專利名稱：用于在高干擾條件下測量電組件的阻抗的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)及方法，其用于測量高壓組件或絕緣系統(tǒng)的漏泄阻抗及損耗角以確定所述組件或系統(tǒng)的作為安裝及維護程序的一部分的狀況。此申請案主張于2003年8月21日提出申請的名稱為“用于在高干擾條件下測量電組件的阻抗的方法及裝置”的第60/496,678號美國臨時專利申請案在35U.S.C.§119(e)下的權(quán)利，該申請案的全部內(nèi)容明確地以引用方式并入本文中。
背景技術(shù)：
如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解，當(dāng)執(zhí)行任何數(shù)量的任務(wù)(例如制定預(yù)防性維護計劃、證明一擬投入使用的電源系統(tǒng)裝置的合格性或?qū)σ谎b置進行故障查找以確定一未知故障或問題的原因)時，評估電源系統(tǒng)及電源系統(tǒng)組件中的電絕緣是非常重要的。
在這種情形下，可通過測量損耗角或δ(其給出絕緣性能的一量度)來評定絕緣系統(tǒng)及組件的狀況。一理想的絕緣系統(tǒng)相當(dāng)于一理想的電容，因為當(dāng)所述系統(tǒng)由一交流電壓激勵時，在絕緣系統(tǒng)中流動的電流與所述電壓恰好是90°不同相。
然而，一有功絕緣體具有一與此理想電容值并行出現(xiàn)的有限電阻，所述有限電阻在系統(tǒng)被激勵時引起一如圖1中更清楚地顯示的能量損耗。在圖1中，一有功絕緣體被顯示成模型示意圖100及矢量圖110，從而具有一理想電容102及一并聯(lián)有限電阻104。電阻104減小了所述電流相對于所述電壓的相位角，且此相移的角度為矢量圖110中所示的損耗角(δ)。如圖式110中所示，隨著R接近于0(亦即IR增大)，所述損耗角(δ)變得越來越大。此損耗通常以tan(δ)為單位進行測量，其由下列方程式(1)來界定，耗散因數(shù)(損耗因數(shù)) (1)DF=tanδ=PRQC=IRIC=XCR=1ωCR]]>其中C為絕緣系統(tǒng)模型(亦即102)的電容，R則為絕緣系統(tǒng)模型(亦即104)的損耗電阻。也常常使用術(shù)語“功率因數(shù)”且其對應(yīng)于由下列方程式(2)所界定的方程式(1)，功率因數(shù) (2) 絕緣系統(tǒng)或組件性能惡化的各項指標(biāo)中的一個指標(biāo)就是tan(δ)的值隨著時間而增大。
過去，通常使用諸如西林電橋或一電感耦合比例臂電橋(例如Tettex類型2805)的電橋平衡方法來測量tan(δ)的值。再其他的測試系統(tǒng)則一直使用電壓及電流值的直接測量，然后提供對合成信號的電子處理來測量tan(δ)因數(shù)。然而，這些方法的局限性之一是存在電源線路頻率場，電源線路頻率場會將寄生電壓及電流(亦稱作干擾信號)感應(yīng)到測試目標(biāo)及/或測試系統(tǒng)上。這些寄生電壓及電流會阻礙對損耗角(δ)實施精確測量。
人們已經(jīng)開發(fā)出多種用于減少此種干擾的效應(yīng)的技術(shù)。其中最簡單的技術(shù)是選擇一稍微離開所述線路頻率的頻率并使用此頻率來激勵所述測試目標(biāo)。然后，使用對波形的同步檢波或干擾來測量電壓及電流。此方法依賴于損耗角(δ)相對于頻率是恒定的假設(shè)，但這并不能得到保證。
一替代技術(shù)是測量線路頻率任一側(cè)上的值，并然后對此等結(jié)果實施一線性內(nèi)插來確立線路頻率下的損耗角(δ)。此技術(shù)通常需要使用綜合同步方案，而此類方案需要精確的相移元件或具有綜合數(shù)字信號處理噪聲抑制的多個離散測量。
然而，這些方法的每一個均不允許測量線路頻率下的值。因此，需要一種系統(tǒng)及方法，以測量諸如一高壓組件或絕緣系統(tǒng)在一線路頻率下的漏泄阻抗及損耗角(δ)的值，同時使干擾信號的影響最小化。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種系統(tǒng)及方法，其用于測量一系統(tǒng)或組件在一預(yù)定線路頻率下的有功及無功功率。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種系統(tǒng)及方法，其用于在一測試系統(tǒng)中提供一附加信道，所述附加信道測量由一鄰近的電源線路或自一線路信號施加至所述測試目標(biāo)的所述線路頻率的干擾信號。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種系統(tǒng)及方法，其用于對所述測試目標(biāo)處及所述干擾信號的電流及電壓進行數(shù)字化并將每一數(shù)據(jù)傳送至一測試處理器(例如一計算機)，其中通過相位振幅校正所述附加干擾信號并將其連續(xù)從穿過受測試器件的電流信號中減去。
本發(fā)明的這些及其他目標(biāo)大致是通過提供一種系統(tǒng)及方法來實現(xiàn)，所述系統(tǒng)及方法提供一具有一附加信道的測試系統(tǒng)，且其中確定流過受測試器件的干擾電流與所述附加信道上的所述干擾信號之間的振幅及相位的比例。所述系統(tǒng)進一步將一在或接近于線路頻率的電壓施加至所述受測試器件并隨后連續(xù)從穿過所述受測試器件的所述電流信號中減去所述附加干擾信號。在如此操作下，所述系統(tǒng)及方法允許精確測量在或非常接近于所述線路頻率的一阻抗的所述有功及無功功率。


結(jié)合附圖閱讀下文的詳細說明，將更易了解本發(fā)明的各較佳實施例的各種目標(biāo)、優(yōu)點及新穎特征，附圖中圖1為一模型，其圖解說明一與一有效絕緣體的一理想電容值并行出現(xiàn)的有限電阻；圖2為一示意圖，其圖解說明一根據(jù)本發(fā)明的一實施例測量一有效阻抗的有功及無功功率并消除一感應(yīng)干擾信號值的系統(tǒng)；圖3為一矢量圖，其顯示干擾信號n(t)對所要信號iMEAS(t)的影響；圖4A為一矢量圖，其圖解說明測量信道上的干擾信號n(t)；圖4B為一矢量圖，其圖解說明附加測量信道上的干擾信號n′(t)；及圖5為一矢量圖，其圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一實施例所測量的實際無干擾電流信號值iWANTED(t)。
具體實施例方式
本發(fā)明包括一系統(tǒng)及方法，其用于通過提供一附加信道來測量由一鄰近的電源線路或自一線路信號施加至測試目標(biāo)上的線路頻率的干擾信號來測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率。然后，將測試目標(biāo)處及干擾信號上的電流及電壓數(shù)字化并傳送至一測試處理器(例如一計算機)。一旦數(shù)字化，即可確定流過受測試器件(DUT)的干擾電流與附加信道上的干擾信號之間的振幅及相位的比例。
然后，可將在或接近于線路頻率的一電壓施加至受測試器件。可連續(xù)從穿過受測試器件的電流信號中減去通過相位振幅校正的附加干擾信號。在此操作下，本發(fā)明的實施例能夠精確測量在或非常接近于線路頻率下的一阻抗的有功及無功功率。由于此系統(tǒng)及方法不需要濾波器，因此可實現(xiàn)遠比使用過濾算法更接近于線路頻率的測量，例如名稱為“阻抗測量”的第5,818,245號美國專利中所闡述的測量，此專利的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。
如上文所述，干擾信號(例如電源線路頻率場)的存在可將寄生電壓及電流感應(yīng)至測試目標(biāo)及測量系統(tǒng)上，從而導(dǎo)致測量信號iMEAS(T)中的誤差。為了計算這種干擾，如根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖2的系統(tǒng)及方法中所示，由一天線針對由一鄰近的電源線路施加的干擾信號或針對自一線路信號施加的干擾信號直接自對應(yīng)的電源線路測量所感應(yīng)的干擾信號n(t)的值。在實施測量的短時間周期內(nèi)，包括諸如設(shè)備的溫度、濕度、位置等幾何和環(huán)境條件在內(nèi)的其他因素均大致穩(wěn)定。因此，可在測試起動時確定并存儲信號iMEAS(T)與n(t)之間相位和振幅的比例。
圖2的測試系統(tǒng)200包括一通過一開關(guān)機構(gòu)204與一受測試器件耦合的AC源202。集體顯示為元件208的受測試器件由圖1所示的模型所表示，具有一理想電容值102及一并聯(lián)電阻值104。一參考測量元件206與受測試器件208并聯(lián)電耦合并用于提供一電壓測量值v(t)。所述參考測量元件206較佳在不同的時間及溫度范圍內(nèi)均非常精確。一計量元件207被設(shè)置成與測量元件206串聯(lián)電耦合，而一計量元件210被設(shè)置成與測試器件208串聯(lián)電耦合以提供一電流測量值iMEAS(T)。
在一最小距離上，一并行附加信道212經(jīng)設(shè)置以確定一感應(yīng)干擾信號n(t)。在圖2所示的實施例中，并行附加信道212包含一計量元件216，所述計量元件從一天線元件214或從一電源線路信號耦合元件220接收一信號。開關(guān)218選擇信號起源來提供一感應(yīng)干擾信號測量值n(t)。每一元件206、207、210及216均由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的器件構(gòu)成，因此省略了對其的詳細說明。
計量元件207測量流過參考元件206的電流，計量元件210測量流過測試器件208的電流及計量元件216測量來自天線信號214或來自電源線路信號耦合元件220的信號。每一計量元件207、210及216與一測試處理器222(例如一計算機)相耦合，以將結(jié)果數(shù)字化并提供下文更詳細闡述的計算特征。
天線元件214可經(jīng)設(shè)置以確定外部影響，例如所顯示的在受測試器件208上產(chǎn)生一感應(yīng)信號的由鄰近的電源線225所引起的外部影響。在此種情形中，在元件216上所測量的信號與就近的電源線路元件225所產(chǎn)生的干擾(亦即干擾信號)成比例。以一大致類似的方式，并行附加信道220可用來也提供一感應(yīng)干擾信號測量值n(t)。在此種情形中，來自電源線路耦合元件220的信號應(yīng)該與鄰近的電源線路元件225有關(guān)系，亦即應(yīng)該具有相同的頻率。
在由本發(fā)明的實施例所提供的測量中，隨后將可通過振幅及相位比例校正的值n(t)從值iMEAS(T)中減去。在此操作中，本發(fā)明的實施例控制所述測試系統(tǒng)以便能夠相關(guān)于一實際振幅值正確無誤地減去所述干擾信號。這允許本發(fā)明的實施例能夠達到高度精確的結(jié)果并允許測量在或非常接近于電源線路頻率值的v(t)及iMEAS(T)。
干擾信號對測量值的影響在圖3中顯示得更加清楚。圖3的矢量圖顯示干擾信號n(t)對所期望信號iMEAS(t)的影響。因干擾信號n(t)不具有與所使用的AC源相同的頻率，故干擾矢量n(t)圍繞iMEAS(t)的頭部旋轉(zhuǎn)。因此，如以下方程式(3)中所界定，iMEAS(T)=iWANTED(t)+n(t)‾---(3)]]>有功的測量電流總信號可在圖3所示圖形中的位置(a)與(b)之間振蕩。v(t)與iMEAS(T)之間的相位也可振蕩。令人遺憾的是，由于諸如功率因數(shù)、耗散因數(shù)等所有期望的測量值均根據(jù)受到干擾n(t)影響的信號v(t)及iMEAS(T)計算得出，因此所有期望的值均可能不精確且不穩(wěn)定。然而，如下文所述構(gòu)建的本發(fā)明的實施例可大致消除這種干擾影響并可提供精確測量。
具體來說，本發(fā)明的實施例首先通過元件207、210及216在受測試器件208、天線214或電源線路源220與測試處理器222之間建立連接。設(shè)備及電纜的位置被設(shè)定用于初始干擾校準(zhǔn)及隨后的測量(亦即在一距一鄰近的電源線路225的距離處)。
在一第二步驟中，測試處理器222將AC源202設(shè)定到零(亦即無信號)及/或斷開開關(guān)元件204，且因此測量信號此時均由外部干擾獨自提供。
在一第三步驟中，測試處理器222通過元件207及210測量位于測量信道上的干擾信號n(t)(亦即通過受測試器件208)。圖4A中顯示位于測量信道上的干擾信號n(t)的一矢量實例。測試處理器222通過元件207進一步測量附加測量信道212上的干擾信號n′(t)。圖4B中顯示附加測量信道212上的干擾信號n′(t)的一矢量實例。
在一第四步驟中，測試處理器222隨后計算圖4A的測量信道的干擾信號n(t)與圖4B的附加干擾信道的干擾信號n′(t)之間的相位(亦即PR)及振幅(亦即AR)的比例，并存儲這些值。然后，這些值被用來校準(zhǔn)測量信道與附加干擾信道之間的幾何及環(huán)境差異。
在一第五步驟中，測試處理器222將AC源202設(shè)定到所期望電壓及頻率值，及隨后通過元件206及210測量合成信號v(t)及iMEAS(T)，并通過元件216測量附加測量信道上的干擾信號n′(t)。測試處理器222連續(xù)從所測量的受測試器件208電流信號中減去通過先前存儲的比例AR及PR調(diào)整的所測量的干擾信號n′(t)。其結(jié)果是圖5中所示的在或接近于電源線路頻率的實際無干擾的電流信號值iWANTED(t)。
在一第六步驟中，測試處理器222隨后根據(jù)此所計算的電流iWANTED(t)及電壓v(t)來確定在或接近于電源線路頻率的受測試器件208的阻抗的有功及無功功率、損耗角、功率因數(shù)等等。
雖然已經(jīng)選擇了一實施例來闡釋本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，可在不背離權(quán)利要求書中所界定的本發(fā)明范圍的前提下在其中做出各種不同的改動及修改。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、一種用于精確測量一系統(tǒng)或組件在一預(yù)定線路頻率下的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟提供一測量信道及一附加測量信道并將一耦合至所述測量信道中的一受測試器件的源設(shè)定到零；測量所述測量信道上的一干擾信號n(t)并測量所述附加測量信道上的一干擾信號n′(t)；計算所述干擾信號n(t)與所述干擾信號n′(t)之間的一相位比例及一振幅比例；將所述源設(shè)定到一所期望的電壓及頻率值并測量所述測量信道上的一電壓v(t)及電流iMEAS(T)信號，且測量所述附加測量信道上的一干擾信號n′(t)，其中通過所述相位及振幅比例調(diào)整所述測量的干擾信號n′(t)并將其連續(xù)從所述iMEAS(T)信號中減去；及使用所述測量的v(t)及調(diào)整的iMEAS(T)信號來計算所述受測試器件的一有功及無功功率、損耗角及功率因數(shù)中至少一者；2、如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟數(shù)字化所述測量信道上的v(t)及iMEAS(T)信號、所述干擾信號n(t)及所述干擾信號n′(t)中至少一者。
3、如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其中所述干擾信號n(t)包括由一鄰近的電源線路及一電源線信號中至少一者所感應(yīng)的效應(yīng)。
4、如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其中所述干擾信號n′(t)包括由一鄰近的電源線路及一電源線信號中至少一者所感應(yīng)的效應(yīng)。
5、如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其進一步包括以下步驟在一短時間周期內(nèi)提供所述測量以使幾何和環(huán)境影響最小化。
6、一種用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟計算并存儲穿過一受測試器件的一干擾電流與一附加信道上的一干擾信號之間的振幅及相位的比例，同時為所述受測試器件提供一大致為零的電壓；為所述受測試器件提供一大致在一線路頻率下的電壓；測量使用所述附加信道施加至所述受測試器件的至少一干擾信號；數(shù)字化所述受測試器件的一電流和電壓及所述干擾信號并將每一個傳送至一處理器；
使用所述存儲的比例調(diào)整所述干擾信號并從穿過所述受測試器件的所述電流信號中減去所述調(diào)整的干擾信號，以測量大致在線路頻率的阻抗的有功及無功功率。
7、如權(quán)利要求6所述的用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率的方法，其進一步包括以下步驟在從穿過所述受測試器件的所述電流信號中減去所述干擾信號之前，通過所述相位及振幅比例來調(diào)整所述干擾信號。
8、一種用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟在一受測試器件與一天線和一電源線路源的至少一者之間建立一連接，所述受測試器件在一測量信道中且所述天線和電源線路源在一附加測量信道中電耦合至一被配置用于干擾測量及校準(zhǔn)的測量儀器；通過將一電耦合至所述受測試器件的電源設(shè)定到零伏來校準(zhǔn)所述測量儀器以使所述測量信道及所述附加測量信道二者上的所有所測量信號均歸因于干擾；計算并存儲所述測量信道的所述干擾信號與所述附加測量信道的所述干擾信號之間的相位及振幅的比例；校準(zhǔn)所述測量信道與附加測量信道之間的幾何及環(huán)境差異；將電耦合至所述受測試器件的所述電源設(shè)定到一所期望的電壓及頻率值，及測量至少一受測試器件信號，同時連續(xù)地從所述測量的受測試器件信號中減去通過所述比例調(diào)整的所述測量的干擾信號；及計算大致在電源線路頻率下的所述受測試器件阻抗的一有功及無功功率、損耗角及功率因數(shù)中至少一者。
9、一種測量一電組件的絕緣阻抗的方法，其中測量并調(diào)整一干擾信號并從所述測試信號中減去所述調(diào)整的干擾信號，所述方法包括以下步驟測量并確定一干擾對一測試目標(biāo)的至少一影響；測量并確定一干擾對一天線的至少一影響或直接產(chǎn)生于所述測試目標(biāo)的一電源線的一干擾的至少一影響；計算并存儲所述測試目標(biāo)的所述干擾與所述天線的所述干擾之間的振幅及相位的比例；測量一在電源線路頻率下的干擾信號并使用振幅及相位的所述比例調(diào)整所述測量的干擾信號，并從在或接近于電源線路頻率下穿過所述受測試器件的一測量電流信號中減去所述調(diào)整的測量干擾信號以產(chǎn)生一無干擾電流信號；及，根據(jù)穿過所述受測試器件的所述無干擾電流信號及一電壓信號計算在或接近于電源線路頻率下的一阻抗的有功及無功功率、損耗角及功率因數(shù)中至少一者。
10、一種用于測量一電組件的絕緣阻抗的裝置，其包括一第一測量元件，其與一附加測量信道電耦合以通過一天線或直接從一電源線路中測量一電源線路的干擾；
一第二測量元件，其與一測量信道電耦合以同步捕捉在或接近于線路頻率下的一電壓和電流波形；及一測試處理器，其與所述第一和第二測量元件電耦合以用于接收和調(diào)整所述干擾測量、接收所述捕捉的波形及從所述捕捉的波形中減去所述調(diào)整的干擾測量以測量一無干擾電流，及使用所述捕捉的電壓和無干擾電流確定在或接近于線路頻率下的所述阻抗。
11、一種用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的所述有功及無功功率的裝置，其包括一測試裝置，其用于與一受測試器件耦合，具有一在或接近于所施加線路頻率下的電壓；一附加信道，其測量施加至所述受測試器件的一線路頻率的一干擾信號的至少一者；一數(shù)字化器，其數(shù)字化所述受測試器件的一電流及一電壓及所述干擾信號；一處理器，其確定流過所述受測試器件的一干擾電流與所述附加信道上的所述干擾信號之間的振幅及相位的比例；及所述處理器進一步經(jīng)設(shè)置以連續(xù)從穿過所述受測試器件的所述電流信號中減去通過相位振幅校正的所述附加干擾信號以便測量大致在所述線路頻率下的一阻抗的所述有功及無功功率。
12、如權(quán)利要求11所述的用于測量所述有功及無功功率的裝置，其中所述干擾信號通過一外部電源線及一電源線信號中至少一者施加至所述測試目標(biāo)。
13、如權(quán)利要求11所述的用于測量所述有功及無功功率的裝置，其中所述測試裝置包括一可切換的AC源；一電壓測量器件，其與所述可切換的AC源電連通并與所述受測試器件并聯(lián)；及一電流測量器件，其與所述可切換的AC源電連通并與所述受測試器件串聯(lián)。
14、如權(quán)利要求11所述的用于測量所述有功及無功功率的裝置，其中所述附加信道包括一天線；一可切換的電源線信號耦合元件，其與所述天線電連通；及一測量器件，其與所述天線電連通。
權(quán)利要求
1.一種用于精確測量一系統(tǒng)或組件在一預(yù)定線路頻率下的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟提供一測量信道及一附加測量信道并將一耦合至所述測量信道中的一受測試器件的源設(shè)定到零；測量所述測量信道上的一干擾信號n(t)并測量所述附加測量信道上的一干擾信號n′(t)；計算所述干擾信號n(t)與所述干擾信號n′(t)之間的一相位比例及一振幅比例；將所述源設(shè)定到一所期望的電壓及頻率值并測量所述測量信道上的一v(t)及iMEAS(T)信號，且測量所述附加測量信道上的一干擾信號n′(t)，其中通過所述相位及振幅比例調(diào)整所述測量的干擾信號n′(t)并將其連續(xù)從所述iMEAS(T)信號中減去；及使用所述測量的v(t)及調(diào)整的iMEAS(T)信號來計算所述受測試器件的一有功及無功功率、損耗角及功率因數(shù)中的至少一者；
2.如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟數(shù)字化所述測量信道上的v(t)及iMEAS(T)信號、所述干擾信號n(t)及所述干擾信號n′(t)中至少一者。
3.如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其中所述干擾信號n(t)包括由一鄰近的電源線路及一電源線信號中至少一者所感應(yīng)的效應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其中所述干擾信號n′(t)包括由一鄰近的電源線路及一電源線信號中至少一者所感應(yīng)的效應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的用于精確測量一系統(tǒng)或組件的有功及無功功率的方法，其進一步包括以下步驟在一短時間周期內(nèi)提供所述測量以使幾何和環(huán)境影響最小化。
6.一種用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟為一受測試器件提供一大致在一線路頻率下的電壓；提供一信道以測量施加至所述受測試目標(biāo)器件的至少一干擾信號；數(shù)字化所述受測試器件的一電流和電壓及所述干擾信號并將每一個傳送至一處理器；計算流過所述受測試器件的一干擾電流與所述附加信道上的所述干擾信號之間的振幅及相位的比例；及從穿過所述受測試器件的所述電流信號中減去所述附加干擾信號以便測量一大致在線路頻率下的阻抗的所述有功及無功功率。
7.如權(quán)利要求6所述的用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率的方法，其進一步包括以下步驟在從流過所述受測試器件的所述電流信號中減去所述附加干擾信號之前，通過所述相位及振幅比例來調(diào)整所述附加干擾信號。
8.一種用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的有功及無功功率的方法，其包括以下步驟在一受測試器件與一天線和電源線路源及一測量儀器中至少一者之間建立一連接，其中所述建立位置被設(shè)定用于干擾校準(zhǔn)及測量；通過將一AC測量源設(shè)定到零來校準(zhǔn)所述測量儀器以使所有所測量的信號均為外部干擾，及測量一測量信道及一附加測量信道上的所述干擾信號；計算并存儲所述測量信道的所述測量信號與所述附加干擾信道的所述測量信號之間的相位及振幅的比例；校準(zhǔn)所述測量信道與附加干擾信道之間的幾何及環(huán)境差異；將所述AC測量源設(shè)定到一所期望的電壓及頻率值，及測量至少一受測試器件信號，同時從大致在電源線路頻率下的所述測量的受測試器件信號中連續(xù)減去通過所述比例調(diào)整的所述測量的干擾信號；及計算大致在電源線路頻率下的所述受測試器件阻抗的一有功及無功功率、損耗角及功率因數(shù)中的至少一者。
9.一種測量一電組件的絕緣阻抗的方法，其中將測量一干擾信號并將其從所述測試信號中減去，所述方法包括以下步驟測量并確定在一電源線路頻率下一干擾對一測試目標(biāo)的至少一影響；測量并確定所述電源線路頻率下一干擾對一天線的至少一影響或直接產(chǎn)生于所述測試目標(biāo)的一電源線的一干擾的至少一影響；計算所述測試目標(biāo)的所述干擾與所述天線在所述電源線路頻率下的所述干擾之間的振幅及相位的比例；測量一干擾信號并通過振幅及相位來調(diào)整所述信號，及從在或接近于電源線路頻率下流過所述受測試器件的所測量電流信號中減去所述調(diào)整的干擾信號；及，根據(jù)穿過所述受測試器件的所述測量的電流信號及一電壓信號計算一阻抗在或接近于電源線路頻率下的有功及無功功率、損耗角及功率因數(shù)中的至少一者。
10.一種用于測量一電組件的絕緣阻抗的裝置，其包括一第一測量元件，其通過一天線或直接從一電源線路中測量一電源線路的所述干擾；一第二測量元件，其同步捕捉在或接近于線路頻率下的一電壓和電流波形及一干擾信號；及一測試處理器，其用于處理所述捕捉的波形以測量在或接近于線路頻率下的減去所述干擾信號的所述阻抗。
11.一種用于測量一電源系統(tǒng)在一預(yù)定線路頻率下的阻抗的所述有功及無功功率的裝置，其包括一測試裝置，其用于與一受測試器件耦合，具有一在或接近于所施加線路頻率下的電壓；一附加信道，其測量施加至所述受測試器件的一線路頻率的一干擾信號的至少一者；一數(shù)字化器，其數(shù)字化所述受測試器件的一電流及一電壓及所述干擾信號；一處理器，其確定流過所述受測試器件的一干擾電流與所述附加信道上的所述干擾信號之間的振幅及相位的比例；及所述處理器進一步經(jīng)設(shè)置以連續(xù)從穿過所述受測試器件的所述電流信號中減去通過相位振幅校正的所述附加干擾信號以便測量大致在所述線路頻率下的一阻抗的所述有功及無功功率。
12.如權(quán)利要求11所述的用于測量所述有功及無功功率的裝置，其中所述干擾信號通過一外部電源線及一電源線信號中至少一者施加至所述測試目標(biāo)。
13.如權(quán)利要求11所述的用于測量所述有功及無功功率的裝置，其中所述測試裝置包括一可切換的AC源；一電壓測量器件，其與所述可切換的AC源電連通并與所述受測試器件并聯(lián)；及一電流測量器件，其與所述可切換的AC源電連通并與所述受測試器件串聯(lián)。
14.如權(quán)利要求11所述的用于測量所述有功及無功功率的裝置，其中所述附加信道包括一天線；一可切換的電源線信號耦合元件，其與所述天線電連通；及一測量器件，其與所述天線電連通。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種測試系統(tǒng)及方法，其具有一測試信道及一附加信道(212)，且其中確定流過受測試器件(208)中的干擾電流與所述附加信道上的干擾信號之間的振幅及相位的比例。所述系統(tǒng)進一步將在或接近于線路頻率的一電壓(202)施加至所述受測試器件(208)，并隨后從穿過所述受測試器件的所述電流信號中連續(xù)減去所述附加干擾信號。在此操作中，所述系統(tǒng)及方法允許精確地測量在或非常接近于所述線路頻率下的阻抗的有功及無功功率。
文檔編號G01R27/00GK1849517SQ200480026421
公開日2006年10月18日 申請日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者托馬斯·格倫 申請人:豪倍公司