一种双输出光学电流互感器及其信号处理方法转让专利

申请号 : CN201910359884.2

文献号 : CN110133351B

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发明人 : 宋璇坤于文斌肖智宏韩柳张国庆郭志忠谷松林王贵忠李洪波侯英伟冯腾刘文轩吴聪颖蔡勇

申请人 : 国网经济技术研究院有限公司哈尔滨工业大学哈工大(张家口)工业技术研究院哈工大(张家口)电力科学技术研究所张家口瑞能科技有限公司国网湖北省电力公司

摘要 :

本发明涉及一种双输出光学电流互感器及其信号处理方法,其特征在于,该光学电流互感器包括:LED光源;光学电流传感器,用于根据光源发射的光感应被测导体的电流信息得到第一光信号和第二光信号;第一光电探测器,用于探测第一光信号得到第一输出信号;第二光电探测器,用于探测第二光信号得到第二输出信号;AD采集前置处理电路,用于得到第一直流分量和第二直流分量;数字信号处理单元,用于将第一直流分量和第二直流分量信息转化为第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,并反馈至AD采集前置处理电路;AD采集前置处理电路得到输出值后,数字信号处理单元对输出值进行解调得到流过被测导体的电流,本发明可以广泛应用于电力系统保护领域中。

权利要求 :

1.一种双输出光学电流互感器,其特征在于,该光学电流互感器包括:LED光源;

光学电流传感器,用于根据所述LED光源发射的光,感应被测导体的电流信息得到第一光信号和第二光信号;

第一光电探测器,用于探测第一光信号得到第一输出信号;

第二光电探测器,用于探测第二光信号得到第二输出信号;

AD采集前置处理电路,用于分别滤除第一输出信号和第二输出信号的交变分量,得到第一直流分量和第二直流分量;

数字信号处理单元,用于将经AD采集电路传送的第一直流分量和第二直流分量信息转化为第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,并反馈至所述AD采集前置处理电路;所述AD采集前置处理电路根据第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到放大倍数,并根据第一输出信号、第二输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到输出值;所述数字信号处理单元对输出值进行解调得到流过所述被测导体的电流;

所述AD采集前置处理电路包括:

第一交直流分离电路,用于滤除第一输出信号的交变分量得到第一直流分量;

第二交直流分离电路,用于滤除第二输出信号的交变分量得到第二直流分量;

程控放大/衰减器,用于根据第一直流分量和第二直流分量,以及数字信号处理单元反馈的第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,得到放大倍数;还用于根据放大倍数、第一输出信号和第二输出信号得到输出值;

加法器,用于对程控放大/衰减器的输出值和第二输出信号进行相加,得到所述加法器的输出值;

减法器,用于对程控放大/衰减器的输出值和第二输出信号进行相减,得到所述减法器的输出值;

除法器,用于对所述加法器和减法器的输出值相除,得到所述除法器的输出值;

放大器,用于将所述除法器的输出值进行放大后输入至所述数字信号处理单元;

所述程控放大/衰减器是由第一DA转换器、第二DA转换器和运算放大器构成的负反馈放大电路,其中:所述第一DA转换器的参考电压输入值为第一输出信号,所述第一DA转换器的数字量输入值为数字信号处理单元输出的第一反馈控制数字量;

所述第二DA转换器的参考电压输入值为所述程控放大/衰减器的输出值,所述第二DA转换器的数字量输入值为所述数字信号处理单元输出的第二反馈控制数字量;

所述运算放大器用于对所述第一DA转换器的输出值与所述第二DA转换器的输出值进行处理后,得到所述程控放大/衰减器的输出值。

2.如权利要求1所述的一种双输出光学电流互感器,其特征在于,所述第一交直流分离电路和第二交直流分离电路均为截止频率为0.1Hz的低通滤波器。

3.一种双输出光学电流互感器的信号处理方法,其特征在于,包括以下内容:

1)LED光源发射光束至光学电流传感器,光学电流传感器感应被测导体的电流信息得到两路输出第一光信号和第二光信号,第一光电探测器探测第一光信号得到第一输出信号,第二光电探测器探测第二光信号得到第二输出信号;

2)第一输出信号和第二输出信号输入至AD采集前置处理电路,AD采集前置处理电路分别滤除第一输出信号和第二输出信号的交变分量,得到第一直流分量和第二直流分量;

3)第一直流分量和第二直流分量通过AD采集电路进入数字信号处理单元,数字信号处理单元信息转化为第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量;

4)数字信号处理单元将第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量反馈至AD采集前置处理电路,AD采集前置处理电路根据第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量分析得到放大倍数,并根据第一输出信号、第二输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到输出值,输入至数字信号处理单元,具体过程为:

4.1)数字信号处理单元将第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量分别反馈至程控放大/衰减器,程控放大/衰减器根据第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,分析得到程控放大/衰减器的放大倍数;

4.2)程控放大/衰减器根据第一输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,得到程控放大/衰减器的输出值,并同时输入至加法器和减法器,具体过程为:第一输出信号作为第一DA转换器的参考电压输入值,数字信号处理单元输出的第一反馈控制数字量作为第一DA转换器的数字量输入值,程控放大/衰减器的输出值作为第二DA转换器的参考电压输入值,数字信号处理单元输出的第二反馈控制数字量作为第二DA转换器的数字量输入值,第一DA转换器的输出值和第二DA转换器的输出值经运算放大器处理后,得到程控放大/衰减器的输出值,并同时输入至加法器和减法器;

4.3)加法器和减法器根据第二输出信号和程控放大/衰减器的输出值,得到加法器和减法器的输出值,并输入至除法器,除法器对加法器和减法器的输出值进行相除,得到除法器的输出值;

4.4)除法器的输出值通过放大器放大后经AD采集电路输入至数字信号处理单元;

5)数字信号处理单元对AD采集前置处理电路的输出值进行解调,得到流过被测导体的电流。

4.如权利要求3所述的一种双输出光学电流互感器的信号处理方法,其特征在于,所述步骤2)的具体过程为:

2.1)第一输出信号同时输入至第一交直流分离电路和程控放大/衰减器,第一交直流分离电路滤除第一输出信号的交变分量得到第一直流分量;

2.2)第二输出信号同时输入至第二交直流分离电路、加法器和减法器,第二交直流分离电路滤除第二输出信号的交变分量得到第二直流分量,其中,所述第一输出信号和第二输出信号分别表示为:u1=U1(1-sin2φ)+n1(t)

u2=U2(1+sin2φ)+n2(t)

其中,u1和u2分别表示第一输出信号和第二输出信号,U1和U2分别表示两路输出的静态工作光强电压即直流分量,n1(t)和n2(t)分别表示两路输出的干扰噪声,φ表示在被测电流i(t)产生的磁场的作用下光学电流传感器线偏振光通过磁光材料后偏振面旋转的角度,即法拉第旋转角。

5.如权利要求4所述的一种双输出光学电流互感器的信号处理方法,其特征在于,所述放大倍数k为:

6.如权利要求5所述的一种双输出光学电流互感器的信号处理方法,其特征在于,所述除法器的输出值uout为uout≈-sin2φ。

说明书 :

一种双输出光学电流互感器及其信号处理方法

技术领域

[0001] 本发明是关于一种双输出光学电流互感器及其信号处理方法,属于电力系统保护领域。

背景技术

[0002] 光学电流互感器基于法拉第磁光效应原理测量电流,其实质是沿传感光路的磁场积分,因其卓越的性能和潜在的优势,已经成为电流互感器发展的主要方向。光学电流互感器一般通过检测法拉第旋转角的大小得到被测电流信息,采用的信号处理方法主要包括单光路方法和双探测器差除和方法。单光路方法通过交直流分离法剔除光源波动的影响,能够有效地抑制光电共模噪声,有利于提高系统输出精度和稳定性。但是,单光路方法由于进行了“去掉直流后再除以直流”的处理,一般只作为交流稳态计量用。
[0003] 电流互感器用于保护时,在故障电流下,由于被测电流不仅含有周期分量还含有非周期分量,因此不能采用“去掉直流后再除以直流”的方法去掉光源波动的影响,而必须采用双探测器差除和信号处理方法,其原理框图如图1所示。其中,两个光电探测器的输出信号u1和u2可以分别表示为:u1=U1(1-sin2φ)+n1(t)(1)和u2=U2(1+sin2φ)+n2(t)(2),式中,U1和U2分别表示两路输出的基本工作光强电压(静态工作光强电压),n1(t)和n2(t)分别表示为两路输出的干扰噪声;φ表示在被测电流i(t)产生的磁场的作用下光学电流传感器线偏振光通过磁光材料后偏振面旋转的角度,即法拉第旋转角,其计算公式为:φ=V∫LHdl=KVi(t)(3),式中,V表示磁光材料的费尔德常数,H表示被测电流产生的磁场强度,L表示磁光材料的长度,l表示自变量,K表示磁场积分与被测电流的倍数关系。双探测器差除和信号处理方法的输出可以用下式表示: 双探测器差除和信号处理方法信号处理的最终输出uout为: 理想状态即两路输
出噪声近似相同,基本工作光强相等时,有:uout≈-sin2φ(6),一般法拉第旋转角φ较小,有:uout≈-sin2φ≈-2φ(7)。上式(7)是理想状态下的结果,实际上光学电流互感器的双输出由于耦合效率等的不同会存在一定的差异。假定两路输出噪声近似相同,公式(5)可以近似表示为:
[0004] 从上述公式(8)可以看出,信号处理的输出结果中存在一项稳态直流偏置分量,而该直流偏置分量是一个随环境温度等因素变化的变量,不能通过定标的方法加以消除。该稳态直流偏置分量的存在直接影响光学电流互感器保护输出的准确度。具体影响体现在以下两方面:1)影响故障状态下输出信号中非周期分量的测量准确性;2)影响AD转换器采样前的信号放大倍数,使得AD转换器的电压输入范围不能被有效利用,增大AD转换引起的量化误差,降低输出信噪比,影响输出的测量准确度。

发明内容

[0005] 针对上述问题,本发明的目的是提供一种输出信噪比高且不影响输出测量准确度的双输出光学电流互感器及其信号处理方法。
[0006] 为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种双输出光学电流互感器,其特征在于,该光学电流互感器包括:LED光源;光学电流传感器,用于根据所述LED光源发射的光,感应被测导体的电流信息得到第一光信号和第二光信号;第一光电探测器,用于探测第一光信号得到第一输出信号;第二光电探测器,用于探测第二光信号得到第二输出信号;AD采集前置处理电路,用于分别滤除第一输出信号和第二输出信号的交变分量,得到第一直流分量和第二直流分量;数字信号处理单元,用于将经AD采集电路传送的第一直流分量和第二直流分量信息转化为第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,并反馈至所述AD采集前置处理电路;所述AD采集前置处理电路根据第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到放大倍数,并根据第一输出信号、第二输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到输出值;所述数字信号处理单元对输出值进行解调得到流过所述被测导体的电流。
[0007] 进一步,所述AD采集前置处理电路包括:第一交直流分离电路,用于滤除第一输出信号的交变分量得到第一直流分量;第二交直流分离电路,用于滤除第二输出信号的交变分量得到第二直流分量;程控放大/衰减器,用于根据第一直流分量和第二直流分量,以及数字信号处理单元反馈的第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,得到放大倍数;还用于根据放大倍数、第一输出信号和第二输出信号得到输出值;加法器,用于对程控放大/衰减器的输出值和第二输出信号进行相加,得到所述加法器的输出值;减法器,用于对程控放大/衰减器的输出值和第二输出信号进行相减,得到所述减法器的输出值;除法器,用于对所述加法器和减法器的输出值相除,得到所述除法器的输出值;放大器,用于将所述除法器的输出值进行放大后输入至所述数字信号处理单元。
[0008] 进一步,所述程控放大/衰减器是由第一DA转换器、第二DA转换器和运算放大器构成的负反馈放大电路,其中:所述第一DA转换器的参考电压输入值为第一输出信号,所述第一DA转换器的数字量输入值为数字信号处理单元输出的第一反馈控制数字量;所述第二DA转换器的参考电压输入值为所述程控放大/衰减器的输出值,所述第二DA转换器的数字量输入值为所述数字信号处理单元输出的第二反馈控制数字量;所述运算放大器用于对所述第一DA转换器的输出值与所述第二DA转换器的输出值进行处理后,得到所述程控放大/衰减器的输出值。
[0009] 进一步,所述第一交直流分离电路和第二交直流分离电路均为截止频率为0.1Hz的低通滤波器。
[0010] 一种双输出光学电流互感器的信号处理方法,其特征在于,包括以下内容:1)LED光源发射光束至光学电流传感器,光学电流传感器感应被测导体的电流信息得到两路输出第一光信号和第二光信号,第一光电探测器探测第一光信号得到第一输出信号,第二光电探测器探测第二光信号得到第二输出信号;2)第一输出信号和第二输出信号输入至AD采集前置处理电路,AD采集前置处理电路分别滤除第一输出信号和第二输出信号的交变分量,得到第一直流分量和第二直流分量;3)第一直流分量和第二直流分量通过AD采集电路进入数字信号处理单元,数字信号处理单元信息转化为第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量;4)数字信号处理单元将第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量反馈至AD采集前置处理电路,AD采集前置处理电路根据第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量分析得到放大倍数,并根据第一输出信号、第二输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到输出值,输入至数字信号处理单元;5)数字信号处理单元对AD采集前置处理电路的输出值进行解调,得到流过被测导体的电流。
[0011] 进一步,所述步骤2)的具体过程为:2.1)第一输出信号同时输入至第一交直流分离电路和程控放大/衰减器,第一交直流分离电路滤除第一输出信号的交变分量得到第一直流分量;2.2)第二输出信号同时输入至第二交直流分离电路、加法器和减法器,第二交直流分离电路滤除第二输出信号的交变分量得到第二直流分量,其中,所述第一输出信号和第二输出信号分别表示为:
[0012] u1=U1(1-sin2φ)+n1(t)
[0013] u2=U2(1+sin2φ)+n2(t)
[0014] 其中,u1和u2分别表示第一输出信号和第二输出信号,U1和U2分别表示两路输出的静态工作光强电压即直流分量,n1(t)和n2(t)分别表示两路输出的干扰噪声,φ表示在被测电流i(t)产生的磁场的作用下光学电流传感器线偏振光通过磁光材料后偏振面旋转的角度,即法拉第旋转角。
[0015] 进一步,所述步骤4)的具体过程为:4.1)数字信号处理单元将第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量分别反馈至程控放大/衰减器,程控放大/衰减器根据第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,分析得到程控放大/衰减器的放大倍数;4.2)程控放大/衰减器根据第一输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量,得到程控放大/衰减器的输出值,并同时输入至加法器和减法器;4.3)加法器和减法器根据第二输出信号和程控放大/衰减器的输出值,得到加法器和减法器的输出值,并输入至除法器,除法器对加法器和减法器的输出值进行相除,得到除法器的输出值;4.4)除法器的输出值通过放大器放大后经AD采集电路输入至数字信号处理单元。
[0016] 进一步,所述步骤4.2)的具体过程为:第一输出信号作为第一DA转换器的参考电压输入值,数字信号处理单元输出的第一反馈控制数字量作为第一DA转换器的数字量输入值,程控放大/衰减器的输出值作为第二DA转换器的参考电压输入值,数字信号处理单元输出的第二反馈控制数字量作为第二DA转换器的数字量输入值,第一DA转换器的输出值和第二DA转换器的输出值经运算放大器处理后,得到程控放大/衰减器的输出值,并同时输入至加法器和减法器。
[0017] 进一步,所述放大倍数k为:
[0018]
[0019] 进一步,所述除法器的输出值uout为uout≈-sin2φ。
[0020] 本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明由于在AD采集前置处理电路中增加交直流分离电路和程控放大/衰减器,数字信号处理单元根据测得的稳态直流分量反馈控制程控放大/衰减器,实现光学电流传感器两路输出差异的匹配,不仅消除直流分量对输出结果的影响,还能够提高故障状态下输出信号中非周期分量的测量准确性,有效提高光学电流互感器保护输出的测量准确度。2、本发明中由于输出结果中不含有直流分量,可以提高AD采样前的信号放大倍数,有效利用AD转换器的电压输入范围,降低由于AD转换引起的量化误差,提高输出信号的信噪比和测量准确度,可以广泛应用于电力系统保护领域中。

附图说明

[0021] 图1是现有技术中双探测器差除和信号处理方法的原理框图;
[0022] 图2是本发明双输出光学电流互感器的结构示意图;
[0023] 图3是本发明中程控放大/衰减器的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解,附图的提供仅为了更好地理解本发明,它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025] 如图2所示,本发明提供的双输出光学电流互感器包括LED光源1、光学电流传感器2、第一光电探测器3、第二光电探测器4、AD采集前置处理电路5、AD采集电路6和数字信号处理单元7。
[0026] LED光源1发射光至光学电流传感器2,光学电流传感器2感应被测导体某一部分的电流信息i(t)并得到两路输出第一光信号和第二光信号,第一光电探测器3探测第一光信号得到第一输出信号u1,第二光电探测器4探测第二光信号得到第二输出信号u2。第一输出信号u1和第二输出信号u2同时输入至AD采集前置处理电路5,AD采集前置处理电路5分别滤除第一输出信号u1和第二输出信号u2的交变分量得到第一直流分量U1和第二直流分量U2。第一直流分量U1和第二直流分量U2,对应于光路系统静态工作光强电压。光学电流互感器的双输出由于耦合效率等的不同会存在一定的差异,导致两路静态工作光强电压U1和U2之间存在差异。因此,AD采集前置处理电路5处理得到的第一直流分量U1和第二直流分量U2通过AD采集电路6进入数字信号处理单元7,数字信号处理单元7将第一直流分量U1和第二直流分量U2信息转化为第一反馈控制数字量D1和第二反馈控制数字量D2,并反馈至AD采集前置处理电路5。AD采集前置处理电路5根据第一反馈控制数字量D1和第二反馈控制数字量D2得到放大倍数k,并根据第一输出信号、第二输出信号、放大倍数、第一反馈控制数字量和第二反馈控制数字量得到输出值。数字信号处理单元7采用相应的算法,对输出值进行解调得到流过被测导体的电流,从而实现被测导体电流的测量。
[0027] 在一个优选的实施例中,AD采集前置处理电路5包括第一交直流分离电路51、第二交直流分离电路52、程控放大/衰减器53、加法器54、减法器55、除法器56和放大器57,其中,如图3所示,程控放大/衰减器53是由第一DA转换器531、第二DA转换器532和运算放大器533构成负反馈放大电路,以实现程控放大/衰减器53功能。第一交直流分离电路51和第二交直流分离电路52均为截止频率为0.1Hz的低通滤波器。
[0028] 第一输出信号u1同时输入至第一交直流分离电路51和程控放大/衰减器53,第二输出信号u2同时输入至第二交直流分离电路52、加法器54和减法器55。第一交直流分离电路51和第二交直流分离电路52分别滤除第一输出信号u1和第二输出信号u2的交变分量,在稳态时,第一交直流分离电路51和第二交直流分离电路52的输出值分别为第一直流分量U1和第二直流分量U2。数字信号处理单元7将第一直流分量U1和第二直流分量U2信息转化为第一反馈控制数字量D1和第二反馈控制数字量D2并反馈至第一DA转换器531和第二DA转换器532。第一输出信号u1作为第一DA转换器531的参考电压输入值,数字信号处理单元7输出的第一反馈控制数字量D1作为第一DA转换器531的数字量输入值,程控放大/衰减器53的输出值ku1作为第二DA转换器532的参考电压输入值,数字信号处理单元7输出的第二反馈控制数字量D2作为第二DA转换器532的数字量输入值,第一DA转换器531的输出值与第二DA转换器532的输出值经运算放大器533处理后,得到程控放大/衰减器53的输出值ku1。通过数字信号处理单元7对第一反馈控制数字量D1和第二反馈控制数字量D2的确定,实现放大/衰减器放大倍数k的程序控制。程控放大/衰减器53的输出值ku1同时输入至加法器54和减法器
55。加法器54对输出值ku1和第二输出信号u2进行相加得到加法器54的输出值,减法器55对输出值ku1和第二输出信号u2进行相减得到减法器55的输出值。加法器54和减法器55的输出值同时输入至除法器56,除法器56对加法器54和减法器55的输出值相除得到输出值,通过放大器57放大后经AD采集电路6输入至数字信号处理单元7。
[0029] 基于上述双输出光学电流互感器,本发明还提供一种双输出光学电流互感器的信号处理方法:
[0030] 1)LED光源1发射光束至光学电流传感器2,光学电流传感器2感应被测导体的电流信息i(t)并得到两路输出第一光信号和第二光信号,第一光电探测器3探测第一光信号得到第一输出信号,第二光电探测器4探测第二光信号得到第二输出信号,第一输出信号和第二输出信号u1和u2可以分别表示为:
[0031] u1=U1(1-sin2φ)+n1(t)   (9)
[0032] u2=U2(1+sin2φ)+n2(t)   (10)
[0033] 其中,U1和U2分别表示两路输出的基本工作光强电压(静态工作光强电压),n1(t)和n2(t)分别表示两路输出的干扰噪声,φ表示在被测电流i(t)产生的磁场的作用下光学电流传感器2线偏振光通过磁光材料后偏振面旋转的角度,即法拉第旋转角。
[0034] 2)第一光电探测器3的第一输出信号u1同时输入至第一交直流分离电路51和程控放大/衰减器53的第一DA转换器531,第一交直流分离电路51滤除第一输出信号u1的交变分量得到第一直流分量U1。
[0035] 3)第二输出信号u2同时输入至第二交直流分离电路52、加法器54和减法器55,第二交直流分离电路52滤除输出信号u2的交变分量得到第二直流分量U2。
[0036] 4)第一直流分量U1和第二直流分量U2通过AD采集电路6进入数字信号处理单元7,数字信号处理单元7确定第一反馈控制数字量D1和对应于AD采集电路6采集的第二直流分量U2,以及第二反馈控制数字量D2和对应于AD采集电路6采集的第一直流分量U1,选择AD采集电路6中AD转换器的位数为16位,则第一反馈控制数字量D1和第二反馈控制数字量D2可以分别表示为:
[0037]
[0038]
[0039] 其中,VRef表示模数转换参考电压。
[0040] 5)数字信号处理单元7将第一反馈控制数字量D1反馈至第一DA转换器531,将第二反馈控制数字量D2反馈至第二DA转换器532。程控放大/衰减器53根据DA转换器的内部结构和负反馈放大电路,分析得到程控放大/衰减器53的放大倍数k:
[0041]
[0042] 其中,R1表示输入电阻,R2表示反馈电阻。设置R1=R2,则:
[0043]
[0044] 6)第一输出信号u1作为第一DA转换器531的参考电压输入值,数字信号处理单元7输出的第一反馈控制数字量D1作为第一DA转换器531的数字量输入值,程控放大/衰减器53的输出值ku1作为第二DA转换器532的参考电压输入值,数字信号处理单元7输出的第二反馈控制数字量D2作为第二DA转换器532的数字量输入值,第一DA转换器531的输出值和第二DA转换器532的输出值经运算放大器533处理后,得到程控放大/衰减器53的输出值ku1,并同时输入至加法器54和减法器55。
[0045] 7)加法器54和减法器55根据第二输出信号u2和程控放大/衰减器53的输出值ku1得到加法器54和减法器55的输出值,并输入至除法器56,除法器56对加法器54和减法器55的输出值进行相除,得到除法器56的输出值uout,可以表示为:
[0046]
[0047] 将公式(9)、(10)和(14)代入公式(15)得到最终输出值为:
[0048]
[0049] 假定两路输出噪声近似相同,放大倍数k一般在1附近,因此,公式(16)可以近似表示为:
[0050] uout≈-sin2φ   (17)
[0051] 可以看出,公式(17)与理想状态下的输出式(6)是一样的。
[0052] 8)除法器56的输出值uout通过放大器57放大后经AD采集电路6输入至数字信号处理单元7,数字信号处理单元7采用相应的算法,对除法器56的输出值uout进行解调,得到流过被测导体的电流,从而实现被测导体电流的测量。
[0053] 上述各实施例仅用于说明本发明,其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。