一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，特別是針對(duì)特征角的測量方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 旋轉(zhuǎn)變壓器電橋是用來測量正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器電氣誤差的主要設(shè)備，通常旋轉(zhuǎn)變 壓器電橋的精度測量是利用正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器仿真器模擬正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的正弦和余 弦輸出信號(hào)。仿真器的正余弦輸出信號(hào)的精度不低于旋轉(zhuǎn)變壓器電橋精度的1/3時(shí)可以用 來檢測旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的精度。當(dāng)仿真器的精度低于或等同旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的精度時(shí)不能 用來檢測旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的精度。美國北大西洋公司生產(chǎn)的540/10旋轉(zhuǎn)變壓器電橋，精度 2 "，是目前國內(nèi)外最高精度的旋轉(zhuǎn)變壓器電橋，國內(nèi)很多廠家都購買該設(shè)備作為正余弦旋 轉(zhuǎn)變壓器電氣誤差的測量設(shè)備。該公司同時(shí)生產(chǎn)的5300仿真器精度也是2"，一般用來測 量正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的精度，不能作為540/10旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的精度測量 設(shè)備，所以540/10旋轉(zhuǎn)變壓器電橋在國內(nèi)的精度測量至今沒有解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種特征角精度的功 能檢測方法，該方法是利用特征角的正余弦信號(hào)特點(diǎn)，通過測量旋轉(zhuǎn)變壓器電橋在特征角 度的精度來評(píng)估電橋的精度。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
[0005] -種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，其特征在于包括下列步驟：
[0006] 步驟一、將正弦信號(hào)接輸入端與輸出端信號(hào)隔離的變壓器的輸入端，同時(shí)通過屏 蔽線接入相敏電壓表的參考端；
[0007] 步驟二、按特征角度的正余弦信號(hào)要求模擬正余弦信號(hào)，將變壓器的輸出端接入 旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的輸入端；
[0008] 步驟三、旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的輸出端通過屏蔽線接相敏電壓表的信號(hào)端；
[0009] 步驟四、旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋上的旋鈕，使得相敏電壓表輸出值最??；
[0010] 步驟五、采用最大偏差法計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的測量精度。
[0011] 所述步驟一正弦信號(hào)可以是正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)，也可以其它形式的 交流電源產(chǎn)生，其正弦波形失真度不大于1 %，幅值范圍2V-115V，頻率400HZ-5KHZ，頻率穩(wěn) 定性不大于1%。
[0012] 所述步驟一中的變壓器采用電壓比1 :1、初級(jí)和次級(jí)線圈匝數(shù)相等的電源變壓 器。
[0013] 所述步驟二中變壓器輸出信號(hào)的兩端與旋轉(zhuǎn)變壓器電橋輸入端的不同連接方式 模擬0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°特征角的標(biāo)準(zhǔn)正余弦信號(hào)。
[0014] 計(jì)算各特征角的測量誤差，取其中絕對(duì)值的最大值作為旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的測量精 度，
[0015] Δ θ = θ - θ 〇
[0016] 式中：θ。一一理論角度（° );
[0017] θ--實(shí)測角度（° );
[0018] A θ 旋轉(zhuǎn)變壓器電橋在9。角度的誤差。
[0019] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：
[0020] (1)本發(fā)明旋轉(zhuǎn)變壓器電橋特征角的輸入信號(hào)是通過唯一正弦信號(hào)與旋轉(zhuǎn)變壓器 輸入端的不同接線方式來模擬，輸入信號(hào)的精度因是同一正弦信號(hào)可認(rèn)為是0"，滿足精度 2"的旋轉(zhuǎn)變壓器電橋精度測試的要求。一般地，旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣誤差分布在45°、90°、 135°、225°、270°、315°特征角時(shí)處于極值點(diǎn)，所以，對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋特征角的精度測 量是可以評(píng)估出旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的精度的。
[0021] (2)本發(fā)明正弦信號(hào)經(jīng)變壓器隔離，可減小參考信號(hào)對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋輸入、輸出 信號(hào)的干擾。
[0022] (3)本發(fā)明參考信號(hào)和旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的輸出信號(hào)采用屏蔽線，可有效減小測試 環(huán)境中的電磁干擾。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明0°特征角的測試示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測包括正弦信號(hào)1、變壓器2、相敏 電壓表3以及旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4。正弦信號(hào)1可以是正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)，也可 以是其它形式的交流電源產(chǎn)生，要求正弦波形失真度不大于1%，幅值范圍2V-115V，頻率 400Hz-5kHz，頻率穩(wěn)定性不大于1%。變壓器2采用電壓比1 :1、初級(jí)和次級(jí)線圈匝數(shù)相等 的電源變壓器。相敏電壓表要求電壓測量的相對(duì)誤差不大于1%。Ref端和Sig端的輸入 信號(hào)均需要屏蔽。
[0025] 本發(fā)明旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法包括如下步驟：
[0026] (1)按圖1所示，將正弦信號(hào)1接變壓器2的輸入端，同時(shí)通過屏蔽線接入相敏電 壓表3的Ref參考端，其中正弦信號(hào)的Ref+端接相敏電壓表的Ref+端，正弦信號(hào)的Ref-端 接相敏電壓表的Ref-端。
[0027] (2)按表1特征角順序所列，對(duì)應(yīng)0°特征角接線方式將變壓器2的輸出端接入旋 轉(zhuǎn)變壓器電橋4輸入端。
[0028] (3)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4的輸出端通過屏蔽線接相敏電壓表3的Sig信號(hào)端。其中 旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4輸出端的Hi端接相敏電壓表3的Sig+端，旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4輸出端的 Lo端接相敏電壓表3的Sig-端。
[0029] (4)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋上4的旋鈕，使得相敏電壓表3輸出值最小，否則旋轉(zhuǎn)變 壓器電橋輸入端的接線方式與特征角正余弦不對(duì)應(yīng)；相敏電壓表的電壓顯示值小于〇. ImV 時(shí)，記錄旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4的角度顯示值。
[0030] (5)重復(fù)步驟⑵和（4)，按表1特征角順序所列，順序?qū)?yīng)下一個(gè)特征角接線方 式將變壓器2的輸出端接入旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4輸入端。旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋上4的旋鈕， 使得相敏電壓表3輸出值最??；相敏電壓表的電壓顯示值小于0.1 mV時(shí)，記錄旋轉(zhuǎn)變壓器電 橋4的角度顯示值，直到將表1所列所有特征角全部測試完成。
[0031] (6)按公式（1)計(jì)算各特征角的誤差，采用最大偏差法，針對(duì)表1所列所有特征角 的實(shí)測角度值按公式（1)計(jì)算各特征角的測量誤差，取其中絕對(duì)值的最大值作為旋轉(zhuǎn)變壓 器電橋4的測量精度。
[0032] Δ θ = θ - Θ 〇......................................................⑴
[0033] 式中：Θ。一一理論角度（° );
[0034] Θ--實(shí)測角度（° );
[0035] Δ Θ--旋轉(zhuǎn)變壓器電橋4在Θ。角度的誤差。
[0036] 所述步驟（2)中依據(jù)特征角正余弦特點(diǎn)設(shè)置變壓器輸出信號(hào)與旋轉(zhuǎn)變壓器電橋 的輸入端的接線方式，不同的特征角對(duì)應(yīng)不同的接線方式，表1為特征角度與旋轉(zhuǎn)變壓器 電橋輸入端接線方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0037] 表1特征角度與旋轉(zhuǎn)變壓器電橋輸入端接線方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系
[0038]
[0039]
[0040] 實(shí)施例：
[0041] 針對(duì)北大西洋生產(chǎn)的540/10旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的精度測試，采用本發(fā)明的測試方 法。其中正弦信號(hào)采用天津中環(huán)科儀公司生產(chǎn)的XDlB低頻信號(hào)發(fā)生器，輸出信號(hào)調(diào)整成幅 值4V、頻率400Hz。相敏電壓表采用北大西洋生產(chǎn)的2250數(shù)字分析儀。表2為某次旋轉(zhuǎn)變 壓器電橋功能檢測數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
[0042]
[0043] 本發(fā)明未公開內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，其特征在于包括下列步驟： 步驟一、將正弦信號(hào)（1)接輸入端與輸出端信號(hào)隔離的變壓器（2)的輸入端，同時(shí)通過 屏蔽線接入相敏電壓表（3)的參考端； 步驟二、按特征角度的正余弦信號(hào)要求模擬正余弦信號(hào)，將變壓器（2)的輸出端接入 旋轉(zhuǎn)變壓器電橋（4)的輸入端； 步驟三、旋轉(zhuǎn)變壓器電橋（4)的輸出端通過屏蔽線接相敏電壓表（3)的信號(hào)端； 步驟四、旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變壓器電橋（4)上的旋鈕，使得相敏電壓表（3)輸出值最?。? 步驟五、采用最大偏差法計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電橋（4)的測量精度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，其特征在于：所述步 驟一正弦信號(hào)可以是正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦信號(hào)，也可以其它形式的交流電源產(chǎn)生， 其正弦波形失真度不大于1%，幅值范圍2V-115V，頻率400Hz-5KHz，頻率穩(wěn)定性不大于 1%〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，其特征在于：所述步 驟一中的變壓器采用電壓比1 :1、初級(jí)和次級(jí)線圈匝數(shù)相等的電源變壓器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，其特征在于：所述步 驟二中變壓器（2)輸出信號(hào)的兩端與旋轉(zhuǎn)變壓器電橋（4)輸入端的不同連接方式模擬0°、 45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°特征角的標(biāo)準(zhǔn)正余弦信號(hào)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，其特征在于：計(jì)算各 特征角的測量誤差，取其中絕對(duì)值的最大值作為旋轉(zhuǎn)變壓器電橋（4)的測量精度， A9 = 9 - 9 〇 式中：0。一一理論角度（° ); 0 一一實(shí)測角度（° ); A 9 旋轉(zhuǎn)變壓器電橋在Q。角度的誤差。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的功能檢測方法，利用變壓器將隔離的某一頻率正弦信號(hào)的高低端分別接入旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的輸入端，模擬0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°特征角的正余弦輸入信號(hào)，測量旋轉(zhuǎn)變壓器電橋平衡后的角度顯示值，計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器電橋顯示角度值與模擬特征角度之差，評(píng)估旋轉(zhuǎn)變壓器電橋的測量精度是否滿足使用要求。本發(fā)明是針對(duì)高精度旋轉(zhuǎn)變壓器電橋缺乏更高精度的正余弦信號(hào)仿真器校準(zhǔn)時(shí)采用的簡便有效的功能檢測方法，其它旋轉(zhuǎn)變壓器電氣精度測量儀器做期間核查或故障分析時(shí)，也可采用此方法。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號(hào)】CN105137235
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510536630
【發(fā)明人】馬建紅, 孫玉彤
【申請(qǐng)人】北京航天控制儀器研究所
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日