反射式Sagnac型光纤电流互感器的关键技术

给出了反射式Sagnac型光纤电流互感器(RS-FOCT)检测相位差与传感光纤Verdet常数及线性双折射、1/4波片相位延迟、相位调制器尾纤偏振串音和延迟光纤偏振串音等参数的定量关系,确定了它们的温度相关性是造成户外型RS-FOCT变比误差的主要原因,并采用传感光纤螺旋绕制、变比误差自补偿、降低相位调制器和延迟光纤偏振耦合等方法加以抑制。分析了RS-FOCT偏振非互易误差的产生机理,提出了偏振器尾纤快轴通光消除非互易波列相干性的误差抑制方法。实验结果表明:在-40～60℃范围内,敏感环路温度变化时变比误差不超过±0.2%;相位调制器、延迟光纤温度变化造成的变比变化量分别由1.828%和5.96%减小到0.283%和0.053 1%;偏振器输入尾纤温度变化引起的互感器输出准周期振荡被抑制。     

交流测速机MIL测试方法探讨(四)——测试误差分析

1、前言众所周知,任何实际的测量仪器和测试系统都免不了有误差,按照误差出现的规律可分为系统误差与偶然误差。系统误差的定义是数据固定的或按一定规律变化的误差。按其表现特点,可分为恒值误差与变值误差两种。顾名思义,恒值误差在整个测量过程中其数值与符号都保持不变,而变值误差则在测量过程中,随因素(例如温度等)而线性增加或减少,或按某种周期性地改变数值和符号的误差。系统误差决定了测量的准确度,系统误差越小,测量结果越准确。引起系统误差的原因有下列几项:原理误差、设     

非静态物体的光栅图像投影 3D 测量方法

针对传统相移法不能直接应用于非静态物体三维(3D)形貌测量的问题,本文提出了 Morlet 小波辅助的改进相移法测 量方法。 首先,利用复 Morlet 小波脊线提取采集条纹图像的相位,估算图像帧之间的相位变化量,并根据帧间相位变化量来修 正相移法的计算模型。 然后,利用修正的计算模型,提取采集光栅图像的相位,并重建出非静态被测体的 3D 形貌。 在对视场 范围内的非静态被测体,本文方法测量的均方根误差为 0. 0816 mm,分别是传统相移法和单帧投影法的 16. 92%、44. 42%,在对 比方法中误差最小。 测量结果表明,本文方法拓展了相移法适用的范围,能够更准确测量非静态被测体的 3D 形貌。     

反射式Sagnac型光纤电流互感器的关键技术

给出了反射式Sagnac型光纤电流互感器（RS-FOCT）检测相位差与传感光纤Verdet常数及线性双折射、1/4波片相位延迟、相位调制器尾纤偏振串音和延迟光纤偏振串音等参数的定量关系,确定了它们的温度相关性是造成户外型RS-FOCT变比误差的主要原因,并采用传感光纤螺旋绕制、变比误差自补偿、降低相位调制器和延迟光纤偏振耦合等方法加以抑制。分析了RS-FOCT偏振非互易误差的产生机理,提出了偏振器尾纤快轴通光消除非互易波列相干性的误差抑制方法。实验结果表明:在-40～60℃范围内,敏感环路温度变化时变比误差不超过±0.2%;相位调制器、延迟光纤温度变化造成的变比变化量分别由1.828%和5.96%减小到0.283%和0.0531%;偏振器输入尾纤温度变化引起的互感器输出准周期振荡被抑制。     

改进的双 N 步相移轮廓术

条纹投影三维测量中,双 N 步相移轮廓术通过扩充一倍的投影条纹数量以补偿由测量系统的非线性响应导致的相位 误差,但测量效率也因此降低。 针对这一问题,提出了一种改进的双 N 步相移方法,该方法与传统的双 N 步相移法相比,在减 少相移条纹数量的同时保持了测量精度。 利用删减后的条纹计算原始和附加相位值,融合两相位实现物体的三维重建。 实验 结果表明,与传统双 N 步相移法相比,所提方法具有相同的相位误差补偿精度,并将测量效率提高了 16. 7%,同时证实了本文 采用的三频分层相位展开的可靠度要优于三频外差法的相位展开可靠度。     

数字采样卡线性误差校准

目前,数字采样技术被广泛应用于电学计量领域。在宽频带交流功率国家基准建立中,不仅需要确定两路采样信号的幅值和相位误差,同时还需要对采样在不同输入电压下的线性误差进行准确校验。提出了采用感应分压器为参考校验采样板卡两路通道的线性误差的方法,该方法通过研制变比误差可自校的2n:1感应分压器,在频率上限达100 k Hz的频率范围内实现了对NI公司生产的高精度数字采样板卡PXI-5922的幅值和相位的线性误差的准确测量。实验结果表明该板卡在0.004 V~1.024 V的幅值线性误差优于60μV/V,相位的线性误差优于120μrad。     

用相位计精确测量移相误差的方法

介绍采用空角度法实现用普通相位计精确测量移相误差,可排除仪器误差和附加相移的影响。     

Sagnac型光纤电流互感器变比温度误差分析与补偿

为提高互感器的测量准确度,基于光路系统的琼斯矩阵模型,推导出了互感器归一化变比的数学表达式,并对其中的温度敏感参数进行了分析,结果表明:圆双折射不产生变比误差,足够大的圆双折射可以抑制线性双折射随温度变化造成的变比误差;相位延迟和温度系数满足一定条件的1/4波片,可以减小Verdet常数随温度变化造成的变比误差.通过螺旋缠绕传感光纤引入圆双折射来抑制线性双折射的影响,并对互感器的变比按敏感头的温度进行分段线性差值补偿,减小了变比误差.实验结果表明:在-30 ～ 70℃范围内,补偿前后互感器的变比误差由0.84％减小到0.22％,验证了补偿方法的适用性和有效性.     

微波大系统相移精确测量的交叉换位法

文中介绍了用“双电缆”或“四电缆”测相法消除微波大系统相移测试中长电缆移动或绕过障碍物时相移变化带来的测相误差,使微波大系统的相移测量精变获得了显著提高。本文介绍,这种方法可以精确地测出微波主系统馈线和监测系统馈线中任意两路之间的相移差(也可以测出幅变差),不仅在系统的使用和维护中非常有用,而且可以直接用于微波系统的调整。     

可检0.02级仪表的XF—12型音频电量标准装置 下

四、四端功率表(或相位表)的附加干扰量功率表(或相位表)有电流和电压回路各一。若两回路有一个公共端,则共有三个端。该功率表(或相位表)将仅能反映电压和电流的作用。但许多情况下功率(相位)表不得不按四端线路处理,这时将有第三个干扰量作用于功率(相位)表而引起示值误差。一种情况是功率(相位)表内部电压回路和电流回路已相接,而且四个端的电位是不同的。     

微机保护技术讲座(5) 微机变压器保护

1微机变压器保护的特点微机变压器保护与传统变压器保护比较,具有下列优点:(1)在差动保护中将电流互感器(简称TA)二次侧电流直接差接改为数字差。由于TA副边不再并接在一起,可以减小因TA变比不匹配、特性不一致以及二次负担不平衡而产生的不平衡电流。此外,也有利于对各侧电流信号采样值分别进行补偿计算,消除由于TA变比标准化带来的误差。这种补偿方法较之常规采用的平衡线圈补偿方法更为合理和有效。(2)变压器各侧绕组中因连接组别关系而引起的电流相位位移可由TA副边Y—△变换改为数字计算补偿。传统的差动保护对于Y/A变压器需将Y…     

数字干涉图实时相位提取PSM-IP核的FPGA实现

针对现有数字干涉图相位提取技术多依赖计算机操作系统,不能满足高速信号处理的现状,提出了在FPGA上基于相移法(PSM)设计并实现PSM-IP核提取相位。PSM-IP核包括数字干涉图输入缓存模块、干涉图相移运算模块、干涉图反正切函数运算模块和相位信息输出模块等。在数字干涉图反正切函数运算模块中对坐标旋转数字计算机(CORDIC)算法进行了优化,并实现了流水线结构的反正切运算,从而可完成数字干涉图的实时相位提取。通过对计算机仿真图、云纹干涉仪实测干涉图和光栅投影条纹图测试,结果表明,利用PSM-IP核提取256×256 pixels数字干涉图的相位,均方根误差在1‰量级,运行时间小于1.4 ms,在保证精度的同时有效地缩短了相位提取时间,验证了利用PSM-IP核进行实时相位提取的有效性。     

扇环型制动区差动保护算法

同步误差在差动保护中表现为相移,同步误差引起的安全性问题可以用差动保护的相移制动能力描述.本文首先分析了传统比率制动判据的相移制动能力,发现获取良好的相移制动能力必须牺牲算法的灵敏度.为了适应弱同步环境,本文提出了一种新的差动保护判据,新判据分别从幅值和相角两个方面独立形成制动约束,从而可以合并解决电流互感器和同步误差引起的不平衡电流问题.新判据的制动区在ρ平面上呈现扇环形状,扇环内径决定了判据的灵敏度,扇环展开角度决定了判据的相移制动能力.仿真结果证明同步误差达到3ms时新判据能可靠制动,同时还能兼顾算法的灵敏度和电流互感器饱和时的安全性.     

以零指示器作为执行元件的“环形调制器”相位比较式阻抗元件的分析

环形调制器在通讯和测量工程中被广泛采用,当作调制器或解调器。在继电保护与自动装置领域中,它还可以作为比相器进行相位的测量。最近,在研制500~(KV)线路继电保护中,对以零指示器作为执行元件的“环形调制器”相位比较式阻抗元件进行了一些分析和试验,提出一些设计和使用这类阻抗元件的初步看法,叙述如下。 一、“环形调制器”阻抗元件的基本工作原理 (一)环形调制器的基本工作状态。 图1,为环形调制器的基本电路,其中E_∝与E_y为被比较的电压,e_∝与e_y为其瞬时值,i_∞     

闭环光纤电流互感器误差分析与实验研究

介绍了一种电力输变电网络适用的光纤电流互感器,给出了一种基于DSP+FPGA的数字闭环信号检测方法,分析了互感器光路系统主要误差源及其相应抑制措施。依据电子式电流互感器标准IEC 60044-8,设计了互感器样机的各种准确度实验。实验结果表明:在-40～60℃范围内,样机对直流和交流电流的测量变比误差均小于±0.2%;室温条件下,直流电流测量变比误差小于0.1%,系统相位延迟约129.6′;工频电流15次以内谐波测量准确度优于0.2%,51次以内优于0.5%。研制的光纤电流互感器样机计量精度已经达到实用化要求。     

基于全相位数字滤波的导弹时序测量技术

传统数字滤波器会引起信号的相移,不适合时序要求严格的信号处理。为满足对信号精确分析的要求,使用全相位数字滤波技术以解决相移失真的问题。仿真和工程应用表明,全相位方法能够满足零相位处理信号的要求,为导弹测试信号的研究提供了一种可参考的方法。     

赝立体声的电视伴音

在普通电视机伴音功放的输出端增接一个“赝立体声相移器”,再在相移器的输出端接上一对有源(带功放)音箱,即可使电视伴音的重放具有较强的临场感、较高的保真度,令人们有“家庭小影院”的感觉。 实用电路如附图所示。这是一个无电压增益的宽带相移器,它能把100Hz～10kHz的单声源变成相位互差90°的双声源,由相距2～3m的两只音箱放音,利用声干涉原理使声场展宽。有人曾说:这种方     

基于i_p-i_q算法的STATCOM补偿指令电流检测方法

随着静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的结构多重化,使得其负载电流测量点和补偿注入点因所处位置不同,从而产生较大的检测差异。针对上述问题,文中提出一种改进型ip-iq算法,分别从测量点和补偿点引入电压相位信息,通过设置相位补偿角和比例谐振(PR)控制器,消除因两处电压相位和幅值差异引起的检测误差,提高检测精度。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。     

幅值误差和相位误差对反馈系统的影响

在放大器所组成的反馈系统中通常会产生一些误差,然而不同的误差对反馈系统所造成的影响也不同。在对反馈系统的分析中,很多人只注意到幅值误差的影响而忽略了相位误差的影响,这将会对反馈系统的精度造成影响。对此,本文先通过对普通反馈放大器的分析得知反馈系统中存在幅值误差和相位位差,然后再通过具体实例计算发现幅值误差和相位误差对反馈系统的影响相差很大,最后通过MATLAB仿真以及实验验证后发现,相位误差的影响比幅值误差的影响更大。因此,在对反馈系统的分析中,相位误差的影响也应加以重视。     

基于旋转高频注入的内置式永磁同步电机初始位置检测算法

旋转高频电压注入法检测内置式永磁同步电机(IPMSM)初始位置时,针对信号滤波和数字控制延时会增大检测误差的问题,提出基于自调整轴系幅值收敛(SFAC)的位置信号解调算法。首先,将电流变换到两相自调整轴系中,变换角度为磁极位置估计角度+π/4,从而无需补偿数字控制延时造成的相位偏差。其次,采用递推离散傅里叶变换(DFT)计算两相自调整轴系的电流幅值,其幅值二次方差经过锁相环输出的磁极位置估计角度,再结合电压脉冲注入法判断磁极极性。其信号解调过程无需滤波处理,从而避免了滤波器的相移问题。最后,将所提的SFAC算法与同步轴系高通滤波器(SFHF)算法进行对比分析,并通过实验验证了算法的正确性和优越性。