[发明专利]一种高精度开合式电流互感器及其数据采样方法

权利要求书

1.一种高精度开合式电流互感器数据采样方法，其特征在于：所述数据采样方法基于高精度开合式电流互感器实现，所述高精度开合式电流互感器包括壳体、磁芯和主控模块(8)，所述壳体包括上壳体(1)和下壳体(7)，所述磁芯包括分别安装于所述上壳体(1)和下壳体(7)内部的上磁芯(2)和下磁芯(6)，所述上壳体(1)与下壳体(7)的两端分别设有相互配合的开合口(3)，上壳体(1)与下壳体(7)通过所述开合口(3)实现互感器开合，所述上磁芯(2)及下磁芯(6)上下合拢构成闭合磁回路；

所述高精度开合式电流互感器还包括误差在线监测模块，所述误差在线监测模块与所述磁芯相接触，所述误差在线监测模块包括测量绕组(9-1)、测量信号采样电阻(9-2)、校准绕组(9-5)、校准信号采样电阻(9-4)和校准信号发生器(9-3)，所述校准绕组(9-5)的两端与所述校准信号采样电阻(9-4)并联，所述测量绕组(9-1)的两端与所述测量信号采样电阻(9-2)并联，所述测量绕组(9-1)与校准绕组(9-5)的匝数相等；所述校准信号发生器(9-3)通过校准信号采样电阻(9-4)与所述校准绕组(9-5)相连接，所述主控模块(8)分别与测量信号采样电阻(9-2)、校准信号采样电阻(9-4)及校准信号发生器(9-3)相连接，用于控制校准信号发生器(9-3)工作、采集测量信号采样电阻(9-2)及校准信号采样电阻(9-4)上的电压信号并进行数据处理及误差运算；

所述高精度开合式电流互感器还包括与所述主控模块(8)相连接的同步守时及角差修正模块，所述同步守时及角差修正模块与所述主控模块(8)相配合，用于检测外部输入的同步基波信号、生成同步采样信号并对互感器的采样数据进行角差修正；

所述数据采样方法包括如下步骤：

S1、生成同步采样信号；

S2、检测互感器是否有开合，有则进入S3，否则跳转至步骤S6；

S3、通过所述校准信号发生器(9-3)和校准绕组(9-5)向互感器输入注入波信号，同步采集测量信号采样电阻(9-2)及校准信号采样电阻(9-4)上的电压信号；

S4、获得互感器的角差R_tmp、比差A_tmp；

S5、对采样数据进行角差、比差修正；

S6、输出高精度的采样数据；

步骤S1所述生成同步采样信号的方法为：

S1-1、检测外部输入的同步基波信号是否正常，正常则同步执行步骤S1-2-1和步骤S1-2-2，否则转至步骤S1-3；

S1-2-1、测量同步基波信号，计算系统时钟误差δ_t，置位守时标志TKEEP_FLAG，并返回步骤S1-1；

S1-2-2、捕获同步基波信号上升沿，根据同步基波信号上升沿同步产生频率为Fsync、周期为Tsync的同步采样基波信号，并转至步骤S6，其中Tsync＝T，Fsync＝1/Tsync，T为同步基波信号的周期；

S1-3、判断守时标志TKEEP_FLAG是否置位，若守时标志TKEEP_FLAG已经置位则执行步骤S1-4，否则执行步骤S1-5；

S1-4、根据系统时钟误差δ_t生成同步采样基波信号，转至步骤S1-6；

S1-5、按照默认计数器值CNT生成同步采样基波信号，转至步骤S1-6；

S1-6、利用S1-2-2、S1-4或S1-5生成的同步采样基波信号，在每个上升沿时刻触发生成频率为Fs的同步采样信号，其中Fs＝K×Fsync，K为整数。

2.如权利要求1所述的高精度开合式电流互感器数据采样方法，其特征在于：步骤S1-2-1所述测量同步基波信号的方法为：以固定频率Fh检测主控芯片的同步输入管脚，管脚电平发生变化时利用管脚上升沿计数器TMR_H和管脚下降沿计数器TMR_L进行计数，并将计数器内的计数值存入对应的寄存器CNT_H和CNT_L。