本發明涉及傳感器標定領域，具體涉及一種抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置及標定計算方法。

背景技術：

1、磁敏電流傳感器具有高靈敏度、低功耗、低噪聲的特性，已廣泛應用在汽車電子、工業控制中。對于電力系統應用的磁敏電流傳感器，計量特性除了與幅值誤差有關，還與其相位誤差有關。目前，磁敏電流傳感器的標定常用標準電流互感器作為參考，比對標定磁敏電流傳感器的幅值、相位誤差。然而，標準電流互感器主要用于測量工頻大電流，無法作為測量寬頻和小幅值電流的標定基準。

2、針對此問題，現有技術提出了利用分流器獲取原始待測電流并轉換為電壓波形進行標定，例如cn?202122614857.0公布了一種對交/直流電流傳感器寬頻測量性能進行檢測的裝置，該方案提及了通過分流器提取待測電流標準信號，與傳感器的輸出進行比對，得到幅值誤差和相位誤差。然而，現有方案通常在測量寬頻和小幅值電流時誤差較大，一方面因為電流較小時分流器獲取的原始電流較小，信噪比差。另一方面，在寬頻范圍內電流源易發生頻率抖動，造成相位測量偏差過大。

3、因此，如何解決現有技術中信噪比較差并因頻率抖動影響測量計算的問題，具有十分重要的意義。

技術實現思路

1、為了解決現有技術信噪比較差并因頻率抖動影響測量計算的問題，本發明提出了一種抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置及標定計算方法。

2、第一方面，本發明提供一種抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置，包括：

3、主控單元和與所述主控單元連接的電流發生器、可投切標準電阻、參考波形通道、待測波形通道、計算單元；

4、所述待測波形通道的一端與待測傳感器連接后再與電流發生器連接，所述待測波形通道的另一端與計算單元連接；

5、所述參考波形通道的一端通過可投切標準電阻與電流發生器連接，所述參考波形通道的另一端與計算單元連接；

6、所述主控單元，用于控制所述電流發生器輸出待測電流；還用于控制所述可投切標準電阻投入額定電阻以使得參考波形數據的幅值滿足預設測量條件；還用于控制所述參考波形通道采集所述可投切標準電阻兩端的參考波形數據并輸入到計算單元；還用于控制待測波形通道采集待測傳感器的待測波形數據并輸入計算單元；

7、所述計算單元用于提取所述參考波形數據以及待測波形數據傅里葉變換穩定區間的重合區間，獲得無頻率抖動參考波形數據以及無頻率抖動待測波形數據，并基于所述無頻率抖動參考波形數據以及所述無頻率抖動待測波形數據計算待測傳感器的幅值誤差、相位誤差以及待測傳感器基波頻率。

8、優選地，所述待測波形通道，包括相互連接的第一模數轉換模塊和第一隊列緩存；所述第一模數轉換模塊與待測傳感器連接；所述第一隊列緩存與所述計算單元連接；

9、所述第一模數轉換模塊用于基于所述主控單元的控制采集所述待測傳感器的電壓信號，將所述電壓信號離散化為待測波形數據，并將所述待測波形數據傳輸至第一隊列緩存；

10、所述第一隊列緩存用于存儲所述待測波形數據。

11、優選地，所述參考波形通道，包括相互連接的第二模數轉換模塊和第二隊列緩存；所述第二模數轉換模塊與所述可投切標準電阻連接；所述第二隊列緩存與所述計算單元連接；

12、所述第二模數轉換模塊用于基于所述主控單元的控制采集所述可投切標準電阻兩端的電壓信號，將所述電壓信號離散化為參考波形數據，并將所述參考波形數據傳輸至第二隊列緩存；

13、所述第二隊列緩存用于存儲所述參考波形數據。

14、優選地，所述可投切標準電阻，包括：

15、多個互相并聯的支路，每個所述支路分別包括串聯的標準電阻和可投切電阻開關；

16、所述可投切電阻開關用于基于所述主控單元的控制進行開關的閉合與斷開，以控制額定電阻的投入。

17、優選地，所述主控單元控制輸出電流的輸出幅值在毫安級到百安培級以及輸出頻率在赫茲級低頻到十千赫茲級進行調節。

18、第二方面，本發明提供一種抗干擾磁敏電流傳感器標定計算方法，包括：

19、對提取的待測波形數據以及參考波形數據分別施加漢寧窗，并分別計算漢寧窗內所述待測波形數據以及所述參考波形數據對應的傅里葉變換；

20、判斷所述漢寧窗是否全部遍歷所述待測波形數據以及所述參考波形數據；

21、若否，移動所述漢寧窗至下一區間，并計算下一區間內所述待測波形數據以及所述參考波形數據的傅里葉變化；

22、若是，確定所述待測波形數據以及所述參考波形數據傅里葉變換穩定區間的重合區間，并將所述重合區間內的待測波形數據的傅里葉波形數據作為無頻率抖動待測傳感器波形數據，將所述重合區間內的參考波形數據傅里葉變換數據作為無頻率抖動參考波形數據；

23、基于所述無頻率抖動參考波形數據和無頻率抖動待測傳感器波形數據計算所述待測傳感器的幅值誤差、相位誤差以及待測傳感器基波頻率。

24、再一方面，本申請還提供了一種電子設備，包括：至少一個處理器和存儲器；所述存儲器和處理器通過總線相連；

25、所述存儲器，用于存儲一個或多個程序；

26、當所述一個或多個程序被所述至少一個處理器執行時，實現如上述所述的一種抗干擾磁敏電流傳感器標定計算方法方法。

27、再一方面，本申請還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存有計算機程序，所述計算機程序被執行時，實現如上述所述的一種抗干擾磁敏電流傳感器標定計算方法方法。

28、與現有技術相比，本發明的有益效果為：

29、本發明提供了一種抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置及標定計算方法，該標定裝置通過主控單元控制連接的電流發生器輸出待測電流，還控制連接的可投切標準電阻投入額定電阻以使得參考波形數據的幅值滿足預設測量條件，還控制連接的參考波形通道采集可投切標準電阻兩端的參考波形數據并輸入到計算單元，還控制連接的待測波形通道采集待測傳感器的待測波形數據并輸入計算單元，進而通過計算單元提取參考波形數據以及待測波形數據傅里葉變換穩定區間的重合區間，獲得無頻率抖動參考波形數據以及無頻率抖動待測波形數據，進一步基于該無頻率抖動參考波形數據以及無頻率抖動待測波形數據計算待測傳感器的幅值誤差、相位誤差以及待測傳感器基波頻率，通過改變投切電阻的阻值使得參考波形數據在小電流區間和大電流區間均具有良好的信噪比，同時，計算單元提取參考波形數據以及待測波形數據中的無頻率抖動區間，避免電流源頻率抖動影響測量計算的問題。

技術特征：

1.一種抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述待測波形通道，包括相互連接的第一模數轉換模塊和第一隊列緩存；所述第一模數轉換模塊與待測傳感器連接；所述第一隊列緩存與所述計算單元連接；

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述參考波形通道，包括相互連接的第二模數轉換模塊和第二隊列緩存；所述第二模數轉換模塊與所述可投切標準電阻連接；所述第二隊列緩存與所述計算單元連接；

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述可投切標準電阻，包括：

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主控單元控制輸出電流的輸出幅值在毫安級到百安培級以及輸出頻率在赫茲級低頻到十千赫茲級進行調節。

6.一種抗干擾磁敏電流傳感器標定計算方法，其特征在于，應用于抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置的計算單元，包括：

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述幅值誤差的計算，包括：

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述相位誤差的計算，包括：

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述待測傳感器基波頻率的計算，包括：

10.一種電子設備，其特征在于，包括：至少一個處理器和存儲器；所述存儲器和處理器通過總線相連；

11.一種可讀存儲介質，其特征在于，其上存有執行程序，所述執行程序被執行時，實現如權利要求6至9中任一項所述的抗干擾磁敏電流傳感器標定計算方法。

技術總結
本發明提供了一種抗干擾磁敏電流傳感器標定裝置及標定計算方法，該標定裝置通過主控單元控制控制連接的參考波形通道采集可投切標準電阻兩端的參考波形數據并輸入到計算單元，還控制連接的待測波形通道采集待測傳感器的待測波形數據并輸入計算單元，進而通過計算單元提取參考波形數據以及待測波形數據傅里葉變換穩定區間的重合區間，獲得無頻率抖動參考波形數據以及無頻率抖動待測波形數據，進一步基于該無頻率抖動參考波形數據以及無頻率抖動待測波形數據計算待測傳感器的幅值誤差、相位誤差以及待測傳感器基波頻率，避免電流源頻率抖動影響測量計算的問題。

技術研發人員：錢森,黃輝,鄧輝,鞠登峰,張明,許洪華,張鑫,陸忞
受保護的技術使用者：國網智能電網研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28