一種新型ETC系統(tǒng)不確定度的評(píng)估算法

丁 柯

(中科芯集成電路股份有限公司，江蘇無(wú)錫 214072)

1 引言

由于電子式互感器結(jié)構(gòu)的特殊性，傳統(tǒng)互感器的誤差校驗(yàn)方法已經(jīng)不適用于新型電子式互感器，研究新型的電子互感器校驗(yàn)系統(tǒng)（ETC）已成為業(yè)內(nèi)的熱點(diǎn)。常用的數(shù)字校驗(yàn)方法一般以電磁互感器作為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源，其輸出通過AD模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再和所測(cè)電子式互感器輸出信號(hào)的幅值相位相比較，得到角差和比差[1～5]。該誤差算法即所謂的絕對(duì)值比較法，相對(duì)于差值測(cè)量法，絕對(duì)值比較法的誤差因素有所不同，除基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源外還包括模擬信號(hào)調(diào)理模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊以及運(yùn)算模塊。下文將分析ETC各模塊的誤差，評(píng)估系統(tǒng)誤差的修正方法，最后提出一種新型的不確定度評(píng)估算法。

2 電子式互感器原理

電子式互感器校驗(yàn)原理如圖1所示（以電子式電流互感器為例）。圖中的時(shí)鐘同步信號(hào)為依照IEC標(biāo)準(zhǔn)[6～7]設(shè)計(jì)的合并單元時(shí)鐘同步脈沖，也作為基準(zhǔn)信號(hào)通道的采樣啟動(dòng)信號(hào)，精度達(dá)到納秒級(jí)，不會(huì)對(duì)校驗(yàn)系統(tǒng)的精度產(chǎn)生影響。系統(tǒng)誤差主要包括標(biāo)準(zhǔn)電阻、基準(zhǔn)互感器、AD模塊和運(yùn)算模塊，可歸納為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源和校驗(yàn)單元，下面將進(jìn)行詳細(xì)的分析。

2.1 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源

基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源包括標(biāo)準(zhǔn)CT模塊、標(biāo)準(zhǔn)PT模塊、標(biāo)準(zhǔn)電阻和感應(yīng)分壓器。在額定頻率和所測(cè)互感器測(cè)量范圍內(nèi)，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源應(yīng)至少比所測(cè)互感器高2個(gè)準(zhǔn)確度，誤差應(yīng)不大于被檢電子式互感器誤差極限值的1/5[5]。本系統(tǒng)以0.02級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)CT和標(biāo)準(zhǔn)PT作為一次基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換源，而標(biāo)準(zhǔn)電阻則采用精度為0.02級(jí)的1 Ω電阻，完全符合本系統(tǒng)的檢定要求。……