一种双通道电压信号源超低误差高精度测量系统的制作方法

本申请涉及电子计量，特别是涉及一种双通道电压信号源超低误差高精度测量系统。

背景技术：

1、按照计量法、各类管理标准的要求，需要对电流互感器这种强检计量器具依法开展周期性检定或校准。互感器校验仪是用于检定或校准电流互感器的专用设备。传统互感器校验仪工作时，通过人工手动转动旋钮，观察交流指零仪指针，当指针趋近于零时，记录当前角差和比差，或者通过软件控制分压的过程来实现自动调零，自动校准，但不论是哪种方法，目前都存在不同通道电路所带来误差(这两个误差就是通道的固定增益误差的差值和通道间的相位差，会附加计算至互感器的误差测量结果中)。在此背景下，因此亟需一种双通道测量的方法与装置，来解决模块双通道增益不一致带来的测量偏差，提高测量精度。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本公开提供了一种双通道电压信号源超低误差高精度测量系统。

2、根据本申请的一个方面，提供了一种双通道电压信号源超低误差高精度测量系统，包括：

3、高速精密模拟开关组成的通道切换模块，用于按照预先设定的开关切换频率实现数据采集模块两个通道的被测电压信号和标准电压信号的差分信号的相互切换；

4、第一精密缓冲器、第二精密缓冲器、第三精密缓冲器和第四精密缓冲器，用于实现被测电压信号或者标准电压信号的差分信号的阻抗匹配，降低双通道误差精密测量系统对被测电压信号的影响；

5、第一高精度运放模块以及第二高精度运放模块，用于对被测电压信号或者标准电压信号进行差模放大，将被测电压信号转换到数据采集模块的量程范围内；

6、第一滤波器以及第二滤波器，用于对被测电压信号或者标准电压信号进行滤波，并通过模拟输出接口输出至数据采集模块；

7、数字化仪的数据采集模块，将接收的标准电压信号以及被测电压信号转换成被测电压数字信号以及标准电压数字信号；

8、计算设备，用于根据被测电压数字信号以及标准电压数字信号进行误差计算。

9、可选地，还包括：第一tvs和浪涌保护模块以及第二tvs和浪涌保护模块，用于将被测电压信号以及标准电压信号的差分信号送入通道切换模块，防止后级器件发生静电击穿。

10、可选地，还包括：外部时钟输入接口，用于连接外部时钟源。

11、可选地，还包括：时钟选择通道，用于选择输出至数据采集模块的同步采样信号的时钟源是外部时钟源或者内部时钟源。

12、可选地，还包括：时钟管理模块，用于将外部时钟源进行分频，为通道切换模块和数据采集模块提供同步采样信号，协调双通道误差精密测量系统的工作时序。

13、可选地，还包括：增益选择通道，用于根据数据采集模块的量程范围，确定第一高精度运放模块以及第二高精度运放模块对被测电压信号和标准电压信号进行衰减或者增益放大。

14、从而，本实用新型提出的双通道电压信号源超低误差高精度测量系统，基于目前电压信号源校验测量中存在不同通道电路所带来的误差，解决了模块双通道增益不一致带来的测量偏差，提高了测量精度。

15、根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

技术特征：

1.一种双通道电压信号源超低误差高精度测量系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：第一tvs和浪涌保护模块以及第二tvs和浪涌保护模块，用于将所述被测电压信号以及所述标准电压信号的差分信号送入所述通道切换模块，防止后级器件发生静电击穿。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：外部时钟输入接口，用于连接外部时钟源。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：时钟选择通道，用于选择输出至所述数据采集模块的同步采样信号的时钟源是外部时钟源或者内部时钟源。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：时钟管理模块，用于将所述外部时钟源进行分频，为所述通道切换模块和所述数据采集模块提供同步采样信号，协调所述双通道误差精密测量系统的工作时序。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：增益选择通道，用于根据所述数据采集模块的量程范围，确定所述第一高精度运放模块以及所述第二高精度运放模块对所述被测电压信号和所述标准电压信号进行衰减或者增益放大。

技术总结
本申请公开了一种双通道电压信号源超低误差高精度测量系统。系统包括：高速精密模拟开关组成的通道切换模块用于按照预先设定的开关切换频率实现数据采集模块两个通道的被测电压信号和标准电压信号的差分信号的相互切换，经预设的四个精密缓冲器实现被测电压信号或者标准电压信号的差分信号的阻抗匹配，经第一高精度运放模块以及第二高精度运放模块对被测电压信号或者标准电压信号进行差模放大，经第一滤波器以及第二滤波器对被测电压信号或者标准电压信号进行滤波，经数字化仪的数据采集模块将接收的标准电压信号以及被测电压信号转换成被测电压数字信号以及标准电压数字信号，根据被测电压数字信号以及标准电压数字信号进行误差计算。

技术研发人员：周峰,刁赢龙,雷民,殷小东,岳长喜,韦谦,姜春阳,胡浩亮,刘少波,张军,王海燕,刘浩,项琼,余也凤,周玮,龙兆芝,李鹤,李登云,刘俭,杜博伦,祁欣,余佶成,李小飞
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：20230131
技术公布日：2024/1/13