印制板式Rogowski线圈研究

为了增强印制板式Rogowski线圈拾取感应信号的能力,有效提高其信噪比,将具有相同结构的Rogowski线圈顺次串联并分别获得顺串单、双面板Rogowski线圈后,分析了由单面板构造的顺串单面板传感器的计算模型和等效模型,对比研究了顺串单、双面板Rogowski线圈的阻抗、相频、自感系数和内阻等重要电气参数随着被测电流频率的变化特性,推导了顺串单、双面板Rogowski线圈的最佳阻尼电阻的计算模型,提出了用于判断顺串单、双面板Rogowski线圈测量脉冲大电流的结果有效性的方法及其判据。研究表明,取印制板线圈的顺次串联方式有利于提高传感器的信噪比。     

串补用电容器型式试验电流仿真研究

分析了电力系统中串补用电容器型式试验时阻尼放电和罗氏线圈的工作机理及其参数优选原则。利用罗氏线圈快速测量串联电容器型式试验时阻尼放电电流,并基于 MATLAB/SIMULINK仿真环境建立了一套仿真模型,该模型由等效为集中参数的阻尼放电回路、罗氏线圈及其测量回路组成。实验结果表明,该优选串联电容器型式试验中阻尼放电回路参数、罗氏线圈参数的方法,有利于快速设计具有合理参数的串联用电容器型式试验装置和具有最优电磁参数与良好动态特性的罗氏线圈。     

基于多层PCB罗氏线圈的精密冲击电流测量装置

为准确评估防雷设备性能,冲击电流测量装置的测量精度和响应特性至关重要,因此文中提出了高频性能好、抗干扰能力强、灵敏度足够大的多层印刷电路板(PCB)罗氏线圈设计方案。文中分析了雷电流波形的频率范围以及罗氏线圈的传变特性;依据罗氏线圈尺寸、匝数与线圈频率特性之间的关系曲线,确定了线圈的结构尺寸;设计了新型屏蔽和信号输出方式,增强抗干扰能力。通过增加线圈厚度和串联线圈的方法,增大输出电压灵敏度。根据标准要求,进行测量装置的动态特性、标准雷电流测量误差以及线性度试验研究。试验中测量装置响应时间小于90 ns,相对过冲小于10%;与标准Pearson线圈比对,峰值误差小于0.2%,时间参数测量误差小于0.3%;5~40 kA电流范围内,测量装置线性度约为0.3%。试验结果表明研制的冲击电流测量装置具有良好的高频电流信号测量能力。     

电容器母排投切电流测量用宽频罗氏线圈传感器优化设计

大电流罗式线圈电流传感器频率响应特性主要取决于配套的积分电路参数。从监测并联电容器组投切电流应用需求出发,提出一种适合测量电容器母排暂态电流的新型罗氏线圈传感器积分电路。在罗氏线圈电流传感器工作原理分析基础上,研究不同类型积分器对暂态电流频率响应特性,由频响互补出发计算了两级复合积分器电路参数,并利用雷击电流模拟暂态特性对设计参数进一步优化。测试结果表明该罗氏线圈传感器对暂态大电流测量具有优良性能,适用于测量并联电容器组母排电流谐波,以及投切电流监测及过电流故障分析。     

阻尼电阻及元件非理想特性对外积分式罗氏线圈的影响

研究外积分式罗氏线圈测量冲击电流时,阻尼电阻及元件的非理想特性对其测量精度的影响。首先用MAT-LAB搭建仿真电路,采用双指数函数模拟8/20μs、1/20μs雷电流波形,观察改变阻尼电阻的参数对罗氏线圈测量结果的影响,然后分析了电阻、电感、电容的非理想性对罗氏线圈测量结果的影响,分析了对密绕线圈和对稀绕线圈的影响。从实验结果可以看出,阻尼电阻和元件的非理想特性对波形的真实度和波头的响应度都有很大的影响。因此,在制作高精度线圈时,应根据时间条件选择阻尼电阻,考虑元件的寄生电感电容值,并注意线圈绕线和线圈所选材料。     

罗氏线圈电流互感器传递特性及对保护继电器的影响

罗氏线圈电流互感器具有线性系统的特性,阐述了罗氏线圈电流互感器的传递特性及其对保护继电器的影响,基于互感器的物理结构分析了罗氏线圈传感器和罗氏线圈电流互感器的频率特性和瞬态特性。分析结果表明,互感器的带宽可以提高保护中继的性能,带宽主要由罗氏线圈传感器和信号处理电路的参数决定。且瞬态电流的测量误差大小主要取决于电流互感器本身衰减直流分量精度的能力高低。针对空芯线圈电流互感器的性能提出了改进措施,以满足保护继电系统在结构设计和测试标准方面的要求。     

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。     

一种印制板罗氏线圈的结构参数和电磁参数影响研究

设计了一种具有单面线圈结构的印制板罗氏线圈,对其结构参数和电磁参数之间的相互影响以及它们对线圈动态特性的影响进行了研究,并归纳了影响其电磁参数和动态特性的重要因素。获得了所设计的具有单面线圈结构的印制板罗氏线圈的幅频特性和相频特性的试验曲线,利用它测量了脉冲功率源中的脉冲大电流。实验表明,所得出的有关分析和优选印制板罗氏线圈的结构参数和电磁参数的分析方法,对于快速设计具有合理结构、最优电磁参数和良好动态特性的印制板罗氏线圈,具有指导价值。     

雷电流传感器低频相位补偿方法研究

雷电流的幅值和陡度是评估电力系统过电压和电子设备电磁兼容性的重要参数。因此,用合适的传感器测量雷电流的波形是必不可少的。利用自积分式罗氏线圈作为雷电流传感器,介绍了工作原理和特点。此外,为了提高自积分式罗氏线圈雷电流传感器的精度,提出了低频相位补偿法的设计过程和电路结构,实现了低频相位补偿。仿真和试验结果验证了低频相位补偿法可以提高自积分式罗氏线圈雷电流传感器的测量精度。     

新型配电网线路PMU装置的研制

小型化、低成本、易带电安装是配电网线路相量测量单元(PMU)的发展方向。文中设计了一种应用于配电网广域测量系统的新型分布式PMU装置。通过高密度感应取电模块从线路中获取能量为装置供电,采用印刷电路板(PCB)式罗氏线圈测量线路电流,利用空间电容分压传感器实现线路电压测量,通过分布式同步采样实现全网的电压、电流采集,为新型配电网线路PMU的研制提供了一种新的解决方案。目前,配电网线路PMU测试样机已实地测试并传回监测数据,装置各模块均能稳定正常工作,测量结果能正确反映线路电压电流。     

基于罗氏线圈的室内电源负载电流检测电路设计

通过分析罗氏线圈的测量原理,设计了一款作为电流互感器的罗氏线圈及其信号调理电路,用以实时测量室内电源的负载电流。该罗氏线圈采用塑料圆环作骨架和漆包铜线为绕线,信号调理电路采用由新型低噪声的OPA 211构成的二级精密运算放大电路,其中,第一级运算放大电路将罗氏线圈感应出来的毫伏级电压信号加以放大,第二级运算放大电路采用钽电容作为积分元件,用以还原被测电流和对产生的干扰噪声信号进行滤波。实验结果表明:该罗氏线圈及其信号调理电路具有线性度好、测量精度高、制造成本低等优点,满足0.5级电流互感器工频电流测量要求,具有工程应用意义。     

柔性电容式触觉传感器的研究与实验

类似"人工皮肤"的触觉传感器在人工智能、医疗器械等领域有着广泛的应用。利用柔性电路板加工工艺设计了一种基于分布电容的触觉传感器,并分析了其工作原理。设计的触觉传感器主要由3层膜结构压制而成,包括上层电极层、中间间隔层和下层电极层,并在每一触元上表面粘贴一硅胶触点以增大灵敏度。针对柔性电路板的不同形式和间隔层不同厚度,加工了9种不同参数的触觉传感器,并对这9种传感器进行了量程、灵敏度、线性度等实验对比。实验证明,通过这2个参数的选择可以获得不同量程和灵敏度的触觉传感器,可根据实际应用场合选择具体参数以满足应用需求。同时阵列扫描实验证明设计的触觉传感器可以获得其表面的受力情况,并可以将触觉力在上位机上可视化的显示出来。     

一种抗强干扰型双面对称布线PCB罗氏线圈

PCB罗氏线圈广泛应用于复杂环境下的电流测量传感头,其抗干扰性能决定着电流测量的准确法。本文设计了一种双面对称布线且设置回线的新颖PCB罗氏线圈,分析了垂直于线圈平面的杂散磁场对传统直连布线、双面对称布线未设置回线及设置回线的三种PCB罗氏线圈互感特性影响,测试了受扰条件下三种线圈与被测载流导体间互感系数,并在此基础上进一步改进了新颖PCB罗氏线圈的回线设计。分析和实验结果表明,回线设置可有效抑制杂散磁场干扰,该新颖PCB罗氏线圈具有很强的抗干扰性能,适合于用作外界杂散磁场复杂情况下的电流测量传感头。     

Optical-electrical printed circuit boards--Part I

This is a two-part series that introduces the optical-electrical printed circuit board (O-EPCB) technology and its challenges. Part I covers a survey of current copper-based printed circuit boards and their limitations. It also introduces the optical communication system and its features. In the March/April 2009 issue, Part II will feature the challenges of manufacturing and adapting O-EPCBs.     

杆塔雷电流多通道监测方法及其特性分析

通过采用多个罗氏线圈并联,模拟信号无源叠加的方式,可以对雷击时刻流经杆塔枝干的雷电流分量进行更精准地监测.通过建立多罗氏线圈并联外积分电路模型,根据外积分条件对电路模型进行动态特性(时域和频域)理论分析,可以得出电路模型输入输出关系的理论公式及应用条件.按照雷电流测量要求,对电路模型进行仿真分析;同时依据仿真参数制作传...     

Optical-electrical printed circuit boards--Part II

This is a two-part series that introduces the optical-electrical printed circuit board (O-EPCB) technology and its challenges. Part I (which includes Fig. 1 and Fig. 2) appeared in the January/February 2009 issue and covered a survey of current copper-based printed circuit boards and their limitations. It also introduced the optical communication system and its features. Part II will feature the challenges of manufacturing and adapting O-EPCBs.     

10kV电子式电流互感器研究

分析了取样电阻和印制电路板线圈内阻随温度变化府电子式电流互感器准确度的影响。     

一种基于印刷电路板技术的窄带型空心电流互感器

空心电流互感器响应快、不存在磁饱和、成本低廉,是近年来广泛关注的一种电子式互感器。传统手工绕制的空心线圈无法完全满足理想空心线圈的基本假设,在准确度和稳定性方面存在一定缺陷,基于印刷电路板技术的空心线圈的出现有效解决了这一问题,先后有组合型和平板型两种结构被提出。笔者提出了一种印刷电路板空心线圈的窄带型结构,该结构作为上述两种结构的有效补充,适合应用于制作外形不规则的大尺寸空心线圈。相关试验表明,窄带型空心线圈测量准确度较高,应用前景广阔。