本申請涉及電子測量技術，更具體地，涉及一種用于檢測接地回路的電阻的鉗形表。

背景技術：

用于檢測接地回路的電阻的鉗形表，也稱為接地鉗表，是一種手持式儀表，它可對多接地系統(tǒng)進行檢測而不必斷開被測的接地回路，因此在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了廣泛應用。例如，鉗形表的典型用途包括測試高壓塔、大樓、移動通信基站及射頻發(fā)射機等接地回路的電阻，以及對防雷系統(tǒng)進行檢測。

技術實現(xiàn)要素：

本申請的目的之一在于提供一種能夠提高測量精確度的鉗形表。

在本申請的一個方面公開了一種鉗形表。所述鉗形表可用于檢測待測接地回路的電阻。所述鉗形表包括：源變壓器單元，所述源變壓器單元被配置成接收交變的輸入電壓信號，并且可與所述待測接地回路彼此電耦合；感應變壓器單元，所述感應變壓器單元可與所述待測接地回路彼此電耦合，所述感應變壓器單元被配置成能夠產(chǎn)生響應于所述輸入電壓信號的感應電流信號；參考電阻回路，所述參考電阻回路與所述源變壓器單元和所述感應變壓器單元電耦合；處理控制器，所述處理控制器接收所述感應電流信號，并且所述處理控制器被配置成可基于所述感應電流信號來確定所述待測接地回路的電阻。

在本申請中，由于設置與鉗形表的源變壓器單元和感應變壓器單元電耦合的參考電阻回路，可以通過調整參考電阻回路的具體物理參數(shù)而抵消源變壓器單元和感應變壓器單元之間的電磁干擾對檢測結果的影響，從而提高鉗形表的測量精確度。

在一些實施例中，所述源變壓器單元包括源變壓器環(huán)形磁芯和圍繞所述源變壓器環(huán)形磁芯纏繞的第一線圈繞組,所述感應變壓器單元包括感應變壓器環(huán)形磁芯和圍繞所述感應變壓器環(huán)形磁芯纏繞的第二線圈繞組。

在一些實施例中，所述源變壓器環(huán)形磁芯和感應變壓器環(huán)形磁芯各自包括可以相對彼此打開和閉合的第一夾鉗和第二夾鉗，當所述第一夾鉗相對所述第二夾鉗閉合時，在所述第一夾鉗和第二夾鉗之間形成閉合區(qū)域；當所述第一夾鉗相對所述第二夾鉗打開時，在所述第一夾鉗和第二夾鉗之間形成開口，所述待測接地回路的一段可以經(jīng)由所述開口被置于所述第一夾鉗和第二夾鉗之間。

在一些實施例中，所述源變壓器環(huán)形磁芯沿軸向與所述感應變壓器環(huán)形磁芯彼此并列設置，使得所述源變壓器環(huán)形磁芯的第一夾鉗和第二夾鉗與所述感應變壓器單元環(huán)形磁芯的對應第一夾鉗和第二夾鉗同步打開和閉合。

在一些實施例中，所述參考電阻回路包括彼此串聯(lián)的導線和電阻元件，所述導線穿過由所述源變壓器環(huán)形磁芯的第一夾鉗和第二夾鉗構成的閉合區(qū)域，以及穿過由所述感應變壓器環(huán)形磁芯的第一夾鉗和第二夾鉗構成的閉合區(qū)域。

在一些實施例中，所述導線圍繞所述源變壓器環(huán)形磁芯和所述感應變壓器環(huán)形磁芯纏繞一圈或者多圈。

在一些實施例中，所述電阻元件的電阻值為500-1500歐姆。

在一些實施例中，所述鉗形表還包括：覆蓋所述源變壓器環(huán)形磁芯和第一線圈繞組的第一屏蔽罩；以及覆蓋所述感應變壓器環(huán)形磁芯和第二線圈繞組的第二屏蔽罩。

在一些實施例中，所述鉗形表進一步包括與所述第二線圈繞組相連接的感應信號處理單元，所述感應信號處理單元接收來自所述感應變壓器單元的感應電流信號并產(chǎn)生與所述感應電流信號對應的有效感應電壓。

在一些實施例中，所述感應信號處理單元包括依次連接的電流/電壓轉換單元、帶通濾波器、反相放大器、有效值計算單元，所述感應信號處理單元通過第一模擬/數(shù)字轉換單元與所述處理控制器連接。

在一些實施例中，所述鉗形表還包括：與所述參考電阻回路的電阻元件連接的參考信號處理單元，所述參考信號處理單元接收所述參考電阻回路產(chǎn)生的響應于所述輸入電壓信號的參考電壓信號，并基于所述參考電壓信號產(chǎn)生有效參考電壓。

在一些實施例中，所述參考信號處理單元包括依次連接的正相放大器、帶通濾波器和有效值計算單元，所述參考信號處理單元通過第二模擬/數(shù)字轉換單元連接至所述處理控制器。

在一些實施例中，所述鉗形表還包括：與所述參考電阻回路的電阻元件連接的參考信號處理單元，所述參考信號處理單元接收所述參考電阻回路產(chǎn)生的響應于所述輸入電壓信號的參考電壓信號，并基于所述參考電壓信號產(chǎn)生有效參考電壓，其中所述參考信號處理單元包括依次連接的正相放大器、帶通濾波器和有效值計算單元，所述參考電壓信號處理單元通過所述第一模擬/數(shù)字轉換單元連接至所述處理控制器。

在一些實施例中，所述鉗形表還包括信號源，所述信號源被配置用于向所述源變壓器單元提供輸入電壓信號。

在一些實施例中，所述輸入電壓信號為方波或正弦波的電壓信號。

在一些實施例中，所述處理控制器還包括存儲器，所述存儲器中存儲有預設標準電壓值，所述處理控制器被配置為將所述有效參考電壓的值與所述預設標準電壓值進行比較，當所述預設標準電壓值與所述有效參考電壓的值之間的差值大于預定閾值時，則確定所述源變壓器環(huán)形磁芯的第一夾鉗和第二夾鉗以及所述感應變壓器環(huán)形磁芯的第一夾鉗和第二夾鉗未正確閉合。

在一些實施例中，所述處理控制器還包括存儲器，所述存儲器中存儲有預設標準電壓值，所述處理控制器配置成在開機時執(zhí)行自檢操作，在所述自檢操作中，所述處理控制器基于所述有效參考電壓的值與所述預設標準電壓值確定校正系數(shù)，并將該校正系數(shù)存儲在所述存儲器中，用于校正所述鉗形表所測得的待測接地回路的電阻。

在一些實施例中，所述處理控制器還包括存儲器，所述處理控制器配置成在開機時執(zhí)行自檢操作，在所述自檢操作中，所述處理控制器確定所述感應變壓器單元中響應于所述輸入電壓信號的初始感應電流值，并將所述初始感應電流值存儲在所述存儲器中。

在一些實施例中，當所述待測接地回路與所述源變壓器單元和感應變壓器單元電耦合時，所述感應變壓器單元產(chǎn)生檢測感應電流信號，所述處理控制器基于所述初始感應電流信號和檢測感應電流信號來確定所述待測接地回路的電阻。

在一些實施例中，所述鉗形表還包括分時控制器，用于控制所述感應信號處理單元和所述參考信號處理單元的輸出分別在不同的時刻經(jīng)由所述第一模擬/數(shù)字信號轉換單元輸入到所述處理控制器。

以上為本申請的概述，可能有簡化、概括和省略細節(jié)的情況，因此本領域的技術人員應該認識到，該部分僅是示例說明性的，而不旨在以任何方式限定本申請范圍。本概述部分既非旨在確定所要求保護主題的關鍵特征或必要特征，也非旨在用作為確定所要求保護主題的范圍的輔助手段。

附圖說明

通過下面結合附圖所做的詳細說明以及所附的權利要求書，本領域技術人員將會更加充分地清楚理解本申請內(nèi)容的上述和其他特征?？梢岳斫?，這些附圖和詳細說明僅描繪了本申請內(nèi)容的若干示例性實施方式，不應將其認為是對本申請內(nèi)容范圍的限定。通過參考附圖，本申請的內(nèi)容將會得到更加明確和詳細地說明。

圖1以方框圖的形式示意性地示出了表示根據(jù)本申請一個實施例的鉗形表的主要測量部件；

圖2為根據(jù)本申請一個實施例的鉗形表的結構示意圖；

圖3為圖2所示的鉗形表在圖2中A-A方向上的剖視圖；

圖4示意性地示出了根據(jù)本申請一個實施例的鉗形表的電路結構；

圖5示意性地示出了根據(jù)本申請另一個實施例的鉗形表的電路結構。

具體實施方式

在下面的詳細描述中，參考了構成說明書的一部分的附圖。在附圖中，除非上下文另有說明，類似的符號通常表示類似的組成部分。詳細描述、附圖和權利要求書中描述的說明性實施方式并非旨在限定。在不偏離本申請主題的精神或范圍的情況下，可以采用其他實施方式，和做出其他變化?？梢岳斫?，可以對本申請中一般性描述的、在附圖中圖解說明的本申請內(nèi)容的各個方面進行多種不同構成的配置、替換、組合，設計，而所有這些都明確地構成本申請內(nèi)容的一部分。

參考圖1，圖1以方框圖示意性地示出了根據(jù)本申請一個實施例的鉗形表10的主要測量部件。如圖所示，鉗形表10包括源變壓器單元110，感應變壓器單元120，參考電阻回路130和處理控制器140。

源變壓器單元110被配置成接收交變的輸入電壓信號，并且可以與待測接地回路(未示出)彼此電耦合。在源變壓器單元110與待測接地回路彼此電耦合的情況下，輸入源變壓器單元110的交變輸入電壓信號可以在待測接地回路上形成相同頻率的交變感應電壓，繼而可在所述待測接地回路中產(chǎn)生交變感應電流。

感應變壓器單元120也可以與待測接地回路彼此電耦合。當待測接地回路與感應變壓器單元120電耦合時，待測接地回路中響應于輸入電壓信號產(chǎn)生的交變感應電流可以相應地在感應變壓器單元120中產(chǎn)生響應于輸入電壓信號的感應電流，并且該感應電流的頻率與輸入電壓信號的頻率相同。

參考電阻回路130分別與源變壓器單元110和感應變壓器單元120電耦合。與待測接地回路相類似，輸入源變壓器單元110的輸入電壓信號也可在參考電阻回路130上產(chǎn)生一相同頻率的交變感應電壓，并進而在感應變壓器單元120上產(chǎn)生感應電流，與待測接地回路所產(chǎn)生的感應電流相疊加而形成感應電流信號。因此，感應變壓器單元120中產(chǎn)生的感應電流信號包含了與待測接地回路關聯(lián)的感應電流，以及與參考電阻回路相關聯(lián)的感應電流。

感應變壓器單元120中產(chǎn)生的感應電流信號被傳輸?shù)教幚砜刂破?40，處理控制器140可基于該感應電流信號來確定待測接地回路的電阻。具體確定方法將在下文中詳述。

圖2-圖4進一步示出了根據(jù)本申請一個實施例的鉗形表10的具體結構。其中，圖2示為鉗形表10的結構示意圖；圖3為鉗形表10在圖2中A-A方向上的剖視圖；而圖4示意性地示出了鉗形表10的電路結構。

如圖2所示，鉗形表10包括表體12以及夾鉗組件14，其中夾鉗組件14安裝于表體12并且從表體12的一端向外延伸。表體12包括表體外殼16，其可以由輕質材料(例如塑料)制成，或者由其他合適的材料制成。表體外殼16的結構設置成適于容納鉗形表10的各種電子元件和機械元件，例如測量和控制電路，處理器等。表體外殼16上還可以根據(jù)需要而設置各種輸入、輸出裝置，例如控制按鈕、旋鈕、開關或顯示屏(圖中未示出)等。

同時參考圖2和圖3，鉗形表10的夾鉗組件14包括源變壓器單元110和感應變壓器單元120。源變壓器單元110包括環(huán)形的源變壓器磁芯112和圍繞源變壓器環(huán)形磁芯112纏繞的第一線圈繞組114。類似地，感應變壓器單元120包括環(huán)形的感應變壓器磁芯122和圍繞感應變壓器環(huán)形磁芯122纏繞的第二線圈繞組124。

源變壓器環(huán)形磁芯112包括可以相對彼此打開和閉合的第一夾鉗112a和第二夾鉗112b。類似地，感應變壓器環(huán)形磁芯122包括可以相對彼此打開的第一夾鉗122a和第二夾鉗122b。源變壓器環(huán)形磁芯112沿軸向與感應變壓器環(huán)形磁芯122彼此并列設置，使得源變壓器環(huán)形磁芯112的第一夾鉗112a和第二夾鉗112b與對應的感應變壓器環(huán)形磁芯122的第一夾鉗122a和第二夾鉗122b同步打開和閉合。在本申請中，“軸向”是指與源變壓器環(huán)形磁芯112和感應變壓器環(huán)形磁芯122所在平面相垂直且經(jīng)過環(huán)形磁芯112，122中心的方向，在圖2中即為垂直于紙面的方向。

當?shù)谝粖A鉗112a、122a相對第二夾鉗112b、122b閉合時，在第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b之間形成大致圓形的閉合區(qū)域，如圖2所示。當?shù)谝粖A鉗112a、122a相對第二夾鉗112b、122b打開時，在第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b之間，具體為第一夾鉗112a，122a的自由端與對應的第二夾鉗112b,122b的自由端之間，形成一開口，允許待測接地回路的一段可以經(jīng)由所述開口被置于第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b之間，從而待測接地回路的一段可穿過處于閉合狀態(tài)的第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b所形成的閉合區(qū)域延伸。

需要說明的是，由于制造工藝等因素的限制，在閉合狀態(tài)下，第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b的自由端之間并不能毫無間隙也完全貼合，它們之間可能存在微小的間隙。該間隙的存在會導致待測接地回路和參考電阻回路上產(chǎn)生的響應于輸入電壓信號的感應電壓變小。當待測接地回路和參考電阻回路上產(chǎn)生的感應電壓與理想閉合狀態(tài)下所產(chǎn)生的感應電壓差異超出一定值時，則待測接地回路的電阻測量值相對于其實際值的差異超出了允許的范圍，因此在檢測前判定夾鉗是否正確閉合有利于提高電阻檢測的準確度。判定夾鉗是否正確閉合的方法將在下文中詳細介紹。

如圖2所示，鉗形表10還包括手柄18，所述手柄18與源變壓器環(huán)形磁芯112的第二夾鉗112b以及感應變壓器環(huán)形磁芯122的第二夾鉗122b機械連接，并且手柄18構造成可帶動第二夾鉗112b，122b相對于第一夾鉗112a，122a打開和閉合。操作人員可以通過操作手柄18而使第二夾鉗112b,122b相對其各自的第一夾鉗112a，122a打開和閉合，從而可以將待測接地回路的一段置于第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b之間，以便對待測接地回路的電學參數(shù)進行測量。

參考圖3，在一些實施例中，鉗形表10還包括覆蓋源變壓器環(huán)形磁芯112和第一線圈繞組114的第一屏蔽罩116，以及覆蓋感應變壓器環(huán)形磁芯122和第二線圈繞組124的第二屏蔽罩126。第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126可以減小源變壓器單元110和感應變壓器單元120之間的電磁干擾。第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126的材料可以選用任何合適的磁屏蔽材料，例如鐵、鋼、或者軟磁性合金(例如坡莫合金)。

在一些實施例中，第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126可以由一片或多片軟磁性合金片材堆疊而成。為了進一步地減小源變壓器單元110和感應變壓器單元120之間的干擾，在圖3所示的實施例中，還可以在第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126之間設置有一層或多層屏蔽間層128，屏蔽間層128可以采用與第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126相同的材料，也可以采用其他合適的材料。

本申請的實施例中，第一屏蔽罩116并未完全覆蓋源變壓器環(huán)形磁芯112和第一線圈繞組，而是在第一屏蔽罩116的遠離第二屏蔽罩126的一側(在圖3的左上角)設置有一個開口。類似地，在第二屏蔽罩126的遠離第一屏蔽罩116的一側(在圖3的右上角)也設置有一個開口。第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126上的開口可以允許位于屏蔽罩116，126之外的參考電阻回路130和待測接地回路能夠與分別設置于屏蔽罩116，126內(nèi)的源變壓器單元110和感應變壓器單元120電耦合。

下面結合圖4的鉗形表10的電路結構圖對本申請的鉗形表10的工作原理進行進一步的描述。

參考圖4，本申請實施例的鉗形表10被用于對待測接地回路150的電阻值R_G進行測量。待測接地回路150例如可以為高壓塔、大樓、移動通信基站、射頻發(fā)射機或防雷系統(tǒng)的接地回路，也可是其他多點接地系統(tǒng)形成的接地回路。

為了進行測量，操作人員首先按壓鉗形表10上的手柄18，使得第二夾鉗112b、122b相對第一夾鉗112a、122a打開而在它們之間形成開口。接著，將待測接地回路150的一段線纜經(jīng)由夾鉗之間開口置于第一夾鉗112a，122a和第二夾鉗112b、122b之間。然后，釋放手柄18，使得第二夾鉗112b、122b相對第一夾鉗112a、122a閉合，從而在第一夾鉗112a、122a和第二夾鉗112b、122b之間形成閉合區(qū)域，待測接地回路150的一段即位于所述閉合區(qū)域內(nèi)。

如圖4所示，鉗形表10本身還可包括信號源160，用于向源變壓器單元110提供交變的輸入電壓信號V_S，輸入電壓信號V_S可以為方波、正弦波或者其他波形的交流電壓信號。在一些實施例中，源變壓器單元110通過電容Cs與信號源160電耦合，其中電容C_S起到了隔離直流信號的作用，但本領域技術人員也可以采用其他具有類似功能的電子元件來連接信號源160和源變壓器單元110。

由于待測接地回路150的一段穿過第一夾鉗112a和第二夾鉗112b之間的封閉區(qū)域而與源變壓器單元110電耦合，當在源變壓器單元110的第一線圈繞組114上施加交變的輸入電壓信號V_S時，會在待測接地回路150上產(chǎn)生相同頻率的感應電壓V_G，以及與之對應的感應電流I_G。感應電壓V_G的數(shù)值可以基于源變壓器單元110的第一線圈繞組114圍繞環(huán)形磁芯112的匝數(shù)N_S，以及待測接地回路150的線纜圍繞源變壓器單元110的環(huán)形磁芯112的匝數(shù)N_G確定。其中，N_G和N_S可以在制造鉗形表10時根據(jù)具體需求進行設置。在圖4所示的實施例中，待測接地回路150的線纜圍繞環(huán)形磁芯112,122的匝數(shù)N_G為1，因此V_G＝V_S/N_S。但在一些情況下，為了使待測接地回路上的感應電壓增大，也可以使待測接地回路150的線纜圍繞環(huán)形磁芯112的匝數(shù)N_G大于1，此時V_G＝V_S*N_G/N_S。

參考電阻回路130包括彼此串聯(lián)的導線132和電阻元件134，在圖4中電阻單元134的電阻值采用R_C標示。參考電阻回路130的一段導線132也穿過第一夾鉗112a，122a和第二夾鉗112b,122b閉合形成的封閉區(qū)域，從而與源變壓器單元110和感應變壓器單元120電耦合。當在源變壓器單元110的第一線圈繞組114上施加交變輸入電壓信號V_S時，則會在參考電阻回路130的電阻單元134上感應出參考電壓信號V_C，以及對應的感應電流。類似地，參考電壓信號V_C的大小也可以基于第一線圈繞組114圍繞環(huán)形磁芯112的匝數(shù)N_S，以及參考電阻回路130的導線132圍繞環(huán)形磁芯112的匝數(shù)N_C來確定，此處不再贅述。參考電阻回路130的導線132圍繞源變壓器環(huán)形磁芯112的匝數(shù)N_C可以為1或者大于1，其具體數(shù)值可以根據(jù)鉗形表10的實際應用環(huán)境及需求來確定。在圖4所述的實施例中，N_C為1。

繼續(xù)參考圖4，待測接地回路150的一段以及參考電阻回路130的一段導線132還穿過第一夾鉗122a和第二夾鉗122b閉合形成的封閉區(qū)域，使得待測接地回路150和參考電阻回路130還分別與感應變壓器單元120電耦合，繼而感應變壓器單元120能夠產(chǎn)生響應于輸入電壓信號V_S的感應電流信號，感應電流信號包含了與待測接地回路150相關聯(lián)的電流成分以及與參考電阻回路130相關聯(lián)的電流成分。

處理控制器140被配置用于接收來自感應變壓器單元120的感應電流信號，并基于感應電流信號確定待測接地回路150的電阻值R_G。處理控制器140例如可以包括一個或多個應用專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(D SP)、數(shù)字信號處理設備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件。

參考電阻回路130中電阻單元134具體可以配置成線繞電阻器、金屬膜電阻器、碳膜電阻器或其他材料的電阻器?？梢詤⒖家韵乱蛩刂械囊粋€或多個來具體設置電阻單元134的電阻值R_C：源變壓器單元110與感應變壓器單元120之間的距離；第一屏蔽罩116和第二屏蔽罩126的屏蔽性能；在閉合狀態(tài)下，第一夾鉗112a、122a與相對應的第二夾鉗112b、122b之間的間隙大小。當源變壓器單元110與感應變壓器單元120之間的距離較大時，電阻單元134的阻值R_C可以相對較小。當?shù)谝黄帘握?16和第二屏蔽罩126的屏蔽性能較好時，電阻單元134的阻值R_C也可以相對較小。當在閉合狀態(tài)下的第一夾鉗112a、122a與相應的第二夾鉗112b、122b之間的間隙較小時，電阻單元134的阻值R_C也可以相對較小。具體地，在一些實施例中，電阻單元134的電阻值R_C的范圍可以為500-1500歐姆。

在一些實施例中，如圖4所示，鉗形表10還包括感應信號處理單元170和第一模擬-數(shù)字轉換單元191。感應信號處理單元170接收來自感應變壓器單元120的感應電流信號并產(chǎn)生與之對應的有效感應電壓，第一模擬-數(shù)字轉換單元191將所述有效感應電壓轉化為數(shù)字電壓信號并將其傳輸?shù)教幚砜刂破?40。

在一個具體的實施例中，如圖4所示，感應信號處理單元170包括依次連接的電流-電壓轉換單元、帶通濾波器(BPF)、反相放大器和有效值(RMS)計算單元。所述有效值計算單元可以為真有效值(True RMS)計算單元，在待測接地回路150具有非線性負載時，所述真有效值計算單元可以使處理控制器140獲得更準確的計算結果。

處理控制器140在接收到第一模擬-數(shù)字轉換單元191傳輸?shù)臄?shù)字電壓信號后，結合感應信號處理單元170的電路參數(shù)計算出感應變壓器單元120的感應電流信號值，再基于感應電流信號值來確定待測接地回路150的電阻值R_G。

以下繼續(xù)結合圖4來說明處理控制器140如何基于感應電流信號值確定待測接地回路150的電阻值R_G。

在理想的鉗形表中，源變壓器單元和感應變壓器單元之間應該沒有任何內(nèi)部干擾，則待測接地回路的電阻值R_G＝V_G/I_G。但是，實際使用情況下，源變壓器單元通常與感應變壓器單元因彼此距離較近而產(chǎn)生內(nèi)部干擾，從而在感應變壓器單元中產(chǎn)成干擾電流I_ii，導致無法準確測量待測接地回路的電阻。

針對于此，本申請的鉗形表10中通過設置參考電阻回路130可以有效減少上述內(nèi)部干擾對接地回路的測量的影響，能夠提高測量準確度。

具體地，在鉗形表10上電開機時，處理控制器140執(zhí)行自檢操作。處理控制器140首先獲取真有效值計算單元和第一模擬-數(shù)字轉換單元191及其之間電路上的靜態(tài)偏置I_D，該信號是直流偏置。接著，處理控制器140開啟信號源160，以向源變壓器單元110輸入交變的輸入電壓信號VS，處理控制器140獲取來自感應變壓器單元120的、響應于輸入電壓信號V_S的初始感應電流I_AC。由于此時尚未接入待測接地回路，所以初始感應電流I_AC實際上是靜態(tài)電流I_D、干擾電流I_ii和通過參考電阻回路130產(chǎn)生的參考感應電流I_C疊加形成的。由于干擾電流I_ii與參考感應電流I_C的相位相反，因此初始感應電流I_AC也可用等式(1)表示：

I_AC＝I_D+I_C-I_ii (等式1)

在自檢操作中，處理控制器140將所獲得的初始感應電流值I_AC存儲至處理控制器140的存儲器142中。其中，存儲器142可以由任意類型的易失性或非易失性存儲設備或者它們的組合實現(xiàn)，如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)，電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)，可編程只讀存儲器(PROM)，只讀存儲器(ROM)，磁存儲器，快閃存儲器，磁盤或光盤。

當自檢操作結束后對待測接地回路150進行測量時，待測接地回路150的一段被置于第一夾鉗112a,122a與第二夾鉗112b，122b所形成的閉合區(qū)域內(nèi)，從而分別與源變壓器單元110和感應變壓器單元120電耦合。通過信號源160輸入交變的輸入電壓信號V_S，待測接地回路150上產(chǎn)生感應電壓V_G，參考電阻回路130上產(chǎn)生感應電壓V_C，感應變壓器單元120中因待測接地回路150和參考電阻回路130的共同作用而產(chǎn)生響應于輸入電壓信號V_S的檢測感應電流信號I_G,now。其中，檢測感應電流信號I_G,now實際包含了以下幾種電流成分：靜態(tài)電流I_D、干擾電流I_ii、參考感應電流I_C和與待測接地回路150相關聯(lián)的待測感應電流I_G，即I_G,now＝I_G+I_D+I_C-I_ii。如前面所述，I_AC＝I_D+I_C-I_ii，因此，I_G,now＝I_G+I_AC。在圖4所示的實施例中，由于待測接地回路和參考電阻回路的匝數(shù)均為1，因此V_G與V_C相等。

處理控制器140獲取從第一模擬-數(shù)字轉換單元191輸出的感應電壓信號有效值，并根據(jù)感應信號處理電路170和第一模擬-數(shù)字轉換單元191的電學參數(shù)計算得到檢測感應電流信號I_G,now。處理控制器140根據(jù)待測接地回路和源變壓器單元120的匝數(shù)比(N_G/N_S)由輸入電壓信號V_S計算得到待測接地回路150上產(chǎn)生感應電壓V_G，然后利用以下等式(2)計算得到待測接地回路150的測量電阻值R_G,now。

R_G,now＝V_G/(I_G,now-I_AC) (等式2)

從上面的等式1可以看出，I_ii對I_AC的數(shù)值起抵消作用。若沒有I_C成分，I_ii的會使I_AC非單調變化。而初始感應電流I_AC的非單調又會導致待測接地回路150測量電阻值R_G.now的非單調變化，使得R_G.now不準確。而在本實施例中，這個問題可以通過設置電阻單元134的電阻值R_C，使得參考感應電流I_C始終大于干擾電流I_ii來解決。因此，本申請實施例的鉗形表10可以通過合理設置電阻單元134的電阻值R_C而減小源變壓器單元110和感應變壓器單元120之間的內(nèi)部干擾對待測接地回路150的電阻的測量值的影響，從而提高測量的準確度。

進一步地，在一些實施例中，如圖4所示，鉗形表10還可包括參考信號處理單元180和第二模擬-數(shù)字轉換單元192。參考信號處理單元180與參考電阻回路130連接，接收參考電阻回路130產(chǎn)生的、響應于輸入電壓信號V_S的參考電壓信號V_C，并基于參考電壓信號V_C產(chǎn)生有效參考電壓。其中，當待測接地回路和參考電阻回路的匝數(shù)均為1時，V_G與V_C相等。第二模擬-數(shù)字轉換單元192將有效參考電壓轉化為數(shù)字有效參考電壓信號并傳輸至處理控制器140。在一個具體的實施例中，參考信號處理單元180包括依次連接的正相放大器、帶通濾波器和有效值計算單元。有效值計算單元例如可以為真有效值(True RMS)計算單元。

處理控制器140可以基于從第一模擬-數(shù)字轉換單元191接收的數(shù)字電壓信號以及從第二模擬-數(shù)字轉換單元192接收的數(shù)字有效參考電壓，判斷第一夾鉗112a，122a和第二夾鉗112b，122b是否正確閉合，以及對測得的待測電阻回路150的電阻值R_G.now進行增益補償。

具體地，在一實施例中，在處理控制器140的存儲器142中存儲有預設標準電壓值V_C,CAL。可以在工廠制造校正過程中在夾鉗閉合狀態(tài)下電阻單元134上所感應的感應電壓值而設定預設標準電壓值V_C,CAL，并將其存儲在存儲器142中。在鉗形表10的開機自檢或者測量待測接地回路130的電阻值R_G的過程中，處理控制器140將通過參考信號處理單元180獲得的有效參考電壓的值V_C,NOW與預設標準電壓值V_C,CAL進行比較。

當?shù)谝粖A鉗112a和第二夾鉗112b和/或第一夾鉗122a和第二夾鉗122b打開或者閉合不當時，兩個夾鉗自由端的表面之間不能彼此緊密貼合，從而會導致測得的有效參考電壓值V_C,NOW減小。因此，當處理控制器140判斷預設標準電壓值V_C,CAL與有效參考電壓的值V_C,NOW之間的差值大于一預定閾值(例如大于V_C,CAL的5％)時，則可以確定第一夾鉗112a和第二夾鉗112b和/或第一夾鉗122a和第二夾鉗122b未正確閉合。此時，處理控制器140可以控制相應的輸出裝置向使用者發(fā)出一個可視的警告信號(例如警告燈閃爍，或者顯示屏顯示相應的字符或圖形)和/或一個可聽到的警告信號(例如警報聲)。

另外，源變壓器單元110和感應變壓器單元120之間的電壓感應的傳輸效率會隨著鉗形表10打開和閉合次數(shù)的增加而降低，當鉗形表10經(jīng)過成百上千次的打開和閉合操作后，會導致對待測接地回路130的電阻的測量值不準確。

因此，在某些實施例中，在處理控制器140的存儲器142中還存儲有預設標準電壓值V_C,CAL。處理控制器140在開機時執(zhí)行自檢操作，在自檢操作中，處理控制器140基于預設標準電壓值V_C,CAL和從參考信號處理單元180獲得的有效參考電壓值V_C,NOW確定校正系數(shù)α＝(V_C,NOW/V_C,CAL)，并將該校正系數(shù)α存儲在存儲器142中。在對待測接地回路130的電阻進行測量時，使用校正系數(shù)α按照等式(3)對待測接地回路130的電阻的當前測量值R_G,NOW進行校正，得到增益補償后的電阻值R_G,REAL。

R_G,REAL＝α*R_G,NOW＝(V_C,NOW/V_C,CAL)*R_G,NOW (等式3)

通過以上校正后，減小了由于鉗形表10的傳輸效率降低導致的對待測接地回路130的電阻測量值不準確的問題，提高了測量準確度。

參考圖5，圖5示出了本申請另一實施例的鉗形表20的電路結構圖。與圖4所示的鉗形表10相比，鉗形表20的主要區(qū)別在于：鉗形表20僅包括一個模擬-數(shù)字信號轉換單元191，并且還包括一個分時控制器193。分時控制器193分別與感應信號處理單元170和參考信號處理單元180電耦合，用于控制感應信號處理單元170和參考信號處理單元180的輸出分別在不同的時刻經(jīng)由模擬-數(shù)字信號轉換單元191輸入到處理控制器140。在一些實施例中，分時控制器193可以采用時控的開關實現(xiàn)。

應當注意，盡管在上文詳細描述中提及了鉗形表的若干模塊或子模塊，但是這種劃分僅僅是示例性的而非強制性的。實際上，根據(jù)本申請的實施例，上文描述的兩個或更多模塊的特征和功能可以在一個模塊中具體化。反之，上文描述的一個模塊的特征和功能可以進一步劃分為由多個模塊來具體化。

那些本技術領域的一般技術人員可以通過研究說明書、公開的內(nèi)容及附圖和所附的權利要求書，理解和實施對披露的實施方式的其他改變。在權利要求中，措詞“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一”、“一個”不排除復數(shù)。在本申請的實際應用中，一個零件可能執(zhí)行權利要求中所引用的多個技術特征的功能。權利要求中的任何附圖標記不應理解為對范圍的限制。