一种直流分流器的校准方法及装置与流程

本发明一般地涉及电流检测。更具体地，本发明涉及一种直流分流器的校准方法及装置。

背景技术：

1、分流器，实际是一个阻值很小的可以通过大电流的精确电阻。当电流流过分流器时，在它的两端就会产生一个毫伏级的直流电压信号，使并接在该分流器两端的直流电流表指针摆动，该读数就是该直流电路中的电流值。所谓分流，即分一部分小电流(ma)去推动表指针，该小电流与大回路电流(a)比例越小，电流表指示读数的线性就越好，也更精确。在实际使用过程中，直流电流表实际表头是标准的毫伏电压表，用毫伏电压表来测量分流器两端的电压，再将这个电压换算成电流，即我们在电流表上所看到的电流，这样就完成了大电流的测量。

2、目前，直流分流器的量程一般是固定的，一款直流分流器在其规定的使用温度环境要求下，对应一个固定的精度指标。但在实际的应用中，根据应用条件及使用环境的变化无法保证精度。在这种情况下，一是改善试验的环境，并使用多个数字压力传感器，综合得到精准的测量值。二是牺牲量程区间精度选用宽量程测量。前者会大大的增加改善环境的成本，但是可操作性低，而后者影响直流分流器的使用功能，降低测试使用范围。

3、基于此，如何解决目前直流分流器的测量准确性和稳定性较差以及可操作性低的问题，是提升直流电流检测能力的重点之一。

技术实现思路

1、为解决上述一个或多个技术问题，本发明提出通过将温度参数、内部电阻等对测量结果和精度的影响考虑在内，通过校准方程模型确定对应的校准参数，有效提升了直流分流器的测量精度。为此，本发明在如下的多个方面中提供方案。

2、在第一方面中，本发明提供了一种直流分流器的校准装置，包括：标准电流源，其与直流分流器的两端连接，用于向直流分流器提供各校准点对应的标准电流；温度传感器，其设置于直流分流器的内部电阻处，用于采集直流分流器各校准点的温度信号；微处理器，其与所述温度传感器和直流分流器的输出端连接，用于获取直流分流器输出的原始信号以及温度信号；将温度信号、原始信号和标准电流输入校准方程模型，以得到校准参数；根据所述校准参数对直流分流器进行参数校正。

3、在一个实施例中，还包括：数字万用表，其与所述微处理器连接，用于将校准后的电压输出值转换为电流值。

4、在一个实施例中，还包括：所述温度传感器包括贴片式温度传感器，所述贴片式温度传感器贴设于直流分流器中内部电阻的表面，用于采集直流分流器各校准点的温度信号。

5、在一个实施例中，还包括：所述微处理器还包括第一内部寄存器、第二内部寄存器和第三内部寄存器，所述第一内部寄存器用于存储直流分流器各校准点的温度信号，所述第二内部寄存器用于存储直流分流器输出的原始信号，所述第三内部寄存器用于存储直流分流器的内部电阻与温度的拟合曲线参数，以及直流分流器的量程内对应的校准方程模型。

6、在一个实施例中，还包括：所述标准电流源包括双极性大电流标准源。

7、在第二方面中，本发明还提供了一种采用如前文所述的直流分流器的校准装置的校准方法，包括：在直流分流器的量程内选取多个校准点，并利用标准电流源向直流分流器提供各校准点对应的标准电流；获取直流分流器在各校准点对应的温度信号以及输出的原始信号；将温度信号、原始信号和标准电流输入校准方程模型，以得到校准参数；根据所述校准参数对直流分流器进行参数校正。

8、在一个实施例中，将温度信号、原始信号和标准电流输入校准方程模型，以得到校准参数包括：构建校准方程模型，所述校准方程模型的输入量为各校准点对应的温度信号、直流分流器输出的原始信号，输入量为标准电流；根据温度信号、原始信号和标准电流对校准方程模型进行曲线拟合，以得到所述校准方程模型对应的校准参数。

9、在一个实施例中，根据温度信号、原始信号和标准电流对校准方程模型进行曲线拟合包括采用最小二乘法进行曲线拟合。

10、在一个实施例中，在直流分流器的量程内选取多个校准点包括：获取直流分流器的量程，并在量程内均匀选取校准点。

11、在一个实施例中，还包括：获取直流分流器校正后的输出信号，并判断所述输出信号与标准电流的差值；响应于所述差值小于设定值，将所述校准参数输入直流分流器以完成校正。

12、根据本发明的方案，可以通过设置标准电流源为分流器提供校准点的标准电流，并通过设置微处理器实现结合温度信号的参数校正，实现了对直流分流器的灵活校准，保证了直流分流器的测试稳定性。同时通过微处理器实现校准参数的灵活设置，有效提升了直流分流器的可操作性。

技术特征：

1.一种直流分流器的校准装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的直流分流器的校准装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的直流分流器的校准装置，其特征在于，还包括：所述温度传感器包括贴片式温度传感器，所述贴片式温度传感器贴设于直流分流器中内部电阻的表面，用于采集直流分流器各校准点的温度信号。

4.根据权利要求1所述的直流分流器的校准装置，其特征在于，还包括：所述微处理器还包括第一内部寄存器、第二内部寄存器和第三内部寄存器，所述第一内部寄存器用于存储直流分流器各校准点的温度信号，所述第二内部寄存器用于存储直流分流器输出的原始信号，所述第三内部寄存器用于存储直流分流器的内部电阻与温度的拟合曲线参数，以及直流分流器的量程内对应的校准方程模型。

5.根据权利要求1所述的直流分流器的校准装置，其特征在于，还包括：所述标准电流源包括双极性大电流标准源。

6.一种采用如权利要求1-5任意一项所述的直流分流器的校准装置的校准方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的校准方法，其特征在于，将温度信号、原始信号和标准电流输入校准方程模型，以得到校准参数包括：

8.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，根据温度信号、原始信号和标准电流对校准方程模型进行曲线拟合包括采用最小二乘法进行曲线拟合。

9.根据权利要求6所述的校准方法，其特征在于，在直流分流器的量程内选取多个校准点包括：

10.根据权利要求6所述的校准方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明属于电流检测技术领域，更具体地，本发明涉及一种直流分流器的校准方法及装置，该装置包括标准电流源，其与直流分流器的两端连接，用于向直流分流器提供各校准点对应的标准电流；温度传感器，其设置于直流分流器的内部电阻处，用于采集直流分流器各校准点的温度信号；微处理器，其与所述温度传感器和直流分流器的输出端连接，用于获取直流分流器输出的原始信号以及温度信号；将温度信号、原始信号和标准电流输入校准方程模型，以得到校准参数；根据所述校准参数对直流分流器进行参数校正。根据本发明的方案，有效提升了直流分流器的测试稳定性以及可操作性。

技术研发人员：何白冰,朱啸天,张扬,李志勇,杨慧霞,耿要强,胡晓静,初阳,石宏波,胡韵华
受保护的技术使用者：许昌开普电气研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29