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。     

基于零磁通原理的小电流传感器设计

为满足电力系统绝缘在线监测需求,设计制作了一种基于零磁通原理的精密小电流传感器.该传感器通过重新设计传感器结构,进行硬件"零磁通"补偿,同时用动态平衡电子电路对其进行动态补偿,达到近似"零磁通"的效果.实际测试表明:该小电流传感器具有高精度(角差、比差分别在1.5'、千分之一以内)、高稳定度、调整性好,抗干扰能力强的优...     

直流传感器回馈补偿系统的设计

在磁势自平衡回馈补偿式直流传感器中,一次被测电流磁势绝大部分已被电抗器直接由交流电源提供的电流自动平衡掉,剩余磁势由直流传感器的回馈补偿系统补偿。直流传感器的差值电流回馈补偿电路利用双向铁心磁放大器的基本原理,在电抗器铁心的空腔内设置零安匝检测铁心和线圈以检测该半周期内直流磁势平衡的安匝差,用于自动跟踪补偿,是一个具有反馈特性的闭环系统。差值补偿电流输出与磁势自平衡电流输出的和即为被测直流电流。为了分析控制系统的稳定性,用方块图来表示控制系统的组成。差值电流回馈补偿系统是一个典型的闭环系统。应用劳斯及古尔维茨稳定判据,通过特征方程的根与各项系数的关系来判别系统的特征根是否全部具有负实部,从而分析线性系统的稳定性。     

基于PCC电压检测的有源电力滤波器研究

传统有源电力滤波器(APF)实现谐波补偿功能时采用较多的是基于负载电流检测的方法,且使用比例积分(PI)控制器。由于PI控制器无法实现对交流量的无静差跟踪,所以补偿效果有限;且检测负载电流需额外的电流传感器,当谐波源距离较远时,检测负载电流并将其信号远距离传送就很困难。因此这里采用一种无电流传感器的谐波补偿控制方式。该方法检测的是滤波器与电网所连接的公共耦合点(PCC)电压。通过归纳电压与电流之间的关系,将电压信号转换为补偿谐波的指令电流信号,经比例复数积分(PCI)算法,实现无静差控制,完成系统谐波补偿。仿真与实验结果验证了该方案的正确性与可行性。     

有源补偿零磁通电流传感器的研制

普通电流传感器的测量准确度只有3%～5%,难以满足高精度测量的要求.通过对电流传感器的等值电路及其相量图的研究,得出初级电流到次级电流转换过程中存在的误差及其产生原因,并分析了传统误差补偿方法的局限性.在此基础上,通过对电子补偿线路各个环节的设计,研制出一种利用有源电子线路跟踪激磁电流并进行补偿的小电流传感器,使其动态地接近"零磁通"状态.经测试可知,补偿起到了良好的效果,电流传感器的准确度明显提高,符合绝缘设备在线监测对电流传感器的要求.     

高精度电流传感器研制

提出了一种用于绝缘在线监测技术的新型高精度电流传感器的研究方法。该方法旨在普通电流传感器基础上采用电流补偿方法,使传感器工作在磁平衡状态,从而消除电流传感器误差,提高传感器测试精度。实验证明这种方法不仅可行,而且具有补偿效果明显、测试精度高等特点,为进一步提高绝缘在线监测测试精度和稳定性提供了一条新的途径。     

基于二维回归分析法的霍尔电流传感器温度补偿

霍尔电流传感器受温度影响比较大,因此需要对该传感器进行温度补偿。本文在恒温场中对霍尔电流传感器施加不同的测试电流,用温度传感器监测它的工作温度,根据监测结果采用二维回归分析法建立起被测电流、霍尔电流传感器输出电压和其丁作温度之间的函数关系并进行数据融合处理,削弱温度对该电流传感器的干扰。融合结果表明,补偿后比补偿前该电流传感器的测量精度提高了1～2个数量级。将该算法存储到单片机中,通过硬件电路实现对两传感器采集数据的实时处理,使得该传感测试系统具有一定的自适应能力。同以往的方法相比,该软件补偿方法更能满足实际测量的要求。     

适用于霍尔电流传感器的温漂补偿电路设计

霍尔电流传感器中存在的温漂会影响传感器的精度,特别是在极端高温和低温下影响更加明显,这限制了霍尔传感器 应用的场合。 针对该问题本文设计实现了一种适用于霍尔电流传感器的宽温度范围温漂补偿电路。 温漂补偿电路通过将增益 补偿与带隙补偿相结合,在霍尔电压放大电路中采用与霍尔元件形状材料均一致的负载电阻,补偿了霍尔元件的温漂误差;同 时利用带隙基准电路产生的高低温补偿电流实现对放大器电路的尾电流的温度补偿,使得霍尔电流传感器可以在更宽的温度 范围内保持灵敏度稳定。 采用 GF0. 18 μm BiCMOS 工艺制程,仿真验证表明,在 5 V 电源电压下,电路在-40 ℃ ~ 140 ℃的宽温 度范围内,灵敏度温漂误差小于 0. 3%,温漂系数达到 35 ppm/ ℃ 。 相较于其他温度补偿设计,该设计实现了对霍尔传感器高阶 温度误差的补偿,使得霍尔传感器具有更宽的工作温度范围以及更小的温漂误差,且不需要额外的数字处理电路,具有较高的 工程应用价值。     

汽轮机补偿式胀差算法的改进

汽轮机补偿式胀差测量采用安装双传感器的方法来实现,但一般的补偿式胀差测量对传感器的安装位置有十分苛刻的要求,为此在胀差监视器中引入含剪切因子β的补偿式胀差算法,用数学方法来解决测量误差问题,因而降低了传感器对安装精度的要求,简化了传感器的安装,避免了因传感器问题引起的测量误差.     

零磁通传感器的研究

分析了传统电流传感器存在的固有误差及其影响因素:根据磁动势方程设计了一种双级结构的电流传感器,以消除励磁误差;由电磁感应定律与磁路定律建立了传感器的仿真模型:采用DSP增益自适应方案,动态调整补偿信号幅值及相位,保证自动补偿励磁电流,使之工作在零磁通状态.测试实验与现场应用证明,设计的零磁通电流传感器准确度可达0.1级.能满足在线监测信号采集的需要.