一种新型传感结构的光学直流电流传感器

分析比较了多种直流大电流测量方法,指出直流测量设备高压侧无源化是未来高压测量设备的发展趋势。针对传统块状玻璃型电流传感器传感头加工难度大、直流解调算法难以精确解调出法拉第旋转角的缺点,采用一种基于双光源双输出条形传感头的新型无源式直流电流传感器。这种结构降低了传感头制作及加工难度,在双通道光路、电路不对称的情况下,能够将与被测电流成正比的直流信号从直流本底光强信号精确解调出来。试验结果表明,在300 ~3 000 A范围内,测量准确度优于0.5%,在光功率波动达25.2%、双光路光功率不对称度为34.2%的情况下,双光源双输出传感器相对误差变化范围为-0.4% ~ +0.42%,远高于相同测试条件下单光源双输出传感器的性能。     

采用5000:1动态范围的单相高准确度计量芯片设计的1(100)A电流规格电能表

采用IDT计量芯片90E24,实现了电流规格为1(100)A的单相高准确度、宽量程智能电能表的设计.产品测试结果表明,电能表在20mA～100A的电流范围内,计量准确度优于±0.2%,温度系数优于±150×10-6/℃.     

应用于断路器中的光供电式空心电流互感器

介绍了一种应用于断路器中的光供电式空心电流互感器的原理、结构及性能。提出采用光纤在高、低压侧间传送测量信号及其高压侧所需要的能量,绝缘结构相对简单,将空心电流互感器组合在断路器中可减小设备占地面积和体积。所研制的电流互感器采用基于印刷电路板的空心线圈的结构,线圈二次绕组无需手工绕制和电阻调整;并对额定电流20 A,300 A及3 000 A的样机分别进行了测试,结果表明该系列电流互感器计量准确度均达到0.2S级,保护准确度为5P20。     

一种高准确度有源光学电流互感器的研制与校验

和传统的电磁式电流互感器(CT)相比,本文研制的高准确度有源光学电流互感器(AOCT)具有绝缘简单可靠、体积小、重量轻等优点.高压线路的待测电流经小开支高准确度CT和精密电阻变为弱电压信号,再经调制电路和发光二极转换为光脉信号,通过光纤传输到低端进行信号解调和处理.地面的大功率激光器发出的光能经能量光纤传送到高压端,由光电池转换为电能作为高压端的工作电源.高压端和低压端靠光纤边接和绝缘.其于误差争析理论,提出校验通道的误差应不大于补试通道误差限的五人之一.据此构造了AOCT的测试系统,对本文研制的AOCT进行了线性度和温度特性测试.分析了温度对AOCT测量结果的影响,提出了相应的温度补偿方法：求出AOCT在多项式回归模型下的温度响应函数,进而修正测量结果.在-40℃~60℃的工作温度范围内,本文研制的 AOCT满足国际标准IEC60044-8对0.2级计量用电流互感器的准确度要求.     

一种袖珍式光纤电流传感器

提出了一种基于Faraday效应的集磁环结构的袖珍式光纤电流传感器,并就温度变化对它的影响进行了讨论.该传感器在电流有效值0～1000A的范围内进行了实验,实验结果表明其线性度相对偏差在±0.2%以内.利用该传感器对电流谐波进行了分析,结果和理论分析一致:存在奇数次谐波.     

罗氏线圈电子式电流互感器积分特性研究

为降低电子式电流互感器(ECT)的暂态误差、提高稳态电流的测量准确度,提出了一种应用于罗氏线圈ECT信号采集系统的压频变换器模数混合积分器(VFC-ADI)方法。对罗氏线圈输出信号进行压频数值转换,由脉冲计数器完成数值计数,微处理器对计数值处理后得出被测电流的积分波形。选取VFC芯片AD7742进行仿真分析,仿真结果显示VFC-ADI方法能准确地反映一次侧暂态电流波形。对罗氏线圈ECT暂态故障电流及稳态电流进行试验测试,结果表明VFC-ADI方法能准确反映暂态故障电流特征;对于稳态电流测试,比差的变化范围为-0.15%~0.15%,角差的变化范围为-1′~1.5′,其输出值完全满足0.2 s级基本准确度测试要求。VFC-ADI方法在模数转换过程中实现了积分功能,数据处理结果表明其更接近于理想积分器。     

高准确度自补偿小电流互感器的设计与性能测定

设计了一种高准确度的自补偿小电流互感器 ,对其线性度、比差与角差进行了测定 ,特别关注了 - 30℃～ +5 0℃范围内的温度特性和环境温度对互感器准确度的影响 ,提出了用于修正温度变化造成误差漂移的方法     

带IEC母线的电压、电流源

法国adret electroniquc生产了一种高精度的可调直流电压、电流源Adret 103。电流范围1～100mA、电压范围1～100V,分辨率1μA、1μV。线性度0.001～0.005%,长期稳定性为1×10~(-5)。电压量限:10、50和100V,电流量限:25、50、100mA。噪声低于10μV及200nA。     

全光纤电流互感器测量性能的优化分析与实验研究

建立了线性双折射对全光纤电流互感器(FOCT)测量性能影响的数学模型。该模型充分考虑光纤的固有线性双折射、弯致线性双折射和温致线性双折射,揭示了温度变化量、光纤弯曲半径及缠绕匝数是影响FOCT测量性能(包括准确度和灵敏度)的3个主要因素。具体表现为:温度变化量越大,FOCT的准确度和灵敏度越低;当光纤弯曲半径增大时,FOCT的准确度和灵敏度先减小后增大;光纤缠绕匝数越多,FOCT准确度越低,而灵敏度越高。基于上述理论分析,综合考虑FOCT的准确度和灵敏度,提出了具体的优化方法,并通过仿真对FOCT进行优化分析和计算。最后设计并搭建了FOCT实验平台,进行线性度、温度循环、准确度和灵敏度测试,并根据测试结果选取光纤最优弯曲半径和缠绕匝数,使其在温度波动时满足准确度和灵敏度要求。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。     

直流电子式电流互感器中的一种谐波测量新方法

直流线路中谐波的测量对于谐波的抑制和治理具有重要的意义。为此,介绍了一种新型的300A直流电子式电流互感器(ECT)的谐波测量方法。该方法采用自积分式的带铁氧体铁心的Rogowski线圈,既克服了传统线圈受直流偏移影响严重的缺点,又避免了空心Rogowski线圈在小信号时灵敏度低的不足。实验结果证明该线圈在满足准确度要求的条件下可忽略直流分量对于磁导率的影响。同时,在实验室条件下,对线圈及积分电路的线性度、频率特性和温度特性进行了评估,实验结果显示该系统可以对50～2500Hz频段的谐波进行准确测量。系统线性度良好,准确度达到1%,并能在-30～70℃的温度变化范围内稳定工作,满足公用电网电能质量谐波GB/T14549-1993的要求。     

三相光学电流互感器基础理论研究

提出了一种全新的用一路光和一套检测系统实现电力系统三相电流同时测量的三相光学电流互感器。用矩阵光学的方法建立了基于法拉第磁光效应的正相光学电流互感器的数学模型,对理论结果进行了仿真实验,指出了线性双折射效应对三相光学电流互感器系统在灵敏度、线性度、稳定性等方面的影响,证明了系统的可行性。     

扫描磁铁电源闭环控制方案研究

介绍了一种扫描磁铁电源的改进方案,在传统的非线性近似系统的基础上进行了改良,在全桥对称电路上采用了一种基于脉宽调制的闭环控制方案,使扫描磁铁电源输出的电流为峰-峰值为0～8A可调,扫描频率为5～8Hz可调的连续三角波。该方案输出电流线性度好,闭环系统的快速性,鲁棒性均优于传统方案。     

非线性电阻交流参数测试系统的研制

基于函数发生器MAX038、通用乘法器AD734、具有A/D和D/A端口的数据采集卡及计算机,实现了交流高压电源可自动调节的非线性电阻交流参数测试系统,可自动测试非线性电阻给定电流条件下的交流U1mA,U100μA,U10μA等参数,以及给定交流电压条件下的全电流Io、阻性电流Ir。用于测试系统中的交流高压电源,输出的正弦波电压范围为0～15kV,谐波分量小于1.5%。采用谐波分次补偿法求取非线性电阻的阻性电流,测试精度和Heithley191高精度数字万用表相比较,偏差小于1%。测试系统可用于非线性电阻的交流参数自动化测试,具有较高的测试效率和测量精度。     

基于多量程控制罗氏线圈标准电流互感器研究

用于电流互感器准确度校验的标准电流互感器为铁磁式、多引线抽头结构,二次侧存在开路高压危险。在校验时需更换一次导线缠绕匝数和二次出线接线柱。基于罗氏线圈电子式互感器制造技术,通过高精度罗氏线圈和多量程控制系统方案设计,研制了0.05级罗氏线圈标准电流互感器,可满足从5~5 000 A不同量程额定一次电流校验要求。罗氏线圈标准电流互感器实现将一次电流信号转换为标准数字信号,具有无铁芯、质量轻、体积小等优势,同时,还具有高线性度、宽范围测量、频率响应范围宽及开放协议等特点,能够满足数字信号发展的电子互感器准确度校验要求。     

基于LLC谐振变换器的近距离无线供电系统

针对极近距离下传统无线供电方式谐振频率和电压增益受线圈气隙影响较大的问题,此处提出了基于串联式LLC谐振电路拓扑形式的无线供电系统。通过建立电路模型研究其频率增益特性,提出调整控制信号与次级电流同相实现自动频率追踪,并分析推导了变压器实际损耗对调谐精度的影响及补偿方式。针对所述方法对电流过零点时刻信息的需求,提出一种简单、通用、低成本的光反馈电路。设计样机并进行测试和对比实验,结果表明:系统实现了自动调谐功能,在0.2～1mm的间距范围以及12 V供电0.4～0.8的品质因数范围下频率变化2%,电压变化1%,证明了所提方案的有效性。     

集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法

为解决集磁环式光学电流互感器存在的线性度和准确度差的问题,提出了一种集磁环式光学电流互感器的自校正测量方法。该方法在常规集磁环式光学电流互感器的基础上增加基准电流源、自校正线圈和远端采集单元,并采用自校正算法进行数据处理,使常规的集磁环式光学电流互感器成为一个完整的自校正测量系统。实验结果表明,所设计的集磁环式光学电流互感器测量准确度等级满足IEC 0.2级的测量要求,可以有效提高集磁环式光学电流互感器的线性度和准确度,证明了自校正测量方法的正确性与实用性。同时为集磁环式光学电流互感器的实用化设计提供了新的思路。     

电化学分析系统中pA～μA微电流测量

为了提高电化学分析系统的分析速度和测量的准确度.探究如何对电化学分析系统中,既有慢变化又有快变化的pA～μA范围的微电流进行快速、准确的测量.基于定阻式I/V转换的方法,对pA～μA范围的微电流,设置了由微机控制的多个电流量程及自动调零电路,以及从软、硬件上进行抗工频干扰的设计.实现对宽范围微电流测量的量程快速搜索、转...     

GMM-FBG光纤电流传感器结构优化及温补模型

为解决FBG中心波长和GMM磁致伸缩系数温度敏感而影响GMM-FBG光纤电流传感器交流响应灵敏度和准确度的问题,提出在GMM-FBG传感模型中引入温度参数校准电流输出值的方法。依据法拉第电磁理论,采用有限元分析方法设计提高GMM磁耦率和均化磁场分布的磁路结构。构建波长解调系统实验平台,测试温度在20～70℃范围传感器不同电流对应的波长响应幅值,实验研究表明:GMM-FBG电流传感器灵敏度随温度升高而下降,且与被测电流值大小正相关。在分析传感器温度响应特性基础上,利用数学拟合方法建立了具有温度补偿系数的GMM-FBG电流传感数学模型,且将该模型用于40℃时60 A电流检测实验,电流检测准确度提高了4. 8%。     

FLUKE推出全新A40B系列精密分流器

美国福禄克(FLUKE)公司精密测试仪器部近日发布了全新A40B系列精密分流器。该产品可以简化交流直流电流测量的过程,并提高测量准确度。电流范围从0.1mA到100A。带宽从DC到100kHz。与原来的A40和A40A系列不同,新的A40B系列分流器是为直接测量交直流电流设计,简化了交流电流测量过程,提高的了电流测量的准确度。以     

一种可程控精密直流电流测量系统的设计

提出了一种可对直流电流进行精密测量的设计方案。系统采用STM32型单片机作为微处理控制,控制高精度的模数转换器对通入待测电流的采样电阻上的电压进行采样,并进行后续的数据处理、前端触摸屏显示及与计算机进行通信。针对采样电阻通电后因发热导致阻值变化从而引起电流测量不准确的问题,采用中国计量科学研究院研制的"极低负载效应分布式采样电阻"对被测电流进行采样,保证了电流采样及测量的准确度。测量仪参数设置可通过触摸屏进行也可以由计算机端的测控软件通过串口对其进行设置,并实现数据的采集和存储。对-1 A~1 A范围的直流电流进行了测试以考察文中提出的设计方案,通过更换不同阻值的采样电阻,可进一步扩展电流测量范围。文中还设计出测试方案对其中核心的数字采样模块以及整体系统进行了测试。该设计方案具有测量准确度高,稳定性好,易操作等优点,能满足实际应用的需求。