為了提高電路的諧波抑制能力，消除信號中的3次、5次諧波干擾，在測量通道、指零通道增加了如圖5所示的二階壓控低通濾波器。
按照需要配置R1、R2、R3、C1、C2的值,即可得到想要的二階低通濾波器。
圖3中采用MAXIM公司推出的12位A/D模數轉換器MAX197， 該A/D具有八通道模擬量輸入,可以正、負電壓采樣,是一款性能價(jià)格比非常好的A/D芯片,在本系統中所有的模擬量均采用該芯片采樣。
在測試電路中大量采用斬波運放TLC2652,該芯片很大的優(yōu)點(diǎn)是輸入失調電壓小于3pV,從而避免了由于元器件的原因帶來(lái)的測量誤差。
在該電路中沒(méi)有互感器校驗儀常用的模擬除法器，而是采用單片機中的除法指令,這樣就大大提高了儀器的線(xiàn)性度、穩定性指標,同時(shí)簡(jiǎn)化了電路，降低了調試難度。
1.5 電子調零線(xiàn)路
電子調零線(xiàn)路是由調零信號產(chǎn)生及指零繞組信號檢測兩部分組成，用單片機進(jìn)行數據處理,采用指零繞組的檢測線(xiàn)路，檢測電流比較儀的平衡
狀態(tài)，重復反饋調節調零電壓Ut的輸出,*終使得電流比較儀指零繞組輸出為零。1.5.1 電子調零信號的產(chǎn)生和輸出
電子調零信號產(chǎn)生和輸出的原理框圖如圖6所示。電路包括信號的產(chǎn)生、調節以及功率驅動(dòng)和隔離輸出。本儀器使用該電路可以達到電壓源調零負荷箱Z;圖1)相同的調零功能。
圖6中D/A轉換器使用ADI公司推出的AD7538,它是一款14位并行D/A轉換器。一般情況下,D/A轉換器的輸出模擬電壓Ug=KUmer,也就是說(shuō)D/A轉換器的輸出電壓的幅值取決于D/A轉換器的參考電壓Unef和控制數字量K。當Unef為50Hz正弦波信號時(shí),可以由程序控制數字量K得到一系列有效值可調的正弦波電壓信號。
調零電壓信號必須和電流比較儀中運行的工作電流Io為同一頻率，因此需要把lo作為基準信號,經(jīng)過(guò)隔離取樣、放大和濾波后,就可作為D/A轉換器的基準電壓。
在圖6中使用直角坐標系調節方法,即不但產(chǎn)生與基準電流i。同相的電壓U;也產(chǎn)生與i。成900角的電壓U;調節電壓U與U2的有效值,將U與U2疊加后得出相位為00~360可調、幅值為U3的電壓信號。
為保證電子調零線(xiàn)路在外接線(xiàn)錯誤的情況下不會(huì )損壞電路，設計中用了功率運放OPA544作為輸出驅動(dòng),然后采用變壓器隔離，作為*終的調零電壓信號Umt輸出。該電壓經(jīng)過(guò)B接線(xiàn)端子輸出到比較儀補償繞組WB作為調零輸入信號。這種方法同時(shí)也解決了可能會(huì )產(chǎn)生的電子線(xiàn)路和互感器測試線(xiàn)路之間的相互干擾。為了保證有足夠的電壓幅值調節,電路中采用了增益調節電路。1.5.2 指零繞組信號的檢測
指零繞組信號檢測線(xiàn)路原理框圖如圖7。根據不同廠(chǎng)家、型號的電流比較儀,其指零繞組輸出電壓幅值不同，范圍較寬。設計中檢零計的取樣為電阻分壓取樣,增益范圍為1倍到105倍,可以分辨出1pV的工頻電壓。同時(shí)濾波電路使得檢零計有足夠的諧波抑制能力,以便能使工頻信號準確測量。各個(gè)電路環(huán)節與前面所述基本類(lèi)似，不做具體介紹。
1.6 互感器校驗儀的其它特點(diǎn)
Oi和i。均采用電流互感器取樣,減小了儀器的輸入阻抗可近似為零),因此差流和工作電流電壓)信號回路給標準和被測電流互感器帶來(lái)的附加負荷也近似為零同78,這一-特點(diǎn)在以雙級電流互感器和電流比較儀為標準的測試線(xiàn)路中尤為重要用。
差壓A0和基準電壓0。采用分壓電阻網(wǎng)絡(luò )和電壓互感器取樣，等效阻抗為100k?和500k9 對被試和標準電壓互感器帶來(lái)的附加負荷也近似為零間閃]閣。同時(shí)校驗電壓互感器時(shí)可以使用很好測差法而使儀器可以接地，保障工作人員的穩定性。2 軟件設計
在軟件設計時(shí)，分為調零單元、測量單元和控制單元三部分進(jìn)行，各部分均在主程序上統一調度或中斷執行。
調零單元主要的模塊有:檢零計信號測量范圍的切換和調零箱輸出電壓范圍的選擇。 使用二分之一查詢(xún)法快速找出能使電流比較儀處于零磁通的調零電壓包括控制D/A轉換器的輸出和檢零計輸入信號的測量)。
測量單元主要的模塊有:測量回路各信號切換模塊:功能是完成信號的合理取樣、放大倍數的選擇和硬件部分自診斷等;采樣模塊:使用中斷方式對輸入信號進(jìn)行測量,并完成數據計算及處理。
控制單元主要的模塊有:液晶顯示模塊:負責各級菜單顯示、參數設定情況、儀器執行結果顯示、誤差數據顯示等內容;鍵盤(pán)處理模塊:完成對鍵盤(pán)操作的識別和調用相應處理子程序;RS232通訊模塊:完成異步串口管理功能，負責接收來(lái)自遠程控制命令和傳送測量以及執行結果;臺體聯(lián)機測試模塊:完成對互感器校驗臺的控制，包括伺服電機的控制,輸出電壓和電流的采樣,控制互感器的二次負載自動(dòng)切換等。3 論
采用電流比較儀電子自動(dòng)調零線(xiàn)路后，電流比較儀就成為零磁通電流互感器,這時(shí)電流比較儀指零繞組電壓接近于零,使得電流比較儀在此時(shí)的誤差*小,同時(shí)也解決了補償式電流比較儀由于補償繞組壓降帶來(lái)得測試誤差。另外，加上現代電子數字技術(shù)及軟件輔助設計,使得該儀器無(wú)論在測試速度、數據精度還是智能化功能等方面均有很大的提高。