專利名稱：一種提高接地電阻測量精度及范圍的修正方法
技術領域：
本發明涉及一種接地電阻的測量方法，尤其是一種提高接地電阻測量精度及測 量范圍的修正方法。
背景技術：
市場上絕大多數的接地電阻測試儀，接地電阻測量范圍在0-10千歐姆以內，主 要原因在于三線(四線制)測量接地電阻時，接地電阻，探針電阻，輔助電阻三個電阻之 間有相互影響，以及放大器的非線性所致，本專利涉及到的算法，根據大量測試數據。 找到一個有效的補償公式。能在探針電阻(Rs)，輔助電阻(Rh)大范圍變化的情況下，有 效補償測量參數。達到提高測量精度，擴大接地電阻范圍到300千歐姆。圖1為測量接 地電阻原理圖，G為待測的接地電極，接地電極與大地之間的等效電阻即為Re，P為探 針電極，探針電極與大地之間的等效電阻即為Rs，C為輔助電極，輔助電極與大地之間 的等效電阻即為Rh，E為交流電源，電流在C與G之間流動，在G與P之間會產生一個 交流電壓，通過測量C與G之間通過的電流I及P與G之間電壓Ue，即可求得接地電阻Re。在測試中發現，電流值基本上只跟Re與Rh有關，Rs對它影響很少，但電壓Ue 的測量精度，受Rh與Rs影響很大，如果不想辦法把這個影響消除，直接影響到儀表的最 大測試量程，以及測試精度。
發明內容
本發明提供一種提高接地電阻測量精度及范圍的修正方法。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案包括如下步驟1、計算補償電壓；2、結合補償電壓計算接地電阻。優選地，所述的計算補償電壓步驟包括步驟11.測量出Rg+RS兩個電阻的串聯值；12.測量出Re+Rh兩個電阻的串聯值；13.測量出Rc的估計值Rg'；14.由前面3個值可計算出Rs與Rh的估計值；15、通過Rs與Rh的估計值計算補償電壓值。優選地，所述步驟14具體為通過公式URs_p = (kl+k2^RG) *RS得到補償電壓， 其中kl為常系數，只與電源電壓乂有關。k2為斜率系數，它與!^+Rh的總電阻值有關。優選地，所述kl = tl+t2*Ve，k2 = +)式)中 tl_t4 為常數，與電
路設計參數有關，可近似為常數；Ve與(RG+Rh)由電路直接測量。
優選地，所述結合補償電壓計算接地電阻包括先不做電壓補償測量得一個近 似值，再代入公式URs_p= (kl+k〗*!^)*]^中，計算得到補償電壓，最后通過公式
Rg =，求得相對精確的阻值。由于采用了上述方法，本發明在探針電阻、輔助電阻大范圍變化的情況下，對 測量參數進行有效的補償，從而達到提高測量精度，擴大測量范圍。
圖1是三線法測接地電阻的連接結構示意圖；圖2是本發明實施例的流程圖；圖3是本發明實施例計算補償電壓步驟流程圖；圖4是本發明實施例補償前后比較效果表格。本發明目的、功能及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式圖1為測量接地電阻原理圖，G為待測的接地電極，P為探針電極，C為輔助電 極，E為交流電源，電流在C與G之間流動，在G與P之間會產生一個交流電壓，通過 測量C與G之間通過的電流I及P與G之間電壓Ue。如圖2所示，本實施例的修正方法包括步驟1、計算補償電壓；2、結合補償電壓計算接地電阻。其中，如圖3所示，所述的計算補償電壓步驟包括步驟11.測量出Rg+RS兩個電阻的串聯值；12.測量出RG+Rh兩個電阻的串聯值；13.測量出Rc的估計值Rg'；14.由前面3個值可計算出Rs與Rh的估計值；15、通過Rs與Rh的估計值計算補償電壓值。具體的測量和計算方法如下首先通過以下公式得到G的接地電阻Rg n UcRg =-Ρ-“、
1 ⑴Rs對Ug測量的影響基本上為線性。Rs越大，電源E電壓Ve越大，Ug越偏小， 可以用公式表述如下URscomp= (kl+k2^RG)ms (2)其中(2)式中kl為常系數，只與電源電壓Ve有關。k2為斜率系數，它與R0IR11 的總電阻值有關。具體公式如下所示kl = tl+t2*Ve (3)kl =------(4)
CM W A)式(3)，(4)中tl_t4為常數，與電路設計參數有關，可近似為常數；乂與(%+Rh)可以由電路直接測量出來；由于式(2)中&為待測參數，可以通過回歸的方 法，先不做電壓補償測量得一個近似值Rg'，再代入公式(2)中，計算得到補償電壓， 最后由下式(5)求得相對精確的Rg阻值。
權利要求
1. 一種提高接地電阻測量精度及測量范圍的修正方法，其特征在于，包括如下步驟1、計算補償電壓；2、結合補償電壓計算接地電阻。
2.如權利要求1所述的提高接地電阻測量精度及測量范圍的修正方法，其特征在于， 所述步驟1進一步包括步驟11.測量出Re+Rs兩個電阻的串聯值；12.測量出!^+Rh兩個電阻的串聯值；13.測量出Rg的估計值Re'；14.由前面3個值可計算出Rs與Rh的估計值；15.通過Rs與Rh的估計值計算補償電壓值。
3.如權利要求2所述的提高接地電阻測量精度及測量范圍的修正方法，其特征在于 所述的計算補償電壓步驟具體為通過公式URs_p=妃+1^2*]^)*]^得到補償電壓，其中 kl為常系數，只與電源電壓乂有關。k2為斜率系數，它與Rg+^的總電阻值有關。
4.如權利要求3所述的提高接地電阻測量精度及測量范圍的修正方法，其特征在于所述kl =tl+t2*Ve，^二^十^*^ +凡)式)中tl_t4為常數，與電路設計參數有關，可近似為常數；Ve與(RG+Rh)由電路直接測量。
5.如權利要求4所述的提高接地電阻測量精度及測量范圍的修正方法，其特征在于 所述結合補償電壓計算接地電阻包括先不做電壓補償測量得一個近似值，再代入公式URs_p=中，計算得到補償電壓，最后通過公式= Lq +U,a-求得相對精確的Re阻值。
全文摘要
本發明涉及一種接地電阻的測量方法，尤其是一種提高接地電阻測量精度及測量范圍的方法。包括如下步驟1、計算補償電壓；2、結合補償電壓計算接地電阻。本發明在探針電阻、輔助電阻大范圍變化的情況下，對測量參數進行有效的補償，從而達到提高測量精度，擴大測量范圍。
文檔編號G01R27/20GK102023259SQ20091019263
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月23日 優先權日2009年9月23日
發明者田軍 申請人:東莞華儀儀表科技有限公司