；带通滤波器，输入端与所述精密取样电阻2电路连接，用于得到所需测量的特定频段的交流信号U2；将所述交流信号U2输送至热电转换系统，通过固态热真有效值转换器得到交流信号U2的有效值。本发明解决了直接式测量误差较大的缺点，大大减小了测量过程中的误差，达到了精密准确测量直流大电流纹波的效果，能够满足电能计量中直流大电流纹波的精密测量需求。

技术领域

本发明涉及精密测量领域，特别地，涉及一种直流大电流纹波测量装置及方法。

背景技术

随着近年来电动汽车的飞速发展和广泛应用，对直流电能计量的要求也越来越高，通常会需要稳定的直流大电流源。但在实际应用中，由于使用开关电源，直流电流中会包含大量的纹波，这些纹波会对电能计量带来误差。2017年国家施行了GB/T 33708-2017《静止式直流电能表》，其中明确了直流纹波影响试验的做法和误差改变限值。所以我们需要对电路中直流大电流纹波进行测量。传统的直流纹波测量方法一般为直接式测量，通过串联分流器实现，通过示波器或者数表对分流器上交流电压的测量，根据欧姆定律计算出分流器上经过的交流纹波电流的大小。

上述测量方法能粗略地测得直流电流中纹波分量的有效值，但由于分流器和示波器的等级限制，使测得的纹波分量大小的误差较大，同时由于是被测信号直接和测量仪器直接进行测试，达不到隔离的效果，也会使测量结果误差增大，因此该方法不能用于精密的大电流纹波测量。

发明内容

本发明一方面提供了一种直流大电流纹波测量装置，以解决现有直流大电流纹波测量误差较大、精度低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种直流大电流纹波测量装置，包括：

直流比较仪，与直流大电流I1电路连接，用于按一定比例因子获得缩小的小电流信号I2；

精密取样电阻，两端与所述直流比较仪的输出端电路连接，用于获得精密取样电阻两端的电压信号U1；

带通滤波器，输入端与所述精密取样电阻电路连接，用于得到所需测量的特定频段的交流信号U2；

热电转换系统，与所述带通滤波器的输出端电路连接，用于通过固态热真有效值转换器，获得所述交流信号U2的有效值。

进一步地，还包括：

处理器，用于根据交流信号U2的有效值、精密取样电阻的电阻值R、直流比较仪的比例因子N计算得到大电流中所需测量频段中纹波大小：

I＝U2/R*N。

进一步地，所述直流比较仪采用1000A直流比较仪，一次输入电流为1000A，二次绕组输出为0.4A。

进一步地，所述精密取样电阻采用Vishay精密取样电阻，电阻标称阻值为2.5Ω。

进一步地，所述带通滤波器为有源低通滤波器，截止频率为100kHz。

进一步地，还包括：

触摸屏，与所述处理器信号连接，用于参数输入、显示所需测量频段中纹波大小。

进一步地，所述触摸屏通过数字直接示出所需测量频段中纹波大小；

或者，

所述触摸屏通过图形示出所需测量频段中纹波大小。

本发明另一方面提供了一种直流大电流纹波测量方法，包括步骤：