本发明涉及大型接地网阻抗测试仪检定，尤其是涉及一种大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路及方法。
背景技术：
1、大型接地网是指110kv及以上电压等级变电站、高压实验室、装机容量在200mw以上的发电厂或等效面积在5000m2以上的接地网，主要应用于电力系统各超高压变电站、发电厂、铁路、航天、军工等大型实验场所，其设计控制参数为接地阻抗，定义为接地装置对远方电位零点的阻抗z，包含了接地电阻和接地电抗两部分，它具有接地阻抗小且感抗分量不可忽略等特点。
2、目前，首次发布的jjg1180《大型接地网工频接地阻抗测试仪》的规程明确了对接地电阻分量re和接地阻抗模值zg示值误差测量，为大型接地网测试仪的计量提供了法定依据。要满足检定规程，就必须对接地电阻分量re和接地阻抗模值zg示值误差测量，接地电阻分量re可以通过大功率标准电阻进行检定，但是接地阻抗模值zg的检定则必须通过制备多种规格的阻抗标准器，测量中需要更换不同规格的标准器，给测量过程带来不便，并且由于测试电流较大，阻抗标准器会发热而产生温度漂移。
技术实现思路
1、本发明提供一种大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路及方法，采用模拟方式模拟不同阻抗的大小，可以有效替代实物阻抗标准器，解决了实物阻抗标准器难以制备的难题。
2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，包括：
4、电流/电压转换电路，用于接入大型接地网阻抗测试仪的测试电流并转换为电压信号v1；
5、移相电路，用于将所述电压信号v1进行移相转换为电压信号v2；
6、数模转换电路，用于将所述电压信号v1进行数模转换为正弦信号v3；
7、第一真有效值转换电路，用于将所述正弦信号v3转换为直流信号vs；
8、积分器电路，用于将所述直流信号vs和直流信号vf进行积分得到直流信号v5；
9、乘法器电路，用于将所述直流信号v5和电压信号v2相乘得到直流信号v6；
10、放大器电路，用于将所述直流信号v6进行放大得到输出信号v0；
11、信号衰减电路，用于将所述输出信号v0进行分压衰减得到正弦信号v4；
12、第二真有效值转换电路，用于将所述正弦信号v4转换为所述直流信号vf。
13、在一些实施例中，所述电流/电压转换电路包括电流传感器g1、二极管d1、二极管d2、电阻r15和运放u8，所述电流传感器g1用于接入所述测试电流，所述电流传感器g1的输出端与所述二极管d1的负极、二极管d2的正极、电阻r15的一端和运放u8的反相端连接，所述二极管d1的正极与所述二极管d2的负极和运放u8的同相端连接，所述电阻r15的另一端与所述运放u8的输出端连接，以输出电压信号v1。
14、在一些实施例中，所述移相电路包括电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、继电器k1、继电器k2、继电器k3、继电器k4、继电器k5、继电器k6、继电器k7、继电器k8、继电器k9、继电器k10、继电器k11、继电器k12、继电器k13、继电器k14、电容c16和运放u9；
15、所述电阻r17与所述运放u8的输出端连接，以接入所述电压信号v1；所述电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30和运放u9的同相端依次串联，所述继电器k1的常开触点与所述电阻r17并联，所述继电器k2的常开触点与所述电阻r18并联，所述继电器k3的常开触点与所述电阻r19并联，所述继电器k4的常开触点与所述电阻r20并联，所述继电器k5的常开触点与所述电阻r21并联，所述继电器k6的常开触点与所述电阻r22并联，所述继电器k7的常开触点与所述电阻r23并联，所述继电器k8的常开触点与所述电阻r24并联，所述继电器k9的常开触点与所述电阻r25并联，所述继电器k10的常开触点与所述电阻r26并联，所述继电器k11的常开触点与所述电阻r27并联，所述继电器k12的常开触点与所述电阻r28并联，所述继电器k13的常开触点与所述电阻r29并联，所述继电器k14的常开触点与所述电阻r30并联；
16、接地的所述电容c16连接在所述电阻r30与所述运放u9的同相端之间，所述运放u9的反相端和输出端连接，以输出电压信号v2；所述继电器k1的线圈、继电器k2的线圈、继电器k3的线圈、继电器k4的线圈、继电器k5的线圈、继电器k6的线圈、继电器k7的线圈、继电器k8的线圈、继电器k9的线圈、继电器k10的线圈、继电器k11的线圈、继电器k12的线圈、继电器k13的线圈和继电器k14的线圈均用于与单片机连接，以通过所述单片机控制相应的常开触点的开闭。
17、在一些实施例中，所述数模转换电路包括dac芯片u6、电阻r9、电容c9、电容c12、电容c14和运放u5；
18、所述dac芯片u6的引脚7与所述运放u8的输出端连接，以接入所述电压信号v1；所述dac芯片u6的引脚3和引脚5均用于与单片机连接，以通过所述单片机调节所述dac芯片u6的转换参数；所述dac芯片u6的引脚8与所述电阻r9的一端连接，所述dac芯片u6的引脚1与所述电容c9的一端和运放u5的反相端连接，所述dac芯片u6的引脚2与所述电容c12的一端和运放u5的同相端连接，所述dac芯片u6的引脚6与所述电容c12的另一端连接后外接电压端+5a，所述运放u5的引脚5与所述电容c14的一端连接，所述运放u5的引脚4与所述电容c14的另一端连接后外接电压端-12a，所述运放u5的引脚7外接电压端+12a，所述电阻r9的另一端与所述电容c9的另一端和运放u5的输出端连接，以输出正弦信号v3。
19、在一些实施例中，所述第一真有效值转换电路包括直流转换器u4、运放u11a、运放u11b、电阻r16、电容c15、变阻器r13、电容c13、电阻r14、电容c11、电阻r10、电阻r11、电容c10和电容c8；
20、所述直流转换器u4的引脚15与所述运放u5的输出端连接，以接入正弦信号v3；所述直流转换器u4的引脚1与电阻r16的一端和接地的电容c15连接，直流转换器u4的引脚6与所述变阻器r13的第一定端连接，所述直流转换器u4的引脚11与所述电容c13的一端、电阻r14的一端、变阻器r13的第二定端和滑动端连接，所述直流转换器u4的引脚10与所述电容c13的另一端连接，所述电阻r16的另一端与所述电阻r14的另一端和电容c11的一端连接；
21、所述直流转换器u4的引脚16与所述电容c11的另一端和电阻r10的一端连接，所述电阻r10的另一端与电阻r11的一端和电容c8的一端连接，所述电阻r11的另一端与所述运放u11a的同相端和接地的电容c10连接，所述电容c8的另一端与所述运放u11b的同相端、运放u11a的反相端和输出端连接，所述运放u11b的反相端和输出端连接，以输出直流信号vs。
22、在一些实施例中，所述积分器电路包括积分器u12b和电容c3，所述乘法器电路包括乘法器u7，所述放大器电路包括放大器u3、电阻r7、电阻r8和电阻r12；
23、所述积分器u12b的同相端与所述运放u11b的输出端连接，以接入直流信号vs；所述积分器u12b的反相端与电容c3的一端连接后用于接入直流信号vf；所述电容c3的另一端与所述积分器u12b的输出端连接，以输出直流信号v5；所述乘法器u7的引脚7与所述积分器u12b的输出端连接，以接入直流信号v5；所述乘法器u7的引脚1与所述运放u9的输出端连接，以接入电压信号v2，所述乘法器u7的引脚5输出直流信号v6；所述放大器u3的引脚3与所述乘法器u7的引脚5连接，以接入直流信号v6；所述放大器u3的引脚2与电阻r8的一端和接地的电阻r7连接，所述放大器u3的引脚5通过所述电阻r12外接电压端+75v，所述电阻r8的另一端与所述放大器u3的引脚6连接，以输出输出信号v0。
24、在一些实施例中，所述信号衰减电路包括继电器h1、继电器h2、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r35、二极管d3、二极管d4和运放u10；
25、所述电阻r31的一端与所述放大器u3的引脚6连接，以接入输出信号v0；所述电阻r31的另一端与所述电阻r32的一端和继电器h1的引脚2连接，所述电阻r32的另一端与所述电阻r33的一端和继电器h1的引脚4连接，所述电阻r33的另一端与所述电阻r34的一端和继电器h1的引脚5连接，所述电阻r34的另一端与接地的所述电阻r35和继电器h1的引脚7连接，所述继电器h1的引脚1与所述二极管d3的负极连接后外接电压端+12，所述继电器h1的引脚8与所述二极管d3的正极连接后用于与单片机连接，以通过所述单片机控制继电器h1的触点的开闭；
26、所述继电器h1的引脚3与所述继电器h2的引脚5连接，所述继电器h1的引脚6与所述继电器h2的引脚7连接，所述继电器h2的引脚1与所述二极管d4的负极连接后外接电压端+12，所述继电器h2的引脚8与所述二极管d4的正极连接后用于与单片机连接，以通过所述单片机控制继电器h2的触点的开闭；所述继电器h2的引脚6与所述运放u10的同相端连接，所述运放u10的反相端和输出端连接，以输出正弦信号v4。
27、在一些实施例中，所述第二真有效值转换电路包括直流转换器u2、运放u1a、运放u1b、电阻r6、电容c7、变阻器r4、电容c5、电阻r5、电容c4、电阻r1、电阻r2、电容c2和电容c1；
28、所述直流转换器u2的引脚15与所述运放u10的输出端连接，以接入正弦信号v4；所述直流转换器u2的引脚1与电阻r6的一端和接地的电容c7连接，直流转换器u2的引脚6与所述变阻器r4的第一定端连接，所述直流转换器u2的引脚11与所述电容c5的一端、电阻r5的一端、变阻器r4的第二定端和滑动端连接，所述直流转换器u2的引脚10与所述电容c5的另一端连接，所述电阻r6的另一端与所述电阻r5的另一端和电容c4的一端连接；
29、所述直流转换器u2的引脚16与所述电容c4的另一端和电阻r1的一端连接，所述电阻r1的另一端与电阻r2的一端和电容c1的一端连接，所述电阻r2的另一端与所述运放u1b的同相端和接地的电容c2连接，所述电容c1的另一端与所述运放u1a的同相端、运放u1b的反相端和输出端连接，所述运放u1a的反相端和输出端连接，以输出直流信号vf。
30、一种大型接地网阻抗测试仪模拟检定方法，通过上述中任一项所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路实现；
31、所述大型接地网阻抗测试仪模拟检定方法包括：
32、通过电流/电压转换电路接入大型接地网阻抗测试仪的测试电流并转换为电压信号v1；
33、通过移相电路将所述电压信号v1进行移相转换为电压信号v2；
34、通过数模转换电路将所述电压信号v1进行数模转换为正弦信号v3；
35、通过第一真有效值转换电路将所述正弦信号v3转换为直流信号vs；
36、通过积分器电路将所述直流信号vs和直流信号vf进行积分得到直流信号v5；
37、通过乘法器电路将所述直流信号v5和电压信号v2相乘得到直流信号v6；
38、通过放大器电路将所述直流信号v6进行放大得到输出信号v0；
39、通过信号衰减电路将所述输出信号v0进行分压衰减得到正弦信号v4；
40、通过第二真有效值转换电路将所述正弦信号v4转换为所述直流信号vf。
41、综上所述，本发明至少具有以下有益效果：
42、本发明采用模拟方式模拟不同阻抗的大小，可以有效替代实物阻抗标准器，解决了实物阻抗标准器难以制备的难题。
1.一种大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述电流/电压转换电路包括电流传感器g1、二极管d1、二极管d2、电阻r15和运放u8，所述电流传感器g1用于接入所述测试电流，所述电流传感器g1的输出端与所述二极管d1的负极、二极管d2的正极、电阻r15的一端和运放u8的反相端连接，所述二极管d1的正极与所述二极管d2的负极和运放u8的同相端连接，所述电阻r15的另一端与所述运放u8的输出端连接，以输出电压信号v1。
3.根据权利要求2所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述移相电路包括电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、继电器k1、继电器k2、继电器k3、继电器k4、继电器k5、继电器k6、继电器k7、继电器k8、继电器k9、继电器k10、继电器k11、继电器k12、继电器k13、继电器k14、电容c16和运放u9；
4.根据权利要求3所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述数模转换电路包括dac芯片u6、电阻r9、电容c9、电容c12、电容c14和运放u5；
5.根据权利要求4所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述第一真有效值转换电路包括直流转换器u4、运放u11a、运放u11b、电阻r16、电容c15、变阻器r13、电容c13、电阻r14、电容c11、电阻r10、电阻r11、电容c10和电容c8；
6.根据权利要求5所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述积分器电路包括积分器u12b和电容c3，所述乘法器电路包括乘法器u7，所述放大器电路包括放大器u3、电阻r7、电阻r8和电阻r12；
7.根据权利要求6所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述信号衰减电路包括继电器h1、继电器h2、电阻r31、电阻r32、电阻r33、电阻r34、电阻r35、二极管d3、二极管d4和运放u10；
8.根据权利要求7所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路，其特征在于，所述第二真有效值转换电路包括直流转换器u2、运放u1a、运放u1b、电阻r6、电容c7、变阻器r4、电容c5、电阻r5、电容c4、电阻r1、电阻r2、电容c2和电容c1；
9.一种大型接地网阻抗测试仪模拟检定方法，其特征在于，通过权利要求1至8中任一项所述的大型接地网阻抗测试仪模拟检定电路实现；
