[发明专利]通过补偿法测量交流互感的装置和方法

摘要

本发明为一种采用补偿器技术精密测量交流互感量的新方法。把互感量值溯源到电阻量值和频率的测量，两者的测量不确定度均可达到10-9量级甚至更高，因此测量互感的不确定度至少可达到10-8量级。目前国外文献上发表的最精密的得到标准互感量的方法是“计算互感法”，即根据对互感线圈的几何尺寸的测量结果计算出互感量。由于几何尺寸测量准确度的限制，国外方法的不确定度只能达到10-6量级。本发明采用直接数字合成技术生成多路交流信号，保证了信号的直角性。采用恒流源为互感提供激励，保证了互感和采样电阻中流过的电流始终相同。激励信号电压的变化对测量过程不产生影响。使用基于相敏检波技术的锁相放大器作为指令仪，只对与工作频率相等的信号起作用，消除了噪声、谐波的影响，指零仪分辨率可到1×10-8。本发明提出的新方法可比国外现有方法提高十倍。

主权项

1.一种通过补偿法测量交流互感的装置，其特征在于，所述装置包括多路信号发生器、恒流源、数字锁相放大器和开关，所述多路信号发生器产生激励电压补偿电压和参考电压激励电压是恒流源的参考电压，补偿电压与激励电压的频率、幅值和初始相位相同，参考电压是与激励电压和补偿电压同频的方波信号，所述恒流源包括激励电压运算放大器、缓冲器和采样电阻R_S，所述数字锁相放大器能够用作电桥指零仪，在测量交流互感的过程中，在调节激励电压的幅值和相位、所述多路信号发生器的频率ω和补偿电压的相位使所述电桥指零仪实现指零之后，通过对所述频率ω和所述参考电阻R_S进行测量，从而获得交流互感的测量值M。