适用于舰船钢板地电流检测的新型磁场测量仪器设计

舰船钢板地电流的检测在国内还处于起步阶段,这与日益发展的地电流干扰研究不相符.基于地电流因集肤效应而分布于钢板表面,钢板表面磁场为面电流密度的近似结论,本文设计了一种适用于舰船钢板地电流检测的磁场测量仪器.专门设计的置位/复位电路及地磁和桥偏移电压补偿电路提高了系统性能的稳定性,增强了抗干扰的能力.该仪器为地电流干扰研究提供了一种有效的实验检测手段和验证方法,具有重要的工程应用价值.     

舰船钢板地电流干扰传播方向的确定方法

舰船钢板地电流通过地回路公共阻抗在不同电气电子设备之间形成电磁干扰,严重时将使敏感设备无法正常工作,因此必须对舰船钢板地电流的分布和传播方向进行深入研究。该文指出了确定单频率点钢板表面电流方向的旋转法不适用于频率扫描测量,提出了一维3次测量和二维2次测量确定钢板表面电流方向的新方法,并经电流集中效应理论分析及实艇实验进行了验证。实验时,只需计算出钢板表面磁场的方向,然后根据电流与磁场的垂直关系即可确定出钢板表面电流的方向。提出的钢板表面电流方向的确定方法,可在舰船钢板地电流干扰传播方向的辨识中得到应用,具有重要工程应用价值。     

傅里叶核函数在钢板地电流测量装置校准系数确定中的应用

针对钢板地电流测量装置校准系数求取较难的问题,充分利用修正傅里叶核函数平坦的频谱特性,根据长直导线与亥姆霍兹线圈校准系统的校准公式,得到两种情况下的校准系数,并利用该校准系数进行了钢板地电流的测量校准.所提出的钢板地电流测量装置校准系数的求取方法思路新颖,实现简单,具有较重要的工程应用价值.     

电晕笼中无线电干扰低压侧测量结果的校准方法研究

电晕笼是研究输电线路无线电干扰时的重要测量工具。由测量结果计算激发函数时,需要对测量结果进行校准,为了研究低压侧测量结果的校准方法,设计了两种方法获取校准系数,第1种是以高频电源作为电流注入源获取校准系数的试验方法,第2种是通过理论分析,建立电晕笼的分布参数等效电路,计算校准系数。结果表明:以6×LGJ-720/50导线为例,试验得到的校准系数为0.03,计算得到的为0.033,两者仅相差10%,这表明所提出的校准方法是可行的。还分析了导线参数对校准系数的影响,得出在特高压直流电晕笼中,特高压直流线路常用导线的校准系数相差不超过7%。     

地电流检测用磁场测量仪的干扰分析与抑制

在较高频率条件下,地电流检测用磁场测量仪因受外界电磁场干扰导致了测量的不准确.在分析电容性耦合干扰和电感性耦合干扰特点的基础上,设计了判断磁场测量仪干扰耦合途径的实验方法,并根据所设计实验判断出较高频率条件下磁场测量仪所受干扰主要为电容性耦合干扰.最后通过改进电路设计和采取电场屏蔽措施,使干扰输出降低30dB,显著提高了磁场测量仪的有效测量范围.     

混合电磁结构磁性部分元等效电路建模技术的解析及实验研究

磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准) 部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC,MagPEEC),该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对给定同轴电缆单位长度电阻与电感参数进行了计算,并将计算结果与由MagPEEC建模计算的结果进行了比较;分大型舰船钢板差模回路耦合和共模回路耦合干扰两种情况,对MagPEEC建模计算的耦合阻抗进行了实验验证;利用所研制的钢板地电流测量装置在钢板中部进行测量,并将测量结果和MagPEEC理论计算的结果进行比较,从而实现金属壳体地电流测量和MagPEEC理论计算方法的直接验证。利用该文所提供的解析方法和3种实验方法,对MagPEEC建模技术进行了充分证明,为MagPEEC建模技术的推广使用奠定了基础。     

GMM-FBG光纤电流传感器结构优化及温补模型

为解决FBG中心波长和GMM磁致伸缩系数温度敏感而影响GMM-FBG光纤电流传感器交流响应灵敏度和准确度的问题,提出在GMM-FBG传感模型中引入温度参数校准电流输出值的方法。依据法拉第电磁理论,采用有限元分析方法设计提高GMM磁耦率和均化磁场分布的磁路结构。构建波长解调系统实验平台,测试温度在20～70℃范围传感器不同电流对应的波长响应幅值,实验研究表明:GMM-FBG电流传感器灵敏度随温度升高而下降,且与被测电流值大小正相关。在分析传感器温度响应特性基础上,利用数学拟合方法建立了具有温度补偿系数的GMM-FBG电流传感数学模型,且将该模型用于40℃时60 A电流检测实验,电流检测准确度提高了4. 8%。     

基于多层可级联PCB空心线圈的磁场测量单元设计

为准确测量复杂电磁环境下特定频率的磁场信号,文中设计一种基于多层可级联PCB空心线圈的磁场信号测量单元。首先根据线圈的结构设计参数建立感应电压与磁场的线性函数关系式,接着构建带通滤波放大电路和锁相放大电路,滤除工频电磁干扰和增强测量单元的抗干扰能力。实验室单个、多个圆形载流回路磁场测量实验表明,磁场测量单元能够准确测量所需频率的微小磁场信号,误差在10%以内。实验结果表明,设计的磁场测量单元具有较好的性能,能够满足变电站接地网腐蚀检测时注入幅值1 A、频率1 k Hz的交流激励电流所产生磁场的测量需求。     

比较式光学电流互感器的信号解调

长期稳定性是光学电流互感器(OCT)实用化的关键问题之一.比较式OCT在传统OCT的基础上,引入永磁体产生的恒定磁场作为参考磁场,通过将被测电流磁场与参考磁场相比较得到最终的电流测量结果,实现了对光学传感头的Verdet常数和线性双折射的同时补偿,使OCT的实用成为可能.针对新的传感头结构,设计了全新的双光源双输出信号解调方式以及基于此原理的信号解调系统.初步的线性度试验结果验证了该解调方式的正确性,同时也表明所设计的比较式OCT满足IEC标准规定的0.2级电子式电流互感器的精度要求.     

新型钢板地电流磁场测量仪的噪声分析

同时用一个电压源和一个电流源来模拟输入参考噪声,建立一种新型钢板地电流测量系统的噪声模型,计算出系统的输出噪声并通过实验进行了验证.在此基础上,从时域和频域两方面对整个系统的输入级噪声水平进行了评估,得到了各种放大倍数下钢板地电流的最小可测峰值,为提高系统分辨率和合理选择第一、二级的放大倍数提供了理论依据.本文的研究成果可用于其他类似系统的噪声分析,具有较重要的工程应用价值.     

电器实验室大电流测试系统现场校验

在开关电器试验中，电流参数的测量，特别是强电流的测量，是一个非常关键的测试技术。分析了开关电器实验室大电流测量系统的特点和影响测量准确度的因素，论述了进行整个系统校验的必要性，并提出了系统校验的方法和试验装置。     

电流互感器检定装置测量不确定度的评定与验证

以全自动电流互感器检定装置为例,介绍了电流互感器检定装置测量不确定度评定与验证的方法。     

低压电器大电流试验装置校准的研究

研究了低压电器大电流试验装置的校准。针对新的计量校准方法,阐述了延时试验装置、瞬时试验装置和通断试验装置的校准原理和方法,列出了注意事项。该校准方法缩短了设备计量时间,提高了试验设备的使用效率。     

小波变换在电子式电力互感器误差校正中的应用

电子式互感器以微电子技术和计算机技术为基础 ,所处的工作环境电磁干扰严重 ,易受到外界干扰而影响测量精度 ,并且有些误差是互感器本身结构引起的 ,硬件措施难以消除。提出了用小波变换的软件方法对互感器误差进行校正 ,着重分析了小波变换在信号去噪和以电容分压器作传感元件的电子式电压互感器带俘获电荷重合闸误差校正中的应用 ,仿真和实验研究结果证明了所提方法的有效性     

基于VI的通用测试方舱计量检定系统设计

对由虚拟仪器组成的通用测试方舱进行计量检定,是当前军事计量工作的一个难题。为了解决这个难题,设计并实现的一套针对某种武器装备通用测试方舱的计量检定系统。该检定系统的组成设备由GPIB总线控制;设计了专用计量检定适配器;针对某种武器装备测试流程,在VC 平台上开发了一套与之匹配的自动测控软件。经过现场测试表明,该系统在系统级层面上对某种武器装备通用测试方舱进行计量检定,缩短了检定工作时间,保证了系统量值传递的有效性和可靠性。     

抗直流电流互感器校验仪检定方法研究

目前国内对于抗直流电流互感器校验仪的检定研究,除了正弦全波电流信号情况下的校验仪准确度计量可以通过整体检定方法得到传递外,对于正弦半波电流信号的测量,尚无专业校准设备可以完成。该文提出一种能满足正弦全波、全波带直流、正弦半波三种测试条件的抗直流互感器校验仪整体检定技术,分析抗直流互感器校验仪的工作原理和误差模型,特别对正弦半波工作电流情况下的校验仪误差检定和校准方法进行详细的研究,介绍该装置核心模块双路任意波程控信号源的工作机理和信号流程,并通过第三方测试设备对关键的谐波成份以及各种误差工况下的输出电流精度及稳定性进行测量和验证,对可能产生的装置不确定度进行了分析。测量结果证明,该文提出的整体检定技术达到预期效果,对于完善目前正在开展的抗直流互感器计量体系具有重要意义。     

浅析六氟化硫绝缘气体水分含量的测试

针对三种六氟化硫电气设备中湿度测量方法的现场实际应用情况,分析了设备材料及采样过程对测量结果的影响,并指出了现场解决办法。通过响应时间、稳定性方面的试验比较了仪器各自的优缺点。同时对仪器的校验、测试时间的选择和现场测试的注意事项提出了建议。