用于小电流测量的Rogowski线圈电流互感器

在用 Rogowski线圈测量电流时 ,国外通常把小于 1 0 0 0 A的电流测量统称为小电流测量。当 Rogowski线圈测量小于 1 0 0 A电流时 ,线圈所感应出的电压信号极其微弱 (仅为几 m V到几十m V) ,易受干扰而很难准确测量 ,因此 ,电力系统中研制用于小于或等于 1 0 0 A电流的 Rogowski电流互感器一直是公认的一大难题。文中介绍了一种通过后续电路的处理来测量小电流的新型Rogowski电流互感器 ,给出了其基本原理、实现和频率响应特性 ,最后就额定电流为 1 0 0 A的Rogowski电流互感器给出了实验结果。实验数据证明 ,其精度达到了 0 .2级。这种方法在测量额定值为几十 A甚至几

数字闭环光纤电流互感器小电流测量准确度分析

分析并验证了传感光纤圈数和数字量输出位数等两个因素,是影响数字闭环光纤电流互感器(D-FOCT)小电流测量准确度的主要原因,设计了D-FOCT小电流测量准确度试验,得出了在目前条件下,当传感光纤圈数大于25圈时,D-FOCT对3 kA额定电流的测量准确度可以满足IEC60044-8标准中0.2S级要求。

小电流测量单元校准技术研究

在电子、航空航天领域及型号工程中小电流测试设备(如静电计、皮安表、源/测量单元、半导体精密分析仪等),发挥着极其重要的作用,其电流测量分辨力达到fA级,接近其物理极限值。对这些高灵敏度、高分辨力的精密小电流测量仪器进行参数校准是一项新的计量难题。本文使用Fluke公司5440B型直流电压源和自行研制的高值电阻器,构成测试平台,可以对Keithley公司6517B型静电计(20pA～2μA电流量程)进行自动校准。软件采用Visual C++6.0利用校准算法对测量结果进行分析,解决了小电流测量单元校准的计量难题。

一种测量小电流的PCB平面型Rogowski线圈

提出了一种用于小电流测量的印制电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器,给出了其结构和工作原理,推导出了线圈互感系数的计算公式,并分析了其抗外磁场干扰的机理,设计了实验模型。测试结果显示:额定100A的小电流测量准确度达到了0.2级,具有较强的抗电磁干扰能力和抗直流能力,适合作为电子式电能表和继电保护专用电流变换器,也可用于抗直流领域的小电流测量。这对于开发新型电流互感器具有积极的意义。

低温电流比较仪用于小电流测量的比例误差分析

小电流准确测量是电磁测量领域的热点和难点，低温电流比较仪作为目前最准确的电流比例量具，其电流分辨力高，在白噪声频带范围可达到甚至小于1fA／Hz1/2电流增益准确性高。本文通过对基于SQUID的低温电流比较仪进行分析，低温电流比较仪比例误差小于10-11，可应用于nA量级电流的放大及准确测量。

能改进动圈表头对小电流测量的MOSFET

以前曾经有一个设计实例介绍了用动圈模拟表头测量小于1A电流的十分有趣和有用的方法(参考文献1).这种设计在表头运转的灵敏度和测量范围选择方面有相当好的灵活性,并且简化了分流电阻器的选择工作.

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。

基于PCB平面型Rogowski线圈的电流互感器误差分析及积分器设计

为了进一步提高印刷电路板(PCB)平面型Rogowski线圈电流互感器的测量精度,根据PCB线圈的特点建立了线圈的等值电路;推导出线圈二次感应电压和一次被测电流的关系式。从频率和温度两方面分析了线圈的误差特性,指出线圈信号取样电阻(积分器输入电阻)阻值选择是影响线圈频率与温度特性的重要因素,适当增大取样电阻阻值可改善线圈的频率特性,并推导出了消除温度影响的阻值选择公式。分析了小电流测量时准确度不高的原因,在原积分器低频段引入微分环节可减小其低频段的放大倍数,从而抑制低频干扰。仿真与实验验证了改进的有效性。

一种新型电子式电流互感器模拟信号处理系统设计

在电力系统中,基于Rogowski线圈的电子式电流互感器已被广泛应用于电流测量。本文介绍的互感器采用新型模拟信号处理系统对Rogowski线圈输出的信号进行处理,完成电流的测量和过载保护功能。简化了设计过程、降低生产成本,并且提高了互感器的精度,可达到0·2级要求。

小电流校准检定系统建立及不确定度评定

小电流测量仪器在航空航天测控、半导体集成电路测试、核试验测试及其他研究领域中应用较多,并且发挥着很重要的作用。由于小电流测量仪器精度高,分辨率达到f A级,小电流测量仪器的校准、检定就显得尤为困难。本文论述了利用Keithley的5156精密高阻和Fluke5520A多功能源组成的小电流测量仪校准、检定系统。针对该校准系统,分析了校准过程的不确定度来源,依据相关标准进行了不确定度评定,结果证明组建的小电流测量仪校准系统是可靠的。该系统完全可以满足各种小电流测量仪的校准、检定工作。

电子式电流互感器高压端信号处理电路

电子式电流互感器被广泛应用于电力系统中进行电流测量。为了提高测量精度,降低高压端的功耗,采用专用高精度Rogowski线圈作传感元件,设计一种新型模拟信号处理系统,即采用一条回路来完成测量和过载保护两种功能,并采用高精度低功耗元器件设计电路,从而提高了测量精度,降低了功耗。由试验结果可知此系统方便可行,精度可达到国标0.2级要求。

4πγ高压电离室活度测量国家标准

研究了 4πγ电离室活度测量国家标准 ,采用汤姆逊平衡法 (TownsendBalanceMethod)的原理 ,设计了新颖的小电流测量积分电位自动平衡电路 ,对 10 0kBq以上的6 0 Co测量的附加不确定度为 7.5× 10 -4。

螺线管空心线圈电流传感器的研究

提出了一种用于测量小电流、带补偿线圈的新型螺线管空心线圈电流传感器,阐述了螺线管空心线圈的基本结构,分析了其结构参数对电磁参数的影响,给出了相关参数的计算公式。螺线管空心线圈输出电压较小且与被测电流相位相差90°,需增加积分电路,以放大输出电压信号并保证相位的一致。利用Matlab对线圈动态特性随参数的变化情况进行了仿真,给出了相应的幅频、相频特性。制作了实验模型,并进行了相关的实验,给出了实验数据,验证了理论分析和实验结果的一致性。实验数据表明该新型带补偿线圈的螺线管空心线圈精度高,线性度较好,抗电磁干扰能力强。

基于光学互易回路的全光纤电流互感器的研究与应用

针对传统有源电磁式互感器易饱和、稳定性与抗干扰能力差、安装受限等问题,本文基于Faraday磁光效应,设计了一种无源全光纤电流互感器,通过旋光角来测量被测电流;设计互感器以HB Spun光纤作为传感元件,无饱和现象,可用于大电流测量;利用光学互易回路,消除光路中温度、光纤缺陷等因素对旋光角测量的干扰;采用反射式光路将电场引起的旋光角放大4倍,实现小电流的精确测量;传感元件采用柔性传感光纤环结构,形状可变,适应复杂空间内电流的测量。对比了不同圈数的柔性光纤传感环与标准电流互感器的测量精度,结果表明,本文设计的光学互易回路可以消除温度对电流测量的影响,全光纤电流互感器在-5℃~70℃全温度范围内精度为0.5,可实现小电流的精确测量。

新型线圈电流互感器及误差分析

介绍了一种PCB平面型Rogowski线圈（PCB线圈）的绕制方法，设计了基于PCB线圈的新型电流互感器，针对互感器的误差特性，着重就PCB线圈的频率和温度误差进行分析，建立了PCB线圈的等效电路，推导出一次电流和二次感应电压的关系式，并给出互感系数的计算公式，指出合理选择积分器输入电阻阻值是减小线圈频率和温度误差的关键。

一种单环磁通门传感器的设计与仿真

文中提出了一种单环磁通门传感器并介绍了单环磁通门的工作原理。另外介绍了一种磁芯的等效电路模型,并以此为基础建立单磁芯磁通门传感器仿真模型,通过制作产品和仿真分析确定传感器设计的合理性。

基于LabVIEW的继电器测试系统的研究

本文讲述了一种继电器测试系统,它基于LabVIEW设计,解决了小电流测量不准确的问题,降低了继电器测试误判率,测量数据准确,使用方便,完全智能化测试,有效地提高了工作效率。

DM3058：数字万用表

北京普源精电推出一款高性能数字万用表RIGOL DM3058。这是一款真正51亿读数分辨率（240，000count）的LCD屏双显示数字万用表，支持中文菜单。它的基本直流电压准确度可达0．015％＋0．003％，直流电流准确度可达0．02％＋0．005％，电阻准确度可达0．02％＋0．003％，另外RIGOL DM3058将DCl小电流测量量程扩展到200μA，测量分辨率达1nA，适于测量便携电子产品低功耗模式下的微安级别的消耗电流，而其最大量程10A，在测量过程中无需更换表笔插孔，配之120读数/秒的读数速率，有助于企业全面提高生产效率。