Ul为运算放大器且其正相输入端经电阻R4 后接地；所述芯片Ul的反相输入端分三路，一路经电阻R3后与其输出端相接，另一路经电 阻R2后接偏置电压Vin，第三路经电阻Rl后与电流互感器或电压互感器的输出端相接；
[0031] 所述比例运算电路包括芯片U2,所述芯片U2为运算放大器且其正相输入端接地； 所述芯片U2的反相输入端分两路，一路经电阻R6后与其输出端相接，另一路经电阻R5后 与芯片Ul的输出端相接；所述芯片U2的输出端经电阻R7后与所述二阶低通滤波电路的输 入端相接。
[0032] 上述测试仪，其特征是：所述芯片U1、芯片U2、芯片U3和芯片U4均为芯片0P07。
[0033] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0034] 1、所采用的介质损耗角正切值测试方法步骤简单、设计合理且实现方便，投入成 本低。
[0035] 2、所采用的介质损耗角正切值测试方法数据处理过程简单且数据处理量小，根据 傅里叶系数便能换算得出当前时刻待测试电气设备的介质损耗角正切值，并且无需对所检 测电压与电流信号进行傅里叶级数展开，傅里叶系数根据所检测电流或电压值便能变换推 算得出；同时，并且基于队列理论且利用当前时刻所采集信号值与前多个采样时刻采集的 信号值便能完成介质损耗角正切值计算过程。
[0036] 3、所采用的介质损耗角正切值测试方法为一种实时傅里叶变换算法，与传统傅里 叶变换算法相比，实时性好，可实现真正意义上的介质损耗角在线监测。
[0037] 4、所采用的介质损耗角正切值测试方法为一种基于瞬时有功与无功电流的介质 损耗角正切值在线监测方法，避免测量功率因数角，进而减小硬件零点漂移所带来的测量 误差。
[0038] 5、所采用的介质损耗角正切值测试方法使用效果好，计算得出的介质损耗角正切 值准确，测试精度高，实现了真正的实时在线测试介质损耗角正切值。采用动态无功电流检 测理论，通过三角函数数学关系确定了介质损耗角正切值tan δ与瞬时电压、电流之间的 关系，并应用队列理论对傅里叶变换算法进行改进形成实时傅里叶算法，避免了传统傅里 叶计算一个基波周期更新一次的缺陷，保证数据的实时性。因而，采用本发明有效解决了介 质损耗角在线监测存在额定实时性差、准确性差的问题，实时性好且灵敏度高。
[0039] 6、所采用的介质损耗角正切值测试仪结构简单、设计合理且接线方便、使用操作 简便、使用效果好，能完成介质损耗角正切值的实时、准确测试及同步显示过程。并且，所 采用的二阶低通滤波电路简单、设计合理且投入成本低、使用效果好，能对所检测电流与 电压信号进行有效滤波处理，实现对微弱的电流与电压信号进行有效检测，因而能有效解 决现有电流与电压检测电路存在信号干扰问题，从而保证所计算介质损耗角正切值的准确 性。
[0040] 综上所述，本发明设计合理、实现方便且使用效果好，能简便、快速对被测试电气 设备的介质损耗角正切值进行测试，并且实时性好，测试精度高。
[0041] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0042] 图1为本发明对一个采样时刻采集的电流值和电压值进行处理时的方法流程框 图。
[0043] 图I-I为被测试电气设备工作电流和工作电压的相量图。
[0044] 图2为本发明介质损耗角正切值测试仪的电路原理框图。
[0045] 图3为本发明模拟信号调理电路的电路原理图。
[0046] 图4为本发明采用的"实时FFT"与"传统FFT"的计算结果对比图。附图标记说 明：
[0047] 1 一电流检测单元；1-1 一电流互感器；1-2-第一信号调理电路；
[0048] 1-3-第一低通滤波电路； 2-电压检测单元；
[0049] 2-1-电压互感器；2-2-第二信号调理电路；
[0050] 2-3 一第二低通滤波电路； 3-彳目号米集电路。
[0051] 4 一数据处理器；5-上位机。
【具体实施方式】
[0052] 如图1所示的一种介质损耗角正切值测试方法，包括以下步骤：
[0053] 步骤一、电流与电压信号采集：采用电流检测单元1和电压检测单元2对被测试电 气设备的工作电流和工作电压分别进行实时检测，并通过信号采集电路3且按照预先设 定的采样频率匕对电流检测单元1所检测的电流信号与所检测的电压信号分别进行采集， 且将各采样时刻所采集到的电流值和电压值均同步传送至数据处理器4 ;
[0054] 步骤二、信号处理：所述数据处理器4按照采样先后顺序，对各采样时刻所述信号 采集电路3采集的电流值和电压值分别进行处理；各采样时刻采集的电流值和电压值的处 理方法均相同，对任一个采样时刻采集的电流值和电压值进行处理时，包括以下步骤：
[0055] 步骤201、信号接收及同步存储：所述数据处理器4接收到当前时刻所述信号采集 电路3采集的电流值和电压值后，对接收到的电流值和电压值进行同步存储，并对当前时 刻所述信号采集电路3的总采样次数进行判断：当当前时刻所述信号采集电路3的总采样 次数〉N时，进入步骤202 ;否则，进入步骤203 ;其中，N为正整数且N = fs/f (1-22)，公式 (1-22)中f为被测试电气设备的供电频率，fs为预先设计的采样频率；
[0056] 步骤202、当前时刻介质损耗角正切值计算：所述数据处理器4调用介质损耗角正 切值计算模块对当前时刻被测试电气设备的介质损耗角正切值进行计算，过程如下：
[0057] 步骤2021、数据组构建：将当前时刻所述信号采集电路3采集的电流值和前Ν'个 采样时刻所述信号采集电路3采集的电流值组成一个电流数据组，并按照采样先后顺序对 所述电流数据组中的Ν' +1所述电流值由前至后进行排序；同时，将当前时刻所述信号采集 电路3采集的电压值和前Ν'个采样时刻所述信号采集电路3采集的电压值组成一个电压 数据组，并按照采样先后顺序对所述电压数据组中的Ν' +1所述电压值由前至后进行排序；
[0058] 其中，Ν'为正整数且Ν' = N或N-I ;
[0059] 当Ν' = N时，所述电流数据组中的Ν' +1所述电流值由前至后分别记作i (0)、 i (I)、i (2)、…、i (N)，所述电压数据组中的Ν'+1所述电压值由前至后分别记作u (0)、u (1)、 u(2)、...、u(N);
[0060] 当Ν' = N-I时，所述电流数据组中的Ν' +1所述电流值由前至后分别记作i (I)、 i (2)、一、i (N)，所述电压数据组中的Ν' +1所述电压值由前至后分别记作、U(I)、u(2)、…、 u (N)；
[0061] 其中，i (N)和U(N)分别为当前时刻所述信号采集电路3采集的电流值和电压值；
[0062] 步骤2022、介质损耗角正切值计算：根据公式
并 结合步骤2021中所述电流数据组和所述电压数据组，计算得出当前时刻被测试电气设备 的介质损耗角正切值tan δ ;
[0063] 其中，当Ν' = N时，公式（1-21)中au和b u按照公式
进行计算；并且，aul和b ul按照公式
进行计算；
[0064] 当Ν' = N-I时，au和b η按照公式
进行 计算；并且，aul和b ^按照公式
进行计算；
[0065] 步骤203、下一采样时刻信号分析处理：按照步骤201至步骤202中所述的方法， 所述数据处理器4对下一个采样时刻所述信号采集电路3采集的电流值和电压值进行处 理。
[0066] 本实施例中，步骤201中所述的N = 16~100。
[0067] 并且，N = 20。实际使用过程中，可根据具体需要，对N的取值大小进行相应调整。
[0068] 本实施例中，f = 50Hz。
[0069] 其中，供电频率为对被测试电气设备进行供电的交流电的频率。
[0070] 采用传统的傅里叶变换变换法对电气设备进行介质损耗测试时，先根据傅里叶变 换提取出被测试电气设备的基波电流和基波电压，再根据基波电压和基波电流的相角关系 计算得出被测试电气设备的介质损耗角正切值（即tan δ )。
[0071] 根据傅里叶变换算法，一个周期信号通过傅里叶变换能分解为 直流分量cO (即0频率）和不同频率的正弦信号的线性叠加，详见公式：
公式（1-1)中Cni为傅