一种用于高电压电容介质损耗因数标准校正的介质虚拟装置

摘要

本发明公开了一种用于高电压电容介质损耗因数标准校正的介质虚拟装置，包括电流取样电路，移相电路、恒流输出电路和微处理单元控制器；其中，所述装置还包括一个应对不同标准电容器输出电流变化的调幅电路，调幅电路的输入与移相电路的输出连接，调幅电路输出连接恒流输出电路，所述微处理单元控制器控制连接调幅电路。本发明可以实现高电压下的电容介质损耗的模拟，模拟电阻不产生电能的损耗，可以在带电的状况下实现无触点的切换，扩大了介质校正的范围，工作安全、操作简单；除了模拟电阻外，本发明还实现了对电容的变化调整，将一个标准电容扩展为多个标准电容器。

主权项

一种用于高电压电容介质损耗因数标准校正的介质虚拟装置，包括电流取样电路，移相电路、恒流输出电路和微处理单元控制器；所述电流取样电路用取样电阻将流经标准电容器的电流转换为电压信号；移相电路与电压信号连接，所述移相电路含有相位选择开关电路，相位选择开关电路由微处理单元控制器控制，相位选择开关电路根据已知电阻值对应标准电容器电流的相位损耗角选择通路将电压信号进行移相，恒流输出电路的输出为介质虚拟装置的模拟电流输出；其特征在于，所述装置还包括一个应对不同标准电容器输出电流变化的调幅电路，调幅电路的输入与移相电路的输出连接，调幅电路输出连接恒流输出电路，所述微处理单元控制器控制连接调幅电路；所述恒流输出电路包括一个负反馈电路，所述负反馈电路包括一个反馈运算放大器，反馈运算放大器的输出驱动一个恒流输出变压器，恒流输出变压器输出了介质虚拟装置的输出电流信号，其中，反馈运算放大器的正极输入连接电压调幅电路输出，电流信号同时作为反馈连接反馈运算放大器的负极输入用以保证调幅电路输出变化等于电流信号的变化；所述恒流输出电路还包括电容量程选择电路，所述电容量程选择电路包括：在所述恒流输出变压器输出与电流信号之间设置的电压比例输出电路，所述电压比例输出电路由多个相同阻值电阻和量程切换开关组成，多个电阻相互串联后并联至恒流输出变压器输出两端，量程切换开关的多个切入触点分别连接至串联电阻之间的节点，量程切换开关的公用触点作为所述电流信号引出，在电流信号引出与反馈运算放大器的负极之间设置有反馈信号放大比例调节电路，所述反馈信号放大比例调节电路由一个比例运算放大器和放大比例开关电路组成，放大比例开关电路由多个电阻和反馈切换开关连接组成，反馈切换开关控制输出的反馈信号放大比例与量程切换开关控制输出的电压输出比例趋势相反，用以保证电流信号引出的是标准电容器的比例输出，所述量程切换开关和反馈切换开关联动；所述调幅电路包括一个比较运算放大器，比较运算放大器输出连接恒流输出电路，所述比较放大器含有一个放大倍数选择电路，所述放大倍数选择电路的放大倍数范围保证所述模拟电流输出符合装置设定的工作电压和电容量调节范围。