[发明专利]带有电压分压器的测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及带有电压分压器的测量设备，其包括：

-连接在电压测量输入端与公共点之间的第一测量电阻器；

-连接在所述公共点与基准电地之间的第二测量电阻器；

-与所述公共点连接的测量输出端；

-与所述基准电地连接的围绕所述第一和第二测量电阻器的屏蔽外壳；以及

-围绕所述第一和第二测量电阻器并安排在所述屏蔽外壳内的内部电容电极。

背景技术

表示在图1中的已知电子中压或高压测量设备包括与高压测量输入端2连接的高值第一电阻器1、和与电地4连接的低值第二脚电阻器3。两个电阻器与公共点5连接形成电阻桥。公共点5与电阻桥的测量输出端6连接。众所周知，高压电阻分压器被安排在围绕测量电阻器1和3的屏蔽外壳7中。在这样的布局中，在电阻器1与接地外壳之间会出现杂散电容8。这些电容分布在电阻器1和外壳7的纵向上。从而使测量电阻器1和电容8形成分布式低通滤波器。这样的滤波器生成输出信号相对于输入电压信号的相差，并且衰减信号的高频，尤其谐波分量。

表示在图2中的其它设备包括围绕测量电阻器1和3的内部电容电极9。这个电极一般安排在屏蔽外壳7的内部，与测量输出端6连接。这样的设备描述在专利申请DE19841164中。

包括内部电容电极的设备具有改进的相差。但是，相差仍然很大，难以将这些设备用在电功率测量系统中。而且，对于这些设备，包含高阶谐波分量的信号的测量不够精确。

发明内容

本发明的目的是提供带有电压分压器的测量设备，具有使高阶谐波信号能够得到测量的缩小相差并具有随温度的小相差漂移。

按照本发明的带有电压分压器的测量设备包括：

-连接在电压测量输入端与公共点之间的第一测量电阻器；

-连接在所述公共点与基准电地之间的第二测量电阻器；

-与所述公共点连接的测量输出端；

-与所述基准电地连接的围绕所述第一和第二测量电阻器的屏蔽外壳；以及

-围绕所述第一和第二测量电阻器并安排在所述屏蔽外壳内的内部电容电极，

包括连接在所述内部电容电极与所述公共点之间的相差补偿电路。

在一个优选实施例中，所述补偿电路是带有输入端-输出端两者的双端电路。所述补偿电路最好是相位超前电路。所述补偿电路最好包含至少一个电阻器和一个电容器。所述补偿电路最好包含至少一个具有随温度变化的电量的电子部件。

按照第一可替代实施例，所述补偿电路被安排在所述内部电容电极的内部。

按照第二可替代实施例，所述内部电容电极与补偿输出端连接，和所述补偿电路连接在所述补偿输出端与所述测量输出端之间。

所述第一测量电阻器最好具有大于50兆欧的阻值。

在一个特定实施例中，所述设备包括：

-在所述屏蔽外壳与所述内部电容电极之间的第一绝缘层；以及

-在所述内部电容电极与所述第一测量电阻器之间的第二绝缘层，

所述第一和第二绝缘层具有随温度大致相同的介电特性变化。

附图说明

其它优点和特征可以从为非限制性举例目的给出的和表示在附图中的本发明特定实施例的如下描述中更明显看出，在附图中：

-图1和图2代表现有技术的电阻桥测量设备；

-图3代表按照本发明第一实施例的测量设备；

-图4代表按照本发明实施例的设备的第一模型化图；

-图5代表按照本发明第二实施例的测量设备；

-图6代表按照本发明实施例的设备的第二模型化图；以及

-图7～图9代表用在按照本发明的设备中的补偿电路的图形。

具体实施方式

图3代表一种带有电压分压器的测量设备，它包括连接在电压测量输入端2与公共点5之间的第一测量电阻器1、连接在所述公共点5与基准电地4之间的第二测量电阻器3、和与所述公共点连接的测量输出端6。该设备还包括围绕第一和第二测量电阻器1和3并与所述基准电地4连接的的屏蔽外壳7。外壳7保护电阻免受设备外部的电磁和静电干扰的影响。围绕所述第一和第二测量电阻器1和3的内部电容补偿电极9被安排在所述屏蔽外壳7的内部。它使与电阻器的电容连线收集的信号能够转变成输出信号。