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...     

新型低功耗宽量程精密恒电位仪设计

为了满足电化学分析系统中宽量程范围内微电流的准确测量需求,设计了一种新型低功耗宽量程精密恒电位仪,提出了基于补偿式恒电位控制与两级比例电阻法相结合的微电流检测方法,实现10~(-10)~10~(-3)A量程范围内的准确电流测量。文中给出新型低功耗宽量程精密恒电位仪的硬件电路设计,利用等效模型电路推导了电路传输特性,并采用自制的三电极自制针状传感器和高精度电阻模拟生物电化学分析过程。仿真和实测结果表明,新型低功耗宽量程精密恒电位仪信号输出稳定,在10~(-10)~10~(-3)A量程范围内的微电流检测相对误差小于1%,据此设计的便携式恒电位仪已实际应用于组织工程液压生物反应器智能化监测系统。     

车载电池阻抗测量用正弦电流源控制与设计

电池的电化学阻抗反映了电池内部的电化学过程,与电池的温度、荷电状态和老化状态等变化相关。为了能够测量电池的交流阻抗,设计了车载正弦电流源。通过锂离子电池的交流阻抗实验确定了所设计电流源的输出电流频率范围,并且与车载充电机共用H桥单元以降低系统成本、体积;建立了系统状态空间平均方程并分析了闭环系统的输出特性,提出了输出电流瞬时值内环和输出电流幅值外环综合控制方法;通过Simulink仿真和原理样机验证,表明提出的控制方法具有较好控制效果。     

一种微电流测量方法的研究

为实现一种高准确度、快速、稳定测量微电流信号的方法,从而运用开关调制、低通滤波、运放反馈、多级放大、差分、状态判别电路等构成整个测量系统,解决了多级放大与运放电路饱和的问题,提高了测量系统的信噪比。设计出最小量程10pA,最小分辨率0.5pA,准确度可达0.5级的微电流测量仪。试验结果表明,影响微电流测量的主要因素是工频干扰和电路失调,设计所采用的低通滤波、屏蔽能够有效抑制工频噪声;开关调制放大电路、差分电路能够有效消除电路失调带来的测量误差。     

基于隧穿磁阻效应的宽频微小量程电流传感器设计及噪声分析

针对电网中微弱电流的测量需求,研制了基于隧穿磁阻效应的百μA级无接触式微电流传感器,并对微电流传感器进行低噪声设计,包括电源模块、放大模块、调零和输出模块。测试了采用不同传感芯片传感器的微弱电流探测能力,其最小可测电流幅值为280μA,对应传感器的带宽达10 kHz。并对传感器系统各模块的噪声水平进行了测量分析与计算,结果表明隧穿磁阻芯片的1/f噪声(低频噪声)是限制传感器最小可测电流幅值的主要因素。该微电流传感器可以适应智能电网微弱电流测量需求。     

用于FAIMS系统的微电流检测电路

为解决电容积分式电流检测法不能满足FAIMS快速测量要求的问题,设计了一种用于FAIMS系统的微电流检测电路。该设计运用I/V电阻反馈法对信号进行放大。通过屏蔽和滤波等设计,有效地降低了FAMIS系统对检测电路的高频电磁干扰。考虑到前端电路的噪声来源,采用合理的元器件和电路设计,运用两级放大将FAIMS系统中的pA级电流放大并转换到mV量级。通过采集卡,利用LabVIEW对测得的电流信号进行采集和数据处理。实验结果表明,该电路的测量精度优于0.1 pA,采样频率高于15 Hz。进行了FAIMS系统实验,测得系统输出的背景噪声为0.2 pA。以乙醇为实验样品,在载气（N2）流量为0.8 L/min的情况下,得到了乙醇的FAIMS谱图,证明了该微电流检测电路可用于FAIMS系统。     

基于FPGA的微电流传感器相位差自校正系统

微电流传感器是提取弱电流信号的关键设备,但在实际应用中由于温度、湿度、现场强电磁干扰、冲击电流、运行时间漂移等因素会使其相位特性发生变化,从而给对相位敏感的应用带来很严重的影响,比如表征电力设备绝缘状况的重要特征量——介质损耗tanδ的测量。文中引入负熵极大的FastICA算法,利用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了一种微电流传感器相位差自校正系统。设计中采用单精度浮点数运算单元,并针对算法的特点对硬件结构进行了优化。实验结果表明,所设计系统的测量精度、速度、抗噪声能力以及抗频漂能力满足工程要求。     

基于AT91RM9200的三相工频电参数测量系统设计

应用ARM微处理器AT91RM9200设计了一种用于三相工频电参数的测量系统,实现了电流、电压、频率、相位、有功功率、无功功率以及累计电量等参数的测量、处理和远传通信功能。系统硬件电路设计采用ADE7754高精度三相电能测量集成芯片与ARM微处理器、电压互感器和电流互感器的测量接口以及SSD1906显示接口,采用RTL8019AS扩展以太网接口及嵌入式TCP/IP协议实现数据远程通信,通过移植实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ对所有任务进行调度管理,解决了多任务系统中难以处理的实时性差的问题,同时增强了系统工作的可靠性。     

基于BP神经网络预测的微网系统dq轴谐波阻抗的主动测量策略

随着分布式电源的大量接入,微网系统的谐波阻抗测量更具有动态性和不确定性,对系统谐波阻抗的主动测量是谐波分析、滤波器设计等的重要基础。当分析微网系统的稳定性时,其dq轴谐波阻抗参数的获得显得至关重要。文章中对微网系统诺顿等效电路的dq轴谐波阻抗进行了理论的推导,建立了RL系统谐波阻抗模型。为了提高预测精度,文章引入了BP神经网络预测模型,介绍了其核心算法梯度下降原理,并建立了基于系统dq轴谐波阻抗的预测模型。然后为了得到不相关的注入谐波电流矢量以求解系统谐波阻抗矩阵,文章中介绍了旋转电流相量法,主动获得系统dq轴谐波阻抗。对微网系统dq轴谐波阻抗的测量和预测进行了仿真验证,其仿真结果证明了文章中所提策略的有效性。     

一种大功率电力电子设备的数据采集系统

设计了一种应用于大功率电力电子设备的数据采集系统,该系统由测量元件、同步单元、采集单元和后处理单元4部分组成。其中,测量元件是与一次回路直接连接的高电压设备,用于将一次回路的高电压、大电流按比例变送为小模拟信号,根据不同需求,测量元件的设计和安装可按照接地支路的、不接地支路的电压测量和接地支路、不接地电支路的电流测量4种情况分别加以解决。同步、采集和后处理单元是位于地电位的微电子电路,用于实现模数转换、数据传输、滤波、消偏置等功能。本系统已经应用于中国电力科学研究院电力系统电力电子试验室的高压直流换流阀运行试验装置中,运行结果验证了系统的测量精度和可靠性。     

电流环信号传输的多通道微应变测量系统研制

在机械微应变多通道数据采集系统中,采用电流环方式进行远程信号传输,能够提高测量系统的抗干扰能力。本应变测量系统由仪表放大器AD623和电压电流变送器XTR115构成,实现弱信号放大和电流环信号传输。通过对该测量系统的标定,其结果表明,该测量系统的准确度达到0．76％。     

基于移相和平衡测量原理的介质损耗在线测量方法

基于目前的微电流传感器设计和制造技术,利用信号移相和小电流平衡测量原理,采用单匝无源微电流传感器作为检流计,通过微型控制单元(Micro-Controlller Unit,MCU)实现了低成本高准确度的介质损耗因数在线测量方法.介绍了该方法的测量原理和实现方式,分析了该方法的理论测量精度:设计了通过电阻电容改变介质损耗角的简单实用的模拟试验电路.理论分析和试验结果表明,该介质损耗测量方法具有较高的测量准确度及稳定性.     

基于电桥平衡原理的高准确度tanδ在线测量

在分析微电流传感器工作原理和“零磁通”微电流传感器不足的基础上,提出了一种借鉴QS1西林电桥平衡原理的在线tanδ测量方法,该法用无源微电流传感器作平衡检流计,用微型计算机MCU实现的相位差测量技术 和移相技术使经过单匝电流传感器的标准电流和被测设备电流同相位同幅值来获得被测设备相位差,在测量过程 中融入抗环境电磁干扰和智能检测判断功能,排除标准电压信号源和外界干扰误差,使tanδ理论测量分辨率达6.9 ×10-5。分析和试验证明该测量系统抗干扰能力强,测量准确度高。     

基于四线测量法的智能微电阻测试仪设计

针对低电阻精确测量的应用需求,设计了一种基于四线测量法的智能高精度微电阻测试仪。系统采用模块化设计方式,包括供电电源、恒流源、A/D转换、显示与按键等单元。测试仪采用四线测量法,将电流流入回路和电压测量回路分开接线,并通过在电压提取端设计电压跟随器,使电压测量引线上的电流为零,可避免引线电阻和接触电阻对微小电阻测量的影响,大大提高系统的测量精度。实验测试结果表明:该仪器可以实现1μΩ~2MΩ范围内电阻值的高精度自动测量,同时还具有电阻分选功能,可与自动化生产线相连,完成电阻参数的分选工作。     

是德科技推出第一款具有可视特性的触摸屏功率分析仪

<正>是德科技公司日前推出第一款具有类似于示波器可视特性的Integra Vision系列功率分析仪,它结合了精密的功率测量和分析功能,并配备了便于操作的多点触摸屏操作,为电源转换系统产品研发和测试工程师提供了功能强大、便捷易用的工具,帮助他们对设计的产品进行动态电流、电压、功率、效率等完全可视化的测量,以确保其设计的性能。目前,电源转换器和系统的应用领域非常广泛,其产品也非常繁多,包括了电源逆变器、电源适配器、     

新型绝缘子离子迁移试验测量系统的研制

针对绝缘子离子迁移试验测量问题 ,开发出国内第一套高精度和全自动化的新型绝缘子离子迁移试验测量和分析系统。该系统包括 5 0路电流测量控制、微电流自动循环测量及 3级保护系统 ;并以美国 NI公司的 L ab VIEW为平台开发出该系统的软件系统。通过试验检验了该系统具有较宽的测量范围、较高的测量精度以及很好的稳定性、可靠性和自动化程度 ,有极大的实用性     

热刺激电流试验系统的研制及应用

热刺激电流技术是研究电介质电荷存储及陷阱能级分布的有力工具,因此开发了热刺激电流试验系统,它由加热装置、微电流测量装置(静电计Keithley6514),温控仪.直流高电压发生器、真空系统、计算机等部分组成。以Lab-view为软件平台实现了电流、温度的数据实时采集和存储。在国际上首次测量了厚达1mm的氧化铝陶瓷的热刺激电流曲线。     

复合绝缘子转轮法老化试验系统设计与开发

主要设计开发了一套基于槽轮传动结构的转轮法机械装置和泄漏电流采集测量系统在内的复合绝缘子转轮法老化试验系统,该系统包括槽轮传动机构的转轮试验平台设计、电流传感器和保护电路的设计以及基于LabVIEW8.0软件平台的泄漏电流分析软件的开发,通过选用屏蔽电缆、采取电缆屏蔽层一端接地和加装隔离变压器等措施解决了背景噪声和电磁干扰问题,最后对泄漏电流测量系统的准确度进行了验证,结果表明该系统自动化程度高,机械系统稳定,泄漏电流测量系统准确可靠,有利于复合绝缘子转轮法老化试验的深入研究。     

泰克公司推出新款精密多相功率分析仪

新泰克PA4000功率分析仪帮助功率电子工程师实现高精度真实信号测量中国北京,2013年4月12日-全球领先的测试、测量和监测仪器提供商——泰克公司日前宣布,推出新的精密多相功率分析仪——PA4000。采用业内首创的Spiral ShuntTM设计(已提交专利申请)的PA4000功率分析仪可帮助功率电子工程师实现稳定、精密的电流测量,包括应对许多应用中常见的高失真功率波形。     

向量分析仪在差动保护接线分析中的应用

在论述了差动保护原理的基础上,详细说明了向量分析仪的原理和结构并简要分析了向量分析仪的基本功能。介绍了向量分析仪在廊坊电网的实际应用情况,并有效解决了小电流测量、牵引负荷和冶炼负荷等谐波污染现场的测量难题。