光学电压传感器的自校准方法

摘要

光学电压传感器的自校准方法，涉及一种传感器的自校准方法。它通过设计基准电压源，实现了光学电压传感器的自校准功能，解决现有光学电压传感器测量精度温度稳定性差的问题。本发明采用离散傅立叶算法得到电压信号的有效值，通过增加计算样本数和加窗处理来降低频率波动对有效值计算的影响，提高了自校准系数的稳定性。本发明所述的光学电流传感器解决了光学电压传感器测量结果受温度影响的缺点，经过测试，在-40～60℃的温度范围内测量精度达到了IEC0.2级计量要求。本发明适用于电压互感器的设计中。

主权项

光学电压传感器的自校准方法，光学电压传感器包括光学电压传感单元(2‑1)、基准电压源(2‑2)和远端采集模块(2‑3)，光学电压传感单元(2‑1)的上端电极连接该光学电压传感器(2)的一个待测电压信号输入端，该输入端为非接地端，基准电压源(2‑2)的接地端为该光学电压传感器(2)的另一个待测电压输入端，该输入端为接地端，基准电压源(2‑2)的基准电压信号输出端连接光学电压传感单元(2‑1)的下端电极；基准电压源(2‑2)输出的电压信号的频率大于待测电压信号的频率；远端采集模块(2‑3)采集基准电压源(2‑2)输出的基准电压信号，所述远端采集模块(2‑3)将采集到的电压信号转换成光脉冲信号输出至光学电压传感器的校准电压输出端；光学电压传感单元(2‑1)的光源输入端是该光学电压传感器(2)的光源输入端；光学电压传感单元(2‑1)的感应信号输出端是该光学电压传感器(2)的光学电压传感信号输出端；远端采集模块(2‑3)的基准电压输出端是该光学电压传感器(2)的基准电压输出端；其特征是：光学电压传感器的自校准方法为：光学电压传感器(2)的一个待测电压信号输入端与被测电压源(1)输出电压信号U1的非接地端连接；基准电压源(2‑2)的接地端与被测电压源(1)接地端连接；远端采集模块(2‑3)采集基准电压源(2‑2)的输出电压信号U2，所述远端采集模块(2‑3)将采集到的电压信号转换成光脉冲信号，然后通过光纤传输至电压互感器的二次转换器(3)；所述电压互感器的二次转换器(3)发出的光源通过光纤传输至光学电压传感单元(2‑1)的光源输入端，光学电压传感单元(2‑1)同时敏感电压信号U1与U2，并通过光纤传输至电压互感器的二次转换器(3)；电压互感器的二次转换器(3)对接收到的模拟光信号进行处理，获得感应被测电压信号和感应基准电压信号；该二次转换器(3)还接收光学电压传感器(2)的校准电压输出端输出的光脉冲信号，通过数字解调后得到基准电压信号；该二次转换器(3)还利用离散傅立叶算法实现对获得的感应基准电压信号和基准电压信号的有效值计算，通过对计算得到的感应基准电压信号和基准电压信号有效值的实时比较，得到光学电压传感器(2)的输出自校准系数；然后，利用此自校准系数对光学电压传感单元(2‑1)敏感的感应被测电压信号进行修正，得到不受环境温度影响的被测电压输出信号；该二次转换器(3)还将对被测电压信号按照FT3格式进行数据组帧，采用异步方式通过光纤发送至合并单元(4)。