[发明专利]一种直流电流比较仪绕组匝数比值的自校准方法

说明书

本发明提供了一种直流电流比较仪绕组匝数比值的自校准方法。自校准方法包括以下步骤：分别计算各段绕组的匝数与第1盘参考绕组的匝数的比值；计算第1盘的拨盘旋钮位于不同位置时对应的绕组的匝数与第1盘参考绕组的匝数的比值；将所有S1计算得到的比值相加，再求倒数，得到第1盘参考绕组的匝数与第1盘一次绕组中全部段绕阻的匝数的比值；计算第1盘一次绕组中的全部段绕组的匝数与二次绕组的匝数的比值；将S2计算得到的比值乘以S3计算得到的比值再乘以S4计算得到的比值，得到校准结果。本方法不确定度小，可达10supgt;‑8/supgt;数量级；不再依赖标准直流电流比较仪，具有实时性和通用性；避免了送校往返路途中的颠簸，进一步减小了不确定度。

技术领域

本发明涉及电流测量技术领域，特别涉及一种直流电流比较仪绕组匝数比值的自校准方法。

背景技术

直流大电流的测量原理主要是将大电流转换成小电流，以便于通用电测量仪器测量。因此，直流电流比较仪的电流转换比例的准确度至关重要。工业生产往往需要大电流，数值可达数千安培及以上。目前发展出了很多测量仪器，包括分流器、直流互感器、霍尔电流传感器、直流电流比较仪等，上述仪器利用了不同的原理，各有利弊与着重点。

总的来说，“准”是解决直流大电流量值溯源的第一要务。直流电流比较仪通过比例桥路和指零技术实现了安匝平衡，具有高准确度和高线性度的特点，将直流电流的计量能力推向了新的高度。直流电流比较仪通过调制-解调的方式将流过一次绕组的电流变换为流过二次绕组的电流，变换值为二次绕组的匝数除以一次绕组的匝数。对于直流电流比较仪的校准，通常将本单位最高等级的计量标准送上一级计量机构进行量值溯源，同时为实现最佳不确定度，一般采用测差法，即串联标准直流电流比较仪的一次绕组和被检直流电流比较仪的一次绕组，通入直流电流，测量两者二次绕组的差值电流。

然而，测差法要求标准直流电流比较仪与被检直流电流比较仪匝数比值的名义值相同，但是标准直流电流比较仪的匝数比值数量有限。另外，最高等级直流电流比较仪送校往返路途中的颠簸，也会对精密仪器的计量性能带来一定的不确定性。目前校准的不确定度通常不小于10^-6数量级。因此，现有的直流电流比较仪绕组匝数比值的校准方法存在不具有实时性、缺乏通用性和不确定度较大的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种直流电流比较仪绕组匝数比值的自校准方法，以解决现有的直流电流比较仪绕组匝数比值的校准方法不具有实时性、缺乏通用性和不确定度较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种直流电流比较仪绕组匝数比值的自校准方法，所述自校准方法用于对直流电流比较仪一次绕组的匝数与二次绕组的匝数的比值进行校准，所述直流电流比较仪包括一次绕组、二次绕组和参考绕组，所述一次绕组包括第1盘一次绕组，所述参考绕组包括第1盘参考绕组；所述第1盘一次绕组包括两段以上的绕组，所述第1盘一次绕组的各段绕组的匝数等于所述第1盘参考绕组的匝数；所述第1盘一次绕组的总匝数等于所述二次绕组的匝数；

所述自校准方法包括以下步骤：

S1、分别将所述第1盘一次绕组中的各段绕组逐次与所述第1盘参考绕组反向串联，并串联接入第一电流源，所述二次绕组的输出端连接第一电流表，记录所述第一电流表的指针偏转格数，根据公式分别计算所述第1盘一次绕组中的各段绕组的匝数与所述第1盘参考绕组的匝数的比值，其中，W_1i表示第1盘一次绕组中的第i段绕组的匝数，W_r1表示所述第1盘参考绕组的匝数，C_AT1表示所述第一电流表的分度值，A_1i表示第1盘一次绕组中的第i段绕组对应的第一电流表指针偏转格数，I₁表示所述第一电流源的电流值；

S2、确定第1盘一次绕组的拨盘旋钮位于不同位置时包含的各段绕组，将包含的各段绕组分别对应的所述S1计算得到的比值相加，得到第1盘的拨盘旋钮位于不同位置时对应的绕组的匝数与所述第1盘参考绕组的匝数的比值；