旋转磁场强度测量方式研究

为精确旋转磁场强度的测量结果,文中利用有限元仿真软件建立三维电磁场模型,比较了两种主要磁场的测量方法,即H线圈和罗氏线圈的测量误差,得出H线圈测量结果更加准确的结论并对此作出解释。在此基础上,研究了H线圈的测量距离与测量误差的关系,并将研究结果应用至试验过程中,减小了实际测量结果的误差。     

基于DSP的光纤电流互感器设计研究

为满足现代电力系统高精度测量和电网信息的需求,研究了光纤电流互感器的信号获取、处理、通信及高压侧电源技术,它由ROGOWSKI线圈获取母线电流信号,经积分、数字化处理及电光转换,由光纤传输至远方,DSP数字处理的信号由大屏液晶显示。高压侧电子电路的工作电源由特制小TA获取,铁心采用饱和磁感应强度较低、励磁电流小、导磁率高的合金材料。母线电流>8 A时电源系统能正常供电,测量误差<0.2%,能满足电力系统电流测量的要求。     

钳形Rogowski线圈性能分析及误差补偿方法

基于钳形Rogowski线圈的互感器能够有效避免现场安装过程中的线路停电现象,减少停电损失。但是钳形Rogowski线圈测量过程主要受到气隙和一次导体偏心的影响,为研究钳形Rogowski线圈的性能,建立了气隙-偏心误差模型,充分分析气隙和一次导体偏心对线圈测量误差的影响,在此基础上提出了相应的误差补偿方法,并设计了一种基于校正PCB板的新型钳形Rogowski线圈,通过监测校正PCB板串联输出量,实现线圈的气隙自校准,从而实现测量误差的补偿。应用效果表明,设计的钳形Rogowski线圈测量准确度高,操作方便。     

热膨胀对Rogowski线圈测量准确度的影响

Rogowski线圈主要用在测量交流电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面.它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等优点.当周围温度变化,热膨胀会改变线圈的截面面积.为了分析热膨胀对Rogowski线圈测量准确度的影响,引入了一个描述单位温度变化线圈感应电压的比率误差的参数,得出了计算热膨胀引起的电压比率误差的数学模型,分析了矩形截面线圈和圆形截面线圈以便于比较热膨胀对不同截面形状线圈测量准确度的影响.试验数据表明,电压的比率误差随温度的变化趋势与理论分析一致;由线圈的缠绕线和骨架引起的误差总和包括在测量误差之内.这对于设计高准确度的Rogowski线圈是非常有用的.     

高压直流电子式电流互感器Rogowski线圈研究

为实现高压直流系列产品国产化,从高压直流电子式电流互感器(electronic current transformer,ECT)的传感部分核心器件——Rogowski线圈的研究着手,分析Rogowski线圈的原理和特点,提出一种适用于高压直流ECT的Rogowski线圈设计方案,介绍其规格参数、制作及安装等。频率响应试验证明Rogowski线圈对各频率谐波电流的幅值测量误差在0.2%以内,线圈响应灵敏度试验证明Rogowski线圈的相位误差在200μs以内,该线圈的设计性能均满足国际标准要求,验证了Rogowski线圈设计方案具有测量精度高、功率输出低、结构简单、线性良好、测量值易于数字化输出等优良特性,为该产品的国产化实现提供了技术依据。     

关节臂坐标测量机圆光栅偏心误差建模及修正研究

在不增加关节臂坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,提出了包含圆光栅偏心误差的测量模型方案。分析了关节臂坐标测量机圆光栅偏心状况,通过圆光栅偏心误差实验对第1、2关节处圆光栅偏心误差模型参数进行了辨识,建立了包含前两关节圆光栅偏心误差的测量模型。使用自制的标准杆组件对两种测量模型进行了标定实验,并运用LM算法进行了参数标定。结果表明不包含圆光栅偏心误差测量模型的关节臂坐标测量机的测量误差为0.083 4 mm,而包含两关节圆光栅偏心误差的关节臂坐标测量机测量误差为0.065 0 mm。经过圆光栅偏心误差修正后,其测量精度提高了22%,同时也论证了圆光栅偏心误差是制约关节臂坐标测量机测量精度的影响因素之一。     

提高Rogowski线圈互换性的新方法

Rogowski线圈电流传感器在电力系统获得了越来越广泛的应用。为了研究Rogowski线圈的互换性,采用直接测量法对制作的Rogowski线圈的互感进行了测量,比较了各种不同条件下的测量结果。测量结果表明Rogowski线圈互感在不同条件下具有较大的分散性,应在实际应用中进行标定;Rogowski线圈互感的偏差受制造工艺水平影响很大,因此互换性较差。为解决这些问题,提出一种将可调电阻作为线圈的负荷电阻安装在线圈本体上的方法,可调电阻为线圈输出提供无源补偿,便于制造具有一致输入输出特性的标准化线圈,提高了线圈的互换性,避免了更换线圈后对整个系统进行重新校准。最后分析了这种补偿方式带来的误差,结果表明它具有很好的性能。     

关于提高电力电容器介质损耗角正切值测试准确度的研究

一、前言测量工频下的介质损耗角正切值是电力电容器制造和运行中的一项最基本的绝缘性能测试。在实际测量中,经常出现较大的误差,甚至同一试品在多次测量中数据很难重复,因而对电力电容器的质量评定带来很大困难。本文的目的是对经常出现的若干测量误差进行分析并提供减小误差的措施。     

插板式PCB Rogowski线圈的计算与仿真

插板式Rogowski线圈克服了传统Rogowski线圈难以保证绕制密度的缺点,提高了测量精度。鉴于此,提出了一种基于PCB板结构的Rogowski线圈,其二次绕组采用一块基板及若干辅助插板构成。通过理论计算推导及仿真研究,给出了该插板式Rogowski线圈互感、自感、电容等参数的计算方法,并给出了其位置误差、干扰误差、温度误差的计算方法。同时,对该插板式Rogowski线圈的导线宽度、导线间距等物理尺寸对自感、互感各种误差的影响进行了研究。实验结果表明,该Rogowski线圈测量精度能够达到0.5级,具备很强的抗干扰能力和稳定性,且生产工艺简化,对Rogowski线圈在计量及保护领域的推广具有重要意义。     

传感器标定数据处理方法对爆炸压力测量误差的影响

压电式压力传感器灵敏度易受温度、湿度、压力等环境因素的影响,为保证试验测量精度,在每次使用前须对传感器进行实时标定,目前常用的压力传感器标定方法为准动态标定法。准动态标定法标定压力传感器时,不同的数据处理方法对爆炸压力测量误差产生一定的影响。通过对某次水下爆炸试验压力测量数据的分析,发现压力实测值普遍偏大的现象,研究了影响测量数据的每个因素,最终得出传感器标定时数据处理方法导致这一结果,提出传感器标定进行曲线拟合、数据融合时避免引入人为误差,影响试验测量结果。     

基于Rogowski线圈的电子式电流互感器复合误差计算方法

电子式电流互感器复合误差的计算与分析是提高获取电力系统运行信息精度的重要内容。为了准确测量电子式互感器的复合误差,介绍了电子式电流互感器的误差校验方法,分析了基于Rogowski线圈的电子式电流互感器基本工作原理,从而提出了多种基于Rogowski线圈的电子式电流互感器的复合误差计算方法。在此基础上对各种复合误差计算方...     

一种基于磁动势平衡的Rogowski线圈控制模型

Rogowski线圈主要应用于脉冲大电流的测量,而电力系统中测量用电流互感器的使用环境中存在着诸多干扰。因而,要实现Rogowski对线圈工频稳态电流的准确测量,就需要了解Rogowski线圈对工频稳态电流的测量特性以及干扰对测量的影响。为此提出了一种基于磁动势平衡思想的Rogowski线圈动态控制模型,利用该模型描述了Rogowski线圈的一、二次侧各电气参量,并对互感器工频电流的稳态测量特性、干扰信号的影响作出了分析。     

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。     

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。     

单极性长持续时间脉冲电流的测量研究

本文基于频率跨度较大的单极性长持续时间雷电流波,就如何拓宽自积分式Rogowski线圈测量带宽及如何增大电流测量范围的问题展开研究。针对脉冲电流波具有波前部分快速变化与波尾部分缓慢变化的特点,在对不同脉冲电流波频谱分析的基础上,设计了锰锌（Mn-Zn）和镍锌（Ni-Zn）铁氧体作为磁芯的自积分式Rogowski线圈,对不同频率跨度的脉冲电流波进行测量。对比测量结果,得到以下结论：镍锌铁氧体作为磁芯,磁导率越高,线圈下限频率越低,低频响应越好,而高频部分的响应越差;磁导率相同的锰锌铁氧体和镍锌铁氧体磁芯,饱和磁通越大,线圈所能准确测量的电流幅值越大。     

RSD开关状态电流测量

简要介绍了反向导通双晶复合晶体管(Reversely Switched Dynistor,简称RSD)的开关工作原理,在分析RSD脉冲发生电路的基础上,得出RSD状态电流表达式.详细分析了用于状态电流测量的罗果夫斯基线圈(Rogowski Coil)传感器在自积分和外积分两种工作状态下的相位误差.在理论分析的基础上,根据RSD开关状态电流测量的实际情况,提出了利用罗果夫斯基线圈传感器外积分工作状态测量RSD开关电流的方案.实验结果与理论分析相符.实际运行情况表明,该电流测量方案能对RSD开关状态电流进行快速、准确和可靠的测量.     

分布电容对Rogowski线圈动态特性影响研究

在简单分析测量脉冲电流的微分式Rogowski线圈的工作原理基础上,详细论述了Rogowski线圈分布电容的计算方法、测量原理以及分布电容对线圈动态特性(即时域和频域)影响机理.为确保传感器具有良好的动态特性,必须串接最佳阻尼电阻,给出了最佳阻尼电阻的计算方法.仿真和现场测试结果表明,本文提出的方法,对于设计具有合理电磁参数Rogowski线圈,确保传感器具有较好的动态特性,起到理论指导作用.     

Rogowski线圈的结构与电磁参数的研究

电流互感器是电力系统中的重要设备,对电力系统的正常运行和精确计量起着十分重要的作用。随着国民经济的发展,各种供电电压等级不断出现,对电力系统的测量和保护准确度要求不断提高。Rogowski线圈主要用在测量交流大电流、脉冲电流、电力系统中的暂态电流等方面,它具有输出功率低、结构简单、线性度良好等特点。分析了3种不同截面形状(矩形、圆形和跑道形)的Rogowski线圈,针对不同截面形状的线圈建立了不同的数学模型,研究了Rogowski线圈结构参数(如线圈宽度、厚度和中心半径)和电磁参数(如线圈自感、互感和内阻)之间的关系。通过MATLAB软件对Rogowski线圈进行的仿真研究证明:从结构上来看,圆形截面的Rogowski线圈最优,跑道形次之,矩形最差。     

数字滤波在Rogowski线圈测量冲击电流中的应用

采用自积分式Rogowski线圈测量较小的冲击电流时信号很弱,易受干扰。以金属构架上雷电感应电流的测量为例,讨论了采用直接FFT阈值法、FIR等纹波低通滤波器法和小波变换法三种不同数字滤波方法消噪的效果,并进行了比较。研究表明,小波消噪方法比较适合于这种情况下测量信号的处理。