专利名称：一种用于校准分析仪器的校准方法
技术领域：
本发明涉及校准方法，具体地讲，涉及电工仪器仪表行业电能质量标准的校准方法。
背景技术：
GB/T 4365-2003《电工术语电磁兼容》中对于基波和谐波有如下定义，基波一个周期量的傅里叶级数的一次分量；谐波一个周期的傅里叶级数中次数大于I的整数倍的分量。在理想情况下，电力系统为用户提供的是一个恒定工频(50Hz)的标准正弦波信号。但是由于用户所使用的负载是多种多样的，大量的非线性负载及变频设备的使用会使标准的正弦信号产生畸变，即电路中有谐波产生，谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传 输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波作为电能质量监控的重要技术指标日益受到了人们的重视，为了了解谐波的大小，进而对谐波源加以控制，大量的电能质量分析仪、谐波分析仪广泛的应用在电力系统的各个领域。无论是设备生产厂家或是相关检测机构都需要谐波标准装置用以校准谐波分析仪器，并保证校准结果可以溯源到国家基准。目前，市场上销售的谐波标准源设备多是采用“信号发生器+放大器”方案来实现的。由信号发生器产生所需要的谐波小信号，经由放大器放大为标准谐波信号。此方案存在几个缺点由于放大器的带宽限制，所能输出的谐波阶次有限制。由于放大器的线性度所限，需要反馈回路以调整信号发生器输出的谐波小信号，使得整个装置结构比较复杂，价格昂贵。反馈回路需要使用DFT或FFT进行运算，使得装置对于间谐波和次谐波的输出能力降低。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于校准分析仪器的校准方法，该方法可以校准电能质量分析仪、谐波分析仪等设备，同时，校准量值可以溯源到国家基准，解决了谐波分析仪器的校准及溯源问题。本发明提供的一种用于校准分析仪器的校准方法，其改进之处在于包括以下步骤I)将2台标准功率源、2台万用表、被校准分析仪器和控制计算机通过总线连接起来；2)使用其中一台标准功率源输出正弦波信号作为基波分量，该信号由其中一台万用表进行测量，测量值作为基波分量标准值；3)使用另一台标准功率源输出正弦波信号作为谐波分量，该信号由对应的另一台万用表进行测量，测量值作为谐波分量标准值；4)基波源信号与谐波源信号通过锁相控制，串联矢量合成为标准的谐波信号输入到被校准分析仪器中，用以校准。本发明提供的第一优选的用于校准分析仪器的校准方法，所述总线为IEEE488总线。本发明提供的第二优选的用于校准分析仪器的校准方法，所述基波频率为45Hz 65Hz0本发明提供的第三优选的用于校准分析仪器的校准方法，谐波阶次高达100次。本发明提供的第四优选的用于校准分析仪器的校准方法，所述被校准分析仪器为电能质量分析仪或谐波分析仪。基波频率可以为45Hz 65Hz，谐波阶次高达100次，且能输出间谐波和次谐波信号，可用于校准电能质量分析仪、谐波分析仪等设备，校准结果可以溯源到国家标准。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于校准分析仪器的校准方法具有以下有益效果I、装置溯源方法简单，将复杂的非正弦信号溯源转换为宽频正弦波高精度数字电压表的溯源；2、可叠加的谐波次数高，谐波含量大；3、可输出间谐波和次谐波标准信号。
图I是本发明提供的一种用于校准分析仪器的校准方法的原理结构图；图2是本发明提供的一种用于校准分析仪器的校准方法的控制计算机的控制原理流程图；图中1、控制计算机；2、标准功率源；3、标准功率源；4、万用表；5、万用表；6、被校准谐波分析仪器。
具体实施例方式以下通过附图及实施例对本发明提供的一种用于校准分析仪器的校准方法做进一步更详细的说明。实施例I本实施例的用于校准分析仪器的校准方法，包括以下步骤I)将标准功率源2和标准功率源3、万用表4、谐波分析仪和万用表5和控制计算机I通过IEEE488总线连接起来；2)使用标准功率源2输出正弦波信号作为基波分量，该信号由万用表4进行测量，测量值作为基波分量标准值；3)使用标准功率源3输出正弦波信号作为谐波分量，该信号由对应的万用表5进行测量，测量值作为谐波分量标准值；4)基波源信号与谐波源信号通过锁相控制，串联矢量合成为标准的谐波信号输入到谐波分析仪中用以校准。基波频率为45Hz，谐波阶次高达100次。即如图I所示，使用标准功率源2输出正弦波信号作为基波分量，该信号由万用表4进行测量，测量值作为基波分量标准值。标准功率源3输出正弦波信号作为谐波分量，该信号由万用表5进行测量，测量值作为谐波分量标准值。基波源信号与谐波源信号通过锁相控制，串联矢量合成为标准的谐波信号输入到被校准谐波分析仪器6中，用以校准仪器。标准功率源2、3和万用表4、5分别由控制计算机I通过IEEE488总线进行控制输出和数据读取；其中，控制计算机I通过IEEE488总线进行控制输出和数据读取见图2。实施例2本实施例同实施例1，唯有不同之处在于可以使标准功率源3输出正弦波信号作为基波分量，该信号由万用表5进行测量，测量值作为基波分量标准值；使用标准功率源2输出正弦波信号作为谐波分量，该信号由对应的万用表4进行测量，测量值作为谐波分量标准值；基波源信号与谐波源信号通过锁相控制，串联矢量合成为标准的谐波信号输入到电能质量分析仪中用以校准；其中，基波频率为65Hz。
最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种用于校准分析仪器的校准方法，其特征在于包括以下步骤 1)将2台标准功率源、2台万用表、被校准分析仪器和控制计算机通过总线连接起来； 2)使用其中一台标准功率源输出正弦波信号作为基波分量，该信号由其中一台万用表进行测量，测量值作为基波分量标准值； 3)使用另一台标准功率源输出正弦波信号作为谐波分量，该信号由对应的另一台万用表进行测量，测量值作为谐波分量标准值； 4)基波源信号与谐波源信号通过锁相控制，串联矢量合成为标准的谐波信号输入到被校准分析仪器中用以校准。
2.根据权利要求I所述的校准方法，其特征在于所述总线为IEEE488总线。
3.根据权利要求I所述的校准方法，其特征在于所述基波频率为45Hz 65Hz。
4.根据权利要求I所述的校准方法，其特征在于谐波阶次高达100次。
5.根据权利要求I所述的校准方法，其特征在于所述被校准分析仪器为电能质量分析仪或谐波分析仪。
全文摘要
本发明涉及一种用于校准分析仪器的校准方法，其特征在于包括以下步骤1)将2台标准功率源、2台万用表、被校准分析仪器和控制计算机通过总线连接起来；2)使用其中一台标准功率源输出正弦波信号作为基波分量，该信号由其中一台万用表进行测量，测量值作为基波分量标准值；3)使用另一台标准功率源输出正弦波信号作为谐波分量，该信号由对应的另一台万用表进行测量，测量值作为谐波分量标准值；4)基波源信号与谐波源信号通过锁相控制，串联矢量合成为标准的谐波信号输入到被校准分析仪器中用以校准；该方法可以校准电能质量分析仪、谐波分析仪等设备，同时，校准量值可以溯源到国家基准。
文档编号G01R35/00GK102841330SQ20121027274
公开日2012年12月26日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者于海波, 林繁涛, 赵莎, 白静芬 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司