[发明专利]一种基于波形仿真的电容电感测试仪校准方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于波形仿真的电容电感测试仪校准方法，涉及测试仪校准，解决了通过电容器和电抗器对电容电感测试仪校准困难、且误差过大的技术问题。该方法是根据目标器件的校准参数以及电容电感测试仪的电压波形计算分析获得电压和电流相角关系符合目标器件响应的仿真电流波形；电容电感测试仪根据所述仿真电流波形，并获得仿真参数；根据所述仿真参数与校准参数之间的误差关系对电容电感测试仪进行校准。本发明还公开了一种基于波形仿真的电容电感测试仪校准装置。本发明操作简单、校准速度更快、精确度更高，更能反应被检测仪器的实际测量误差情况。

技术领域

本发明涉及测试仪校准，更具体地说，它涉及一种基于波形仿真的电容电感测试仪校准方法和装置。

背景技术

电力电容器、电抗器是配电系统中非常重要的运行设备，常用于对配电系统功率因数进行调节或者用于电力系统的故障保护。对电容器、电抗器性能测试最重要的一项就是检查其电容、电感的具体数值。电容电感测试仪就是最常用的测试仪器，其测试原理为电容电感测试仪输出一个低电压大功率的测试电压至电容器或电抗器，然后通过电流钳监测流通电容器或电抗器回路的电流数值，并计算电压和电流所构成测试回路对应的阻抗、功率因数、相角关系等来判断当前所测试试品的电容值或电感值。

电力系统用的所有测试类仪器每年都需要在符合IEC17025计量标准的实验室进行功能和测试误差校准，以确保仪器工作正常且测试误差符合要求。但是对于电容电感测试仪的计量校准很难进行。若使用实际的电容器及电抗器对电容电感测试仪进行校准，通常只能对仅有的少数固定点进行测试。而且所需的电容器和电抗器体积非常大且笨重，实际的物理电容器及电抗器其电容值和电感值受到环境及老化等因素的影响，其具体数值通常会产生较大变化，因而会造成标准器本身的误差过大而无法给出精确的判据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于波形仿真的电容电感测试仪校准方法和装置，解决了通过电容器和电抗器对电容电感测试仪校准困难、且误差过大的问题。

本发明所述的一种基于波形仿真的电容电感测试仪校准方法，包括以下步骤，

步骤一、根据目标器件的校准参数以及电容电感测试仪的电压波形计算分析获得相角关系符合目标器件响应的仿真电流波形；

步骤二、电容电感测试仪根据所述仿真电流波形获得仿真参数；

步骤三、根据所述仿真参数与校准参数之间的误差关系对电容电感测试仪进行校准。

步骤一，具体包括：

第一步、设定目标器件的校准参数，获取电容电感测试仪输出电压的电压波形，并根据所述校准参数以及电压波形计算确定目标电流值；

第二步、通过正弦信号数组对所述目标电流值进行离散处理，得到电流信号周波；

第三步、对所述电压波形进行跟踪，并根据所述电压波形与电流的相角关系对电流信号周波进行仿真，获取电流波形；

第四步、更新同步所述电流波形，获得仿真电流波形。

所述目标电流值根据以下公式计算确定：

I_darms＝K_vi*V_adrms；

其中，K_vi为比例系数，由目标器件的校准参数决定；V_adrms为电压波形的电压有效值。

所述比例系数的计算公式为：

当所述目标器件为电感器时，

k_vi＝K_iad*K_v/(2*π*f*L)；

当所述目标器件为电容器是，