直流电流比较仪闭环传递特性的理论研究与试验验证

为分析直流电流比较仪的稳态误差,从其结构原理入手,结合现代控制理论,推导直流电流比例相对误差理论值公式.解析直流电流比较仪各部分的传递函数,合成闭环传递特性函数.采用奈奎斯特稳定性判据判定了系统稳定,在仿真软件中建立闭环传递特性模型,以单位安匝数值为例,对仿真结果进行分析.结果表明,一次侧有信号后,二次侧迅速追踪并平稳输出,无明显的过冲、振荡等过渡现象发生,符合直流电流比较仪的工作原理;直流电流比例的稳态误差为2.5×10-8.实际绕制一台1 A ∶1 A的直流电流比较仪,试验后得到全量程实际误差为5×10-8～9×10-8,与理论值一致,满足预期设计要求.     

冲击电流测量系统校准方法的研究

冲击电流测量系统的校准在标准GB/T 16927.4—2014中有明确规定,随着该标准GB/T 16927.4—2014的即将实施,为了推进该系统校准计量的规范化,文中系统说明了冲击电流测量系统的常用架构,分析了冲击电流测量系统刻度因数的校准方法和时间参数测量的不确定度计算。然后通过具体的试验实例,完整详细地评定了某一套测量系统的测量不确定度,为标准的顺利实施提供了有益的实践和指导。     

短时过电流试验设备的校准方法研究

短时过电流试验是评价电气设备耐受瞬时大电流能力的重要试验项目,对于评价电气设备实际运行中的安全性能具有重要的意义。通过具体实例,基于电流钳和数字示波器试验设备,提出一种校准短时过电流试验设备的方法,并详细地评定测量不确定度,为短时过电流试验的顺利开展提供技术依据。     

基于电流比较仪最高标准自校准方法及评定研究

工频电流比例标准的主标准至少由最高标准电流比较仪、传递标准电流比较仪和工作标准电流比较仪组成。文中对最高标准电流比较仪的自校准方法进行分析,并对校准结果不确定度进行评定,通过传递比较法进行验证,证明数据的合理性。     

直流电流比较仪比例误差的测量方法及理论分析

本文对直流比较仪比例误差的测量问题进行了探讨和分析,介绍了4种测量方法及误差理论分析,结果表明换位式电压比对法适用于测量精度低于1×10~(-5)的直流匝比仪器,电流对按法适用于测量精度低于1×10~(-6)的直流匝比仪器。而小电流测差法、调制电压法适用于测量精度低于1×10~(-7)的直流比较仪,其中调制电压法是一种很有应用前景的测量方法。     

基于光学分度头的测斜仪校准装置研制

根据JJF 1550-2015《钻井测斜仪校准规范》,提出了一种基于光学分度头装置对支撑平台及装夹机构进行重新设计改造的方法,使其满足测斜仪校准的要求.利用该装置对一测斜仪进行实验,描述了实验对象、实验环境以及校准过程和实验结果,并且对测量结果进行不确定度分析,最后得出该校准装置满足测斜仪校准要求的结论.校准结果与另一...     

电流互感器比差、角差测量结果的不确定度评定报告

依据JJFl059—1999《测量不确定度评定与表示》，以实例形式分析了电流互感器测量结果的不确定度评定过程。     

现场校准用磁调制式直流电流比较仪磁屏蔽结构仿真研究与设计

直流电流互感器现场校准存在较强的电磁干扰和其他不确定的环境因素,因此现场校准用直流电流标准器不仅需要具有较高的测量准确度,还要具备较强的抗电磁干扰的能力。首先利用ANSYS软件对用于现场校准标准器的磁调制式直流电流比较仪磁屏蔽结构进行了建模仿真,分析了屏蔽层厚度、屏蔽材料的磁导率以及气隙对屏蔽效果的影响。根据仿真结果,完成了直流电流比较仪磁屏蔽结构的设计。其次,通过仿真分别分析了无磁屏蔽结构和有屏蔽结构条件下,母线偏心和邻近外导体所产生的干扰磁场对直流电流比较仪测量准确度的影响。最后,完成了额定参数为5 000 A:5 A的直流电流比较仪样机的研制,并通过测试验证了仿真设计的有效性,所研制的直流电流比较仪整体准确度达到0.005级的应用要求。     

多功能标准源校准方法的研究

多功能标准源作为高精密度,高准确度标准信号源,是一种具有输出直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻等多功能的仪器,其功能多、准确度高、安全可靠、应用广,一台多功能标准源可以覆盖众多被校设备。文中介绍了在实际工作中总结的一套实用的校准方法,并针对多功能标准源的直流电压部分校准结果的测量不确定度进行了详细的分析和评定。     

基于电压加法原理的直流分压器校准方法

电阻分压器在低电压下的分压比可以用高压臂和低压臂电阻计算,但高电压下的分压比还需要确定其电压系数。过去使用标准分压臂插入法测量直流分压器的电压系数,不确定度难以达到10-4量级。用影响量分项评估综合方法又不能给出实际值。应用直流电压加法技术,可以用计量测试手段实测直流高压分压器在各个工作电压下的误差和不确定度,测量结果的标准不确定度在500 kV等级可达到1.2×10-5。     

基于TMR传感器阵列与数值积分的电流测量技术研究

为满足智能电网对先进传感技术和复杂电磁环境下高精度电流测量的需求,提出一种基于TMR传感器阵列和Newton-Cotes数值求积算法的电流测量方法。通过建立复杂干扰磁场环境的仿真模型,验证了不同状况下求积算法的准确性;设计了电流传感器的系统结构和硬件电路;制作了测量装置样机,搭建了实验平台,并进行了性能测试。结果表明,文中提出的方案具有较高的测量精度和抗外磁场干扰能力,在无聚磁环的情况下,0～16 A电流测量范围内最大相对误差分别为直流0.31%和工频交流1.00%,在电流导线位置和传感器姿态发生变化时仍能保持较高精度。     

绝缘监测用高精度微电流传感器研究

一种用于绝缘在线监测的穿心式高精度微电流传感器。通过电子电路对激磁电流的跟踪和自动补偿,使传感器近似工作在“零磁通”状态。对传感器的性能测试表明,补偿收到了良好效果,角差稳定在±1.5分以内,比差小于千分之一。     

基于神经网络的瞬动校验电流控制技术的研究

在瞬动校验电流控制方法中,提出用补偿系数提高瞬动电流的精度.在分析瞬动电流影响因素并建立等效模型的基础上,采用神经网络控制方法进行控制.以LabVIEW为语言环境,通过Matlab Script节点调用训练好的神经网络,计算出不同等级电流所需的补偿系数,最终由电流产生机构产生瞬动调试电流.为了提高系统的适应性,提出通过变更训练数据样本,实现神经网络的在线调整,进一步提高了瞬动调试电流的控制精度.     

基于电磁感应原理无线传感器联合触发技术研究

针对旋转运动车辆的金属密闭体内传感器触发问题,提出了一种基于薄膜线圈电磁感应的联合触发方法,为了验证这种触发方法的可行性,基于Ansoft Maxwell有限元分析软件对其电磁场发布、电感、耦合系数、铁氧体损耗进行了仿真分析,研究了与触发信号大小有关的影响因素,同时在实验室环境下对该种触发方法的可行性进行了实验验证。结果表明,少量的交变磁信号能够穿过封闭金属壳体,其大小与电流大小、线圈匝数以及线圈与壳体的距离有关,说明利用电磁感应技术进行屏蔽体内传感器的联合触发是可行的,为工程实践的设计提供了理论支撑。     

罗氏线圈与隧道磁阻复合的电流测试方法

针对车载微电网中电流频率成分丰富和电磁环境复杂的环境特征,为了实现车载微电网电流测试的问题,利用隧道磁 阻传感器低频特性好和罗氏线圈中高频特性好的优点,研究了罗氏线圈与隧道磁阻复合的全封闭式电流测试方法。 采用 Ansoft Maxwell 对屏蔽壳体的屏蔽效能进行了仿真分析,利用罗氏线圈和隧道磁阻传感器进行工频测试实验,并以钳形电流探 头作为基准完成标定,将标定后的传感器及测试系统进行微电网储能并/ 离网过程中的尖峰脉冲电流测试实验,进行了数据复 合处理。 实验结果表明,复合后的电流测试信号与钳形电流探头测量信号一致性好,特别是尖峰处误差减小,复合后脉冲电流 峰值相对误差减少到 3. 67%。 罗氏线圈与隧道磁阻两种传感器数据复合的电流测试方法对于装备的电气化测试具有重要 意义。     

基于TMR传感器的脉冲涡流C扫描成像技术研究

针对直线结构的阵列探针存在探针越远离线圈内径位置,存在相同位置缺陷的差分信号峰值越小的问题,提出了基于 TMR 传感器在同一激励线圈内半圆弧“等横向间距”布置的方法,并设计了一款新型脉冲涡流 C 扫描成像装置。 研究结果表 明,对于铜板不同形状的缺陷,通过 C 扫描并对扫描结果进行折算和阈值分割后绘制的等高线图能够很好地复现缺陷的形状, 成功实现了铜板不同形状缺陷的二维成像,进而验证了该方法的有效性和可行性。     

基于单电流传感器的改进相电流重构技术

在电机闭环控制过程中,电流传感器故障、不同电流传感器的不一致性等因素可能导致系统失稳。为提高系统的容错能力,减小故障对控制系统稳定性的影响,提出一种基于单电流传感器的改进相电流重构技术。通过移动脉宽调制的脉冲矢量来消除母线电流采样盲区,进而通过母线电流重构获得三相电流。相比于传统电流重构方法,所提改进方法重构的电流更接近真实电流值,能够减小电流总谐波,降低电磁转矩脉动,提升系统的稳态性能。通过仿真和实验对比2种重构方法,证明了所提改进方法的优势。结果表明所提改进方法能有效实现电流重构,提升系统稳态性能。     

高压直流电能计量系统计量误差研究

高压直流电能计量的准确性对直流系统电量结算和相关技术指标计算有直接影响。针对典型的高压直流电能计量系统,考虑系统中各装置准确级及误差的概率分布,结合工程实际使用的电能计量算法,建立了高压直流电能计量误差模型。分析表明在不同装置准确级组合情况下,直流电能计量系统的相对误差表现出与各环节误差分布的均值有关,直流侧总电能相对误差与换流单元正极和负极电能计量误差的均值有关。在换流站现场对直流电能表进行误差测试,得到被测直流电能表的计量误差情况。由于装置组合产生的整体误差会对系统损耗率较小的直流输电系统的损耗电能计量造成一定影响,因此应在计量装置满足准确级的基础上,适当增加周期性校准试验次数,并在调校过程中尽量降低装置的误差均值,从而提高高压直流电能计量的准确性。     

基于自旋阀巨磁电阻传感器的直流电流测量

自旋阀巨磁阻(gian tmagne to resistive,GMR)传感器具有灵敏度高、线性度好、体积小等显著的优点,在直流电流测量中具有极大的发展潜力。首先介绍了利用自旋阀GMR传感器进行直流电流测量的工作原理,推导出了自旋阀GMR传感器输出电压信号与被测直流电流之间的关系式。然后,对自行研制的自旋阀GMR传感器做了特性测试,确定了它的线性工作区域。在自旋阀GMR传感器的线性区内进行了直流电流测量实验,实验结果表明:当用正5V电压源为自旋阀GMR传感器供电,且铜线与自旋阀GMR传感器相距2mm时,电流测量范围为0~4A,其输出电压信号幅值为29.63~75.21mV,灵敏度为11.39mV/A。     

机载振动传感器校准技术研究

针对目前机载振动传感器校准时间长、效率低的现状,提出在振动台台面上加装一个转接台面。通过对CS18M F中频校准系统进行深入研究,设计且制作了转接台面,并使用 ANSYS软件对转接台面做了固有模态分析,得出其固有频率大于39 kHz时会产生共振,远高于机载振动传感器对频率的要求。通过实验室试验表明,制作的转接台面可安装多种类型振动传感器,且最多可安装4个传感器同时校准。该台面用于机载振动校准可大大提高工作效率,且校准精度满足课题要求的5％。