[发明专利]一种直流和偶次谐波的测试电路

说明书

本发明公开了一种直流和偶次谐波的测试电路，所述测试表与一个电阻串联构成一个支路；所述平衡阻抗与另一个电阻串联构成另一个支路；两个所述支路并联后再与标准表串联形成串联电路；所述电压源分别对测试表和标准表施加电压，所述电流源为串联电路供电；两个所述支路中均串联有二极管替代电路，所述二极管替代电路包括电源电路、场效应管、电流方向检测电路和场效应管驱动电路，所述场效应管接入所述支路并通过所述场效应管驱动电路连接所述电源电路，所述电流方向检测电路与所述支路并联并与所述电源电路连接，所述电源电路的接地端接入支路。本发明的有益效果是，避免电流源功放输出在过零点附近的失真，提高测量精度。

技术领域

本发明涉及电能表检测技术领域，特别是一种直流和偶次谐波的测试电路。

背景技术

国家标准《GB/T17215.211—2021电测量设备(交流)通用要求、试验和试验条件第11部分:测量设备》中，规定了“直流和偶次谐波———半波整流波形试验”，其目的是测试当线路中含有直流分量以及偶次谐波分量时，电能表是否能够准确计量。直流和偶次谐波的测试电路图如图1所示，波形图如图2所示。

根据以上示意图，如果电流源为理想电流源，计算和仿真都表明，被测表(EUT)上输入的功率与两只二极管的一致性无关，也与电阻R_B的阻值以及两只R_B电阻的阻值偏差无关。但是实际测试发现，即使同一块表，相同的试验装置，连接不同的台体(电压源和电流源功放)，测量结果相对偏差大于100％，将EUT更换为标准表亦是如此，因此我们推算台体电流功放为非理想电流源。通过分析可知：

1、电流源功放负载非线性：从二极管的IV曲线可以看出，内阻存在较大非线性，小电流时内阻高，大电流时内阻低，并且是串联在负载回路中。

2、电流源功放通常采用电压反馈放大器，增益带宽较低。

3、电流源功放通常采用变压器(升流器)输出，负载阻抗也很低，意味着系统阻尼系数很低。

以上因素导致，电流源功放输出在过零点附近存在很大失真(系统产生较大的谐波电流分量)，违背了此项测量的初衷。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种直流和偶次谐波的测试电路。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种直流和偶次谐波的测试电路，包括电压源、电流源、标准表、测试表和平衡阻抗；

所述测试表与一个电阻R_B串联构成一个支路；

所述平衡阻抗与另一个电阻R_B串联构成另一个支路；

两个所述支路并联后再与标准表串联形成串联电路；

所述电压源分别对测试表和标准表施加电压，所述电流源为串联电路供电；

两个所述支路中均串联有二极管替代电路，所述二极管替代电路包括电源电路VCC、场效应管Q₃、电流方向检测电路和场效应管驱动电路Driver，所述场效应管Q₃接入所述支路并通过所述场效应管驱动电路Driver连接所述电源电路VCC，所述电流方向检测电路与所述支路并联并与所述电源电路VCC连接，所述电源电路VCC的接地端GND接入支路。