[发明专利]基于线性度分析的冲击电压发生器校准方法

摘要

本发明公开了一种基于线性度分析的冲击电压发生器校准方法，当冲击电压测量系统的被校分压器测量范围未超过标准分压器的测量范围时，利用标准分压器进行全量程比对测量；当冲击电压测量系统的被校分压器测量范围超过标准分压器的测量范围时，利用标准分压器进行线性度比对测量，只要知道原边充电电压值就能推算出被测装置的冲击电压值，假如原边充电电压为U,就可以用平均值ΔU'乘以U等于冲击电压值，尽管标准冲击电压分压器测量范围小于最大冲击电压值，但实现了利用线性度来校准冲击电压发生器装置；本方法能够综合考虑冲击电压发生器原边充电电压和放电端的冲击电压，利用线性度分析法推算校准，进一步保证校准的准确性和精度。

主权项

1.一种基于线性度分析的冲击电压发生器校准方法，其特征在于：包括以下步骤：A：将冲击电压测量系统的被校分压器和标准分压器均与冲击电压发生器高压引线相连接，被校分压器采集冲击电压发生器放电端的冲击电压设为U校，标准分压器采集冲击电压发生器放电端的冲击电压设为U标；再将直流电阻分压器与冲击电压分压器的充电端连接，采集冲击电压分压器的充电端的充电电压，设为U充；B：当冲击电压测量系统的被校分压器测量范围未超过标准分压器的测量范围时，利用标准分压器进行全量程比对测量，具体步骤如下：B1：若被校分压器最高测量电压为U大，在被校分压器测量范围为选取5个测量点，分别为20％U大、40％U大、60％U大、80％U大和需求点，需求点根据检测需求而定；B2：对测量点为20％U大进行10次的负极性冲击电压测量，分别读取每次的被校分压器电压示值，设为U校1、U校2、……U校10，并同时对应读取每次的标准分压器的电压示值，设为U标1、U标2、……U标10；B3：重复步骤B2，分别测得40％U大、60％U大、80％U大和需求点的示值U校与标准分压器的电压示值U标，再进行比较，得到5组数据的相对误差值和相对误差平均值；B4：再将步骤B3中得到的5个测量点的相对误差平均值与允许误差值3％进行比对，得出全量程比对下的校准结果；C：当冲击电压测量系统的被校分压器测量范围超过标准分压器的测量范围时，利用标准分压器进行线性度比对测量，具体步骤如下：C1：首先，按照步骤A中的校准连线方式进行准备工作；C2：再在被校分压器测量范围内选取6个点作为校准点，其中第一校准点和第二校准点的测量值处于标准分压器的校准范围内，利用步骤A的连接方式进行全量程比对校准；第三校准点、第四校准点、第五校准点和第六校准点的测量值高于标准分压器的最高值且低于或者等于被校分压器最高值，利用线性度比对进行校准；C3：当进行第一校准点和第二校准点的校准时，利用步骤A中的校准连线方式，C3‑1：对第一校准点和第二校准点分别进行10次的负极性冲击电压测量，分别读取每次的被校分压器电压示值，设为U校1、U校2、……U校10；并同时对应读取每次的标准分压器的电压示值，设为U标1、U标2、……U标10；C3‑2：将步骤C3‑1中的第一校准点的电压示值U校与标准分压器的电压示值U标进行比较，第二校准点的电压示值与标准分压器的电压示值U标进行比较，分别得到第一校准点和第二校准点的相对误差值和相对误差平均值；C3‑3：再将步骤C3‑2中得到的第一校准点和第二校准点的相对误差平均值与允许误差值3％进行比对，得出第一校准点和第二校准点的的校准结果；C4：当进行第三校准点、第四校准点、第五校准点和第六校准点的校准时，将连接标准分压器由冲击电压发生器高压引线断开，进行溯源校准，校准范围为标准分压器最大校准电压的5倍；利用直流电阻分压器采集冲击电压分压器的充电端的充电电压U充，被校分压器采集冲击电压发生器放电端的冲击电压U校；C4‑1：采集第三校准点下的被校分压器示值U校3和直流电阻分压器充电电压示值U充3；采集第四校准点下的被校分压器示值U校4和直流电阻分压器充电电压示值U充4；采集第五校准点下的被校分压器示值U校5和直流电阻分压器充电电压示值U充5；采集第六校准点下的被校分压器示值U校6和直流电阻分压器充电电压示值U充6；C4‑2：将步骤C4‑1得到的各个校准点下的被校分压器示值U校和充电电压示值U充进行比，得到各个校准点下的被校系统的等效放电级数U'3，如公式(1)所示：U'3＝U校3/U充3(1)；即：第三校准点下的等效放电级数U'3，第四校准点下的等效放电级数U'4，第五校准点下的等效放电级数U'5，第六校准点下的等效放电级数U'6；并求得四个等效放电级数求平均值，为平均等效放电级数ΔU'；C4‑3：再利用公式(2)得到各个校准点下的线性度偏差δ，线性度偏差则，第三校准点下的线性度偏差δ₃，第四校准点下的线性度偏差δ₄，第五校准点下的线性度偏差δ₅，第六校准点下的线性度偏差δ₆；C4‑4：将四个校准点下的线性度偏差最大值与允许偏差值±1％相比较，得出线性度校准结果；C4‑5：再利用公式(3)得到各个校准点下的电压利用系数ρ,电压利用系数其中20为被校分压器的放电级数；则，第三校准点下的电压利用系数ρ₃,第四校准点下的电压利用系数ρ₄,第五校准点下的电压利用系数ρ₅,第六校准点下的电压利用系数ρ₆；C4‑6：将四个校准点下的电压利用系数最大值与电压利用系数标准值85％相比较，得出电压利用系数校准结果。