本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試電力工程測(cè)試對(duì)象的測(cè)試裝置、測(cè)試系統(tǒng)及方法。確切地說，本發(fā)明涉及一種分別用于對(duì)高壓電或中壓電系統(tǒng)中的操作資源進(jìn)行測(cè)試和檢查的測(cè)試裝置、測(cè)試系統(tǒng)及方法，所述操作資源例如電力變壓器、電流轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換器、斷路器、發(fā)電機(jī)、馬達(dá)或電纜系統(tǒng)、保護(hù)繼電器等。

背景技術(shù)：
高壓電和中壓電系統(tǒng)中的操作資源的現(xiàn)代測(cè)試裝置通常包括：處理器或控制器，用于計(jì)算測(cè)試信號(hào)的所需信號(hào)波形，例如可變正弦信號(hào)波形；數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，用于將因此生成的信號(hào)波形轉(zhuǎn)換成模擬測(cè)試信號(hào)；以及放大器，用于將所述測(cè)試信號(hào)放大從而獲得具有所需振幅的測(cè)試信號(hào)。然而，取決于相應(yīng)的測(cè)試裝置中選擇使用的組件，相應(yīng)可獲得的振幅范圍是有限的。因此，在常規(guī)測(cè)試環(huán)境中，對(duì)于某些應(yīng)用使用獨(dú)立的外部放大器，這些外部放大器被供應(yīng)以相應(yīng)的測(cè)試信號(hào)并且將因此放大的測(cè)試信號(hào)輸出到相應(yīng)的測(cè)試對(duì)象。然而，該類獨(dú)立外部放大器的功能性受限于放大器功能性，并且它們相應(yīng)增加了與測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試環(huán)境相關(guān)聯(lián)的成本。因此，本發(fā)明的基本目標(biāo)是提供以下可能性：用簡(jiǎn)單的方式來擴(kuò)展測(cè)試環(huán)境的適用范圍以及使能夠用來測(cè)試電力工程測(cè)試對(duì)象的振幅范圍增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明，由根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求6所述的測(cè)試裝置、根據(jù)權(quán)利要求16所述的測(cè)試系統(tǒng)以及根據(jù)權(quán)利要求18所述的測(cè)試方法來實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。相應(yīng)的從屬權(quán)利要求定義了本發(fā)明的有利或優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，一種測(cè)試裝置，經(jīng)配置以測(cè)試電力工程測(cè)試對(duì)象，確切地說是測(cè)試中壓電或高壓電系統(tǒng)中的操作資源，該測(cè)試裝置用于對(duì)另一個(gè)測(cè)試裝置的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行放大。測(cè)試裝置中的放大器，通過任何方式設(shè)置在用于生成自身測(cè)試信號(hào)的信號(hào)路徑中，因此用作其他測(cè)試裝置的測(cè)試信號(hào)的額外放大器。這兩種測(cè)試裝置可以具有大體類似的配置，如之前所述。必須具備的一點(diǎn)是，充當(dāng)額外放大器的測(cè)試裝置具有用于饋入或供應(yīng)另一測(cè)試裝置的測(cè)試信號(hào)的輸入端，而該另一測(cè)試裝置相應(yīng)地具有用于對(duì)相應(yīng)的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行去耦和輸出的獨(dú)立輸出端。優(yōu)選地，這兩種測(cè)試裝置具有相同的配置或結(jié)構(gòu)，其中生成實(shí)際測(cè)試信號(hào)的測(cè)試裝置的輸入端以及充當(dāng)額外放大器的測(cè)試裝置的額外輸出端保持著未被使用的狀態(tài)。因此，可被供應(yīng)以另一測(cè)試裝置的測(cè)試信號(hào)的測(cè)試裝置，可以視情況用作生成自身測(cè)試信號(hào)的常規(guī)測(cè)試裝置，或者在“放大器模式（amplifiermode）”下，用作另一測(cè)試裝置的測(cè)試信號(hào)的放大器。在測(cè)試裝置用作放大器的情況下，可以通過該測(cè)試裝置將另一測(cè)試裝置的經(jīng)放大的測(cè)試信號(hào)施加給測(cè)試對(duì)象，而不是供應(yīng)由該測(cè)試裝置通常生成的測(cè)試信號(hào)；測(cè)試對(duì)象的測(cè)試響應(yīng)可以由這兩種測(cè)試裝置中的一者或兩者來評(píng)估?？偟膩碚f，與常規(guī)測(cè)試裝置相比，可用于測(cè)試對(duì)象測(cè)試的振幅和性能范圍因此可以通過簡(jiǎn)單方式顯著擴(kuò)展，通?？梢酝ㄟ^上述途徑來實(shí)現(xiàn)性能范圍的加倍。為此，使用了另一個(gè)測(cè)試裝置，該裝置通過任何方式設(shè)置在相應(yīng)的測(cè)試環(huán)境中。無需獨(dú)立又昂貴的放大器。待放大的測(cè)試信號(hào)，可以經(jīng)由例如USB、以太網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)（Ethercat）、IEC61850等模擬或數(shù)字接口通過另一測(cè)試裝置而供應(yīng)給以“放大器模式”操作的測(cè)試裝置。優(yōu)選地，測(cè)試信號(hào)的傳輸經(jīng)由數(shù)字接口來執(zhí)行，因?yàn)樵谶@種情況下，對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)間的補(bǔ)償可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的措施在測(cè)試裝置中實(shí)現(xiàn)，從而確保測(cè)試信號(hào)的樣本值由這兩種測(cè)試裝置以時(shí)間同步的方式輸出到測(cè)試對(duì)象。由于測(cè)試信號(hào)經(jīng)由相應(yīng)實(shí)施的接口具有運(yùn)行時(shí)間，因此在原始生成的測(cè)試信號(hào)與以“放大器模式”操作的測(cè)試裝置所放大的測(cè)試信號(hào)之間會(huì)發(fā)生不想要的相移；當(dāng)測(cè)試信號(hào)的頻率在50Hz的范圍內(nèi)時(shí)，這些相移會(huì)發(fā)展到一定程度。如果測(cè)試信號(hào)經(jīng)由接口的運(yùn)行時(shí)間得以補(bǔ)償，那么理論上可以實(shí)現(xiàn)任意的相位準(zhǔn)確度。例如，用戶可以通過對(duì)以“放大器模式”操作的測(cè)試裝置中的校正值進(jìn)行調(diào)整來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償。然而，由于運(yùn)行時(shí)間通常不恒定從而不可知，因此有利的是在數(shù)字接口的情況下，待放大的測(cè)試信號(hào)的樣本值具備時(shí)間戳（timestamp）形式的時(shí)間信息并與該時(shí)間信息一起傳輸，這樣，充當(dāng)放大器的測(cè)試裝置可以在不同情況下在完全正確的時(shí)間點(diǎn)輸出各個(gè)樣本值。為此，測(cè)試裝置可以包括集成的實(shí)時(shí)時(shí)鐘（realtimeclock）。作為替代或補(bǔ)充，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，可以使用IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)中所述的方法來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償。也可以通過使用數(shù)字工業(yè)以太網(wǎng)接口來簡(jiǎn)化運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償，因?yàn)樵摻涌谒傻臅r(shí)鐘與發(fā)射器是時(shí)間同步的，并且該時(shí)鐘可以用于將待放大的測(cè)試信號(hào)的各個(gè)數(shù)字樣本值與該時(shí)鐘進(jìn)行同步。附圖說明接下來，將參考附圖借助于優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明。圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)試電力工程測(cè)試對(duì)象的測(cè)試系統(tǒng)的示意性電路圖。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)試電力工程測(cè)試對(duì)象的測(cè)試系統(tǒng)的示意性電路圖。具體實(shí)施方式圖1所示為測(cè)試系統(tǒng)1的電路圖。測(cè)試系統(tǒng)1包括第一測(cè)試裝置2和第二測(cè)試裝置3。各測(cè)試裝置2、3是用于測(cè)試高壓電或中壓電系統(tǒng)中的操作資源的測(cè)試裝置，所述操作資源例如電力變壓器、電流轉(zhuǎn)換器、電壓轉(zhuǎn)換器、斷路器、發(fā)電機(jī)、馬達(dá)或電纜系統(tǒng)、保護(hù)繼電器等。測(cè)試裝置2、3的設(shè)計(jì)或配置的類似之處在于這兩個(gè)測(cè)試裝置分別包括測(cè)試信號(hào)生成裝置4和9，所述測(cè)試信號(hào)生成裝置4和9分別與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5和10以及分別與放大器6和11相連。測(cè)試信號(hào)生成裝置4、9可以包括用于計(jì)算適用于相應(yīng)所需測(cè)試信號(hào)的信號(hào)波形的微處理器或控制器，所述測(cè)試信號(hào)例如可變正弦信號(hào)的形式，所述信號(hào)波形被相應(yīng)的下游數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5、10轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的模擬測(cè)試信號(hào)。放大器6和11分別放大相應(yīng)的模擬測(cè)試信號(hào)并且經(jīng)由相應(yīng)測(cè)試裝置的輸出端將其輸出。這樣，兩個(gè)測(cè)試裝置2、3中的每一者可以生成用于對(duì)圖1中示意性示出的測(cè)試對(duì)象14進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試信號(hào)，測(cè)試對(duì)象14的響應(yīng)被檢測(cè)到并且分別通過評(píng)估裝置8和13用合適的方式進(jìn)行評(píng)估。然而，在圖1所示的實(shí)施例中，第二測(cè)試裝置3不是像測(cè)試裝置2那樣作為“正常（normal）”測(cè)試裝置來操作，而是將第二測(cè)試裝置3耦接到測(cè)試裝置2，使得在“放大器”模式下，它用作第一測(cè)試裝置2所生成的測(cè)試信號(hào)的放大器。為此，第一測(cè)試裝置2具有用于從測(cè)試裝置2的信號(hào)路徑中合適位置處對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行去耦的獨(dú)立輸出端7，而第二測(cè)試裝置3具有用于將接收自第一測(cè)試裝置2的測(cè)試信號(hào)饋入到包含放大器11的自身信號(hào)路徑中的獨(dú)立輸入端12。在圖1所示的實(shí)施例中，在第一測(cè)試裝置2中在測(cè)試信號(hào)生成裝置4與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5之間實(shí)現(xiàn)測(cè)試信號(hào)的去耦，這樣在測(cè)試信號(hào)生成裝置9（在“放大器”模式下不活動(dòng)）與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10之間相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)將測(cè)試信號(hào)饋入到第二測(cè)試裝置3的信號(hào)路徑中。第一測(cè)試裝置2的測(cè)試信號(hào)用這種方式供應(yīng)給第二測(cè)試裝置3，它因此被第二測(cè)試裝置3的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)并且被放大器11放大以用所需振幅輸出到測(cè)試對(duì)象14。因此，同一測(cè)試信號(hào)由測(cè)試裝置2、3施加給測(cè)試對(duì)象，第二測(cè)試裝置3僅僅用作第一測(cè)試裝置2所生成的測(cè)試信號(hào)的放大器。原則上，測(cè)試對(duì)象14的測(cè)試響應(yīng)可以由兩個(gè)測(cè)試裝置進(jìn)行評(píng)估；但是在圖1中，假定測(cè)試對(duì)象14的測(cè)試信號(hào)響應(yīng)評(píng)估由第一測(cè)試裝置中的評(píng)估裝置8來實(shí)現(xiàn)。待放大的測(cè)試信號(hào)可以經(jīng)由模擬或數(shù)字接口借助于端子或連接7和12由測(cè)試裝置2供應(yīng)給以“放大器模式”操作的第二測(cè)試裝置3，所述接口例如USB接口、以太網(wǎng)接口、工業(yè)以太網(wǎng)接口，或根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的接口。優(yōu)選地，測(cè)試信號(hào)的傳輸經(jīng)由數(shù)字接口來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谶@種情況下，對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)運(yùn)行時(shí)間的補(bǔ)償可以用相對(duì)簡(jiǎn)單的措施在測(cè)試裝置3中實(shí)現(xiàn)，從而確保測(cè)試信號(hào)的樣本值由兩個(gè)測(cè)試裝置2、3以時(shí)間同步的方式輸出到測(cè)試對(duì)象14。由于測(cè)試信號(hào)經(jīng)由相應(yīng)實(shí)施的包含端子7、12的接口具有運(yùn)行時(shí)間，因此在第一測(cè)試裝置2中原始生成的測(cè)試信號(hào)與以“放大器模式”操作的第二測(cè)試裝置3所放大的測(cè)試信號(hào)之間會(huì)發(fā)生不想要的相移。如果測(cè)試信號(hào)通過接口的運(yùn)行時(shí)間得以補(bǔ)償，那么理論上可以在第一測(cè)試裝置2的測(cè)試信號(hào)與第二測(cè)試裝置3生成的此測(cè)試信號(hào)的放大版本之間實(shí)現(xiàn)任意的相位準(zhǔn)確度。為此，第二測(cè)試裝置3配備有運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償裝置15，在圖1中所示的實(shí)施例中，該運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償裝置布置在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10的前面以執(zhí)行數(shù)字運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償?；蛘撸M運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償，即在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10與放大器11之間的補(bǔ)償，也是可能的。例如，用戶可以通過對(duì)以“放大器模式”操作的第二測(cè)試裝置3中的校正值進(jìn)行調(diào)整來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償；在這種情況下，運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償裝置15可以包括相應(yīng)的調(diào)整部件，例如，數(shù)字電位計(jì)，以便為運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償調(diào)整相應(yīng)所需的校正值。類似地，校正值也可以用軟件施加給測(cè)試信號(hào)。最終，施加有該時(shí)間校正值的測(cè)試信號(hào)，由放大器11輸出給測(cè)試對(duì)象14。由于運(yùn)行時(shí)間通常不恒定從而不可知，因此有利的是在數(shù)字接口的情況下，通過第一測(cè)試裝置2使得將在第二測(cè)試裝置3中放大的測(cè)試信號(hào)的樣本值具備時(shí)間戳形式的時(shí)間信息并將這些樣本值與該時(shí)間信息一起傳輸，這樣，用作放大器的第二測(cè)試裝置3可以在完全正確的時(shí)間點(diǎn)輸出各個(gè)樣本值。為此，第二測(cè)試裝置3的運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償裝置15可以包括集成的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，這樣第二測(cè)試裝置3可以在與該實(shí)時(shí)時(shí)鐘相關(guān)的相應(yīng)正確時(shí)間點(diǎn)處，輸出測(cè)試信號(hào)的各個(gè)樣本值。類似地，可以使用IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)中所述的方法來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償。根據(jù)另一變體，也可以通過使用測(cè)試裝置2與3之間的數(shù)字工業(yè)以太網(wǎng)接口來簡(jiǎn)化運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償，因?yàn)樵摻涌谠诮邮掌魈幩傻臅r(shí)鐘與發(fā)射器是時(shí)間同步的；該時(shí)鐘可以由運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償裝置15用于將待放大的測(cè)試信號(hào)的各個(gè)數(shù)字樣本值在第二測(cè)試裝置3中與該時(shí)鐘進(jìn)行同步。在圖2中，示出了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例。圖2中所示的實(shí)施例與圖1中所示的實(shí)施例的不同之處只在于：根據(jù)圖2，測(cè)試信號(hào)經(jīng)由輸出端7的去耦在第一測(cè)試裝置2中在數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5與放大器6之間實(shí)現(xiàn)；以及經(jīng)去耦的測(cè)試信號(hào)相應(yīng)地經(jīng)由輸入端12饋入到數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器10與放大器11之間的第二測(cè)試裝置3的信號(hào)路徑中。如果圖2中所示的測(cè)試信號(hào)經(jīng)由測(cè)試裝置2中的輸出端7進(jìn)行模擬去耦，其中輸出端7連接到測(cè)試裝置2中的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器5的輸出端，那么圖1中所示的運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償裝置15可以省略，因?yàn)樵谶@種情況下，就算存在相移的話，可以想到，測(cè)試裝置2、3之間存在的是最少量的相移（marginalphaseoffset），而且另外，測(cè)試裝置2、3中放大器6、11中的相移應(yīng)相等。然而，作為替代，圖2中所示的實(shí)施例可以類似于圖1中所示的實(shí)施例通過運(yùn)行時(shí)間補(bǔ)償來補(bǔ)充。除此之外，可以充分參考與圖1有關(guān)的上述說明。