[发明专利]一种高低电位多电学参量高精度同步测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及高电压测量技术，尤其是一种高低电位多电学参量高精度同步测量方法及装置。

背景技术

在高压放电试验物理机理的研究中，通常需要对比分析高、低不同电位状态下的电压、电流、电场等特征参量的变化规律，为了获取研究的要求特征参量，需要一种能对高低电位端多电学参量同步进行测量的装置。但据申请人所知，现有的测量装置难以实现在保证绝缘可靠的情况下的高精度同步测量多电学参量的工作任务。

众所周知，传统的高电位电压测量装置，主要是利用分压器或电流互感器，测量二次侧电压或电流信号，通过变化比例来测算高电压处的电压或电流信号。如中国专利文献(专利号：CN200610061943.0)公开的《高频高压测量装置》，其主要由分压器、数据采集单元、数据处理及显示单元构成，其能对瞬态变化的高压信号进行测量。申请人在研究中发现该装置存在明显的不足：一是只能测量高电位端的电压信号，不能测量高电位端的电流、电场信号，二是根本没有考虑不同电位端的多个电学信号之间的高精度同步测量问题，因而其不能实现对不同电位端的多个电学信号进行高精度同步测量的工作。

据申请人所知，传统的高电位电流测量装置，主要利用高压电流互感器，或者电流传感器与光电隔离传输装置进行测量。如中国专利文献公开的《一种测量高压电流的装置及其方法》(专利号：CN200810117062.5)提出：高压测量部分采集测量高压电路电阻两端压降信号，通过光缆与地面接收部分通讯，地面接收部分将信号通过电缆传输给监控系统。该方法是针对电流传感器对地绝缘处理复杂、材料消耗巨大，无源光电式电流互感器一致性差、调校复杂，以及Rogowski空心线圈动态范围受限制经补偿后仍存在不足的问题提出。申请人认为，中国专利文献公开的《一种测量高压电流的装置及其方法》(专利号：CN200810117062.5)虽具有一定的可行性，但也存在一定的不足：其既没有考虑同时测量多个电学参量，也没有考虑对不同电位端的多个电学信号参量进行同步测量问题，因而也是无法实现对不同电位端的电学信号参量的高精度同步测量的工作任务的。

发明内容

本发明的目的是，为了克服上述的现有测量技术存在的不足，提出一种高低电位多电学参量高精度同步测量方法及装置。

本发明的技术解决方案是：一种高低电位多电学参量高精度同步测量方法，采用光电传输技术对高低电位进行物理隔离，获取电学参量数据，其特征在于：利用由高电位采集测量模块和低电位采集测量模块构成的采集装置进行数据采集，采用低电位多个待测电学信号中的一路作为触发信号，触发低电位采集测量模块，低电位采集测量模块在被触发的同时产生并输出外触发信号，外触发信号通过光电转换输送到高电位采集测量模块，用于触发高电位采集测量模块，使高电位采集测量模块采集记录数据，高电位多个电学参量的波形数据通过光纤传输到低电位采集测量模块中，由低电位采集测量模块记录和存储，通过修正光纤、高电位采集测量模块内部电路、低电位采集测量模块内部电路的固定延时值，实现高低电位多个电学参量波形数据的高精度同步测量，固定延时值的修正方法为：

1)高电位采集测量模块、低电位采集测量模块同时采集标准方波发生器输出的同一方波信号，查看低电位采集测量模块的工控机显示的波形数据，比较方波信号上升沿，计算出高电位采集结果相比低电位采集结果的延时Δt；

2)由高电位采集测量模块、低电位采集测量模块测量不同电位端的多个电学参量时，高电位采集测量模块测量波形数据点对应时间轴坐标t均须减去Δt，能实现高电位采集测量模块与低电位采集测量模块的高精度同步。

其特征在于，低电位采集测量模块发出高电平信号，使得高电位采集测量模块的锂电池组处于工作状态，否则锂电池组处于待机状态，从而实现远程控制高电位采集测量模块的电源工作状态。

其特征在于，光纤用于高低电位之间的物理隔离。