多挡位电流比较仪研究

针对传统的电流比较仪均采用人工操作,自动化程度和检测效率低的问题,设计了多挡位电流比较仪。采用嵌入式单片机控制技术,智能化测量检测绕组信号,自动输出测试数据,实现了自主跟随,负反馈智能控制,提高了工作效率及测试精度。

全自动电流比较仪仿真负荷调零箱设计研究

传统的电流比较仪仿真负荷调零箱均采用人工操作,自动化程度低,检测效率低,本装置采用嵌入式单片机控制技术,智能化测量检测绕组信号,自动输出仿真负荷,实现了自主跟随、仿真负荷线性输出,负反馈智能控制,提高了工作效率及测试精度。

一种新型高速电流比较器的研究与设计

针对传统电流比较器速度慢、精度低等问题,提出了一种新型CMOS电流比较器电路。采用CMOS工艺HSPICE模型参数,对该电流比较器的性能进行了仿真,结果表明当电源电压为3.3V,输入方波电流幅度为0.3μA时,电流比较器的延时为5.2ns,而其最小分辨率达0.1nA。该比较器结构简单、速度快、精度高,适合应用于高速高精度电流型集成电路。

低温电流比较仪动态特性的研究

低温电流比较仪是现代电测量技术中最为准确的比例量具,在传递量子化霍尔电阻基准的量值时发挥了独特的作用。为了进一步提高CCC的比例准确度,一个有效的方法是采用匝数较多的绕组。但国际上各实验室均遇到了绕组匝数较高时电流会发生跳跃的困难,目前未见到对此问题进行分析及提出解决办法的文章。本文对CCC系统的动态特性进行了分析,找到了产生该现象的原因,并采取措施改进了系统的动态特性,避免了跳跃现象。与国际上的同类装置相比,CCC的绕组匝数被提高了8倍,信噪比及比例准确度也有了很大的提高。结合其他措施,完成了综合不确定度为10-10量级的量子化霍尔电阻标准装置。

并联有源电力滤波器滞环电流比较控制研究

在理论和仿真研究并联有源电力滤波器(PAPF)滞环电流比较控制方法中,首先介绍了PAPF的整体结构与工作原理,阐述了基于瞬时无功功率理论的指令电流信号检测方法和滞环电流比较控制方法的基本思想、实现原理和主要特点;然后,对三相四线制的不对称非线性系统和PAPF仿真实验以验证它的可行性。结果显示,该有源滤波器输出特性好,控制系统简单易行、可靠性高、适用性广。

基于低温电流比较仪的微弱电流精密测量技术

研制了基于dc-squid(dc-superconducting quantum interference devices)的低温电流比较仪,通过实验及分析,其电流分辨率为7.1 fA/Hz1/2,比例误差小于10-11量级,将该低温电流比较仪应用于微弱电流精密测量,通过溯源到量子化霍尔电阻的1 kΩ标准电阻以及校准过的数字电压表对低温电流比较仪放大后的副边电流进行测量,进而构成微弱电流精密测量系统,实现微弱电流的精密测量,对于(1～10)μA的电流测量,理论标准不确定度小于1×10-8,最高可达到1×10-9;利用该测量系统对目前商用最好的微电流源表进行初步测量,其灵敏度远远高于源的稳定性,完全满足目前nA级以上微弱电流精密测量要求。

电流比较仪磁屏蔽效能的计算

大电流比较仪具有高准确度,线性特性好,低漂移等特点,因此被广泛应用于实验室和工业现场。在大电流比较仪的设计中磁屏蔽是非常重要的。长期以来,磁屏蔽效能的计算是依靠解析的方法,误差较大。文章利用目前流行的数值计算方法,对电流比较仪磁屏蔽效能进行了分析。文中提出了电流比较仪磁屏蔽效能问题的数学模型的建立方法,讨论了有限元法在电流比较仪磁屏蔽效能计算中的应用,给出了磁屏蔽体二维和三维模型的计算结果。

一种新型的高性能CMOS电流比较器电路

分析了目前几种高性能连续时间 CMOS电流比较器的优缺点 ,提出了一种新型 CMOS电流比较器电路 .它包含一组具有负反馈电阻的 CMOS互补放大器、两组电阻负载放大器和两组 CMOS反相器 .由于 CMOS互补放大器的负反馈电阻降低了它的输入、输出阻抗 ,从而使电压的变化幅度减小 ,所以该电流比较器具有较短的瞬态响应时间和较快的速度 .电阻负载放大器的使用减小了电路的功耗 .利用 1.2 μm CMOS工艺 HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟 ,结果表明该电路的瞬态响应时间达到目前最快的 CMOS电流比较器的水平 ,而功耗则低于这些比较器 ,具有最大的速度 /功耗比 .此外 ,该 CMOS电流比较器结构简单 ,性能受工艺偏差的影响小 ,适合应用于高速

交流电流比较仪在四端钮阻抗测量中的应用

交流电流比较仪能提供精确的电流比例,本征地适合四端钮阻抗的测量。本文概述交流电流比较仪的发展状况及其基本原理,介绍交流电流比较仪电桥在四端钮阻抗测量中的应用,指出音频电流比较仪电桥将成为未来研究的主要方向,并重点讨论音频交流电流比较仪电桥在容性误差补偿、灵敏度以及比例校验等几方面的关键问题。

一种高准确度电子补偿式电流比较仪

电流互感器(CT)被广泛应用于电流的比例变换,但其准确度一般难以优于0.01%。具有更高准确度的电流比例变换装置,例如双级电流互感器或补偿式电流比较仪,由于使用上的限制,一般只用于工频电流比例的量值溯源或量值传递。针对于此,研发出一种利用电子线路补偿铁心励磁电流的即所谓电子补偿式电流比较仪(ECCC)。文中阐述这种电流比较仪的基本原理,理论分析其误差性能,并进行了误差校准试验。试验结果表明,该ECCC的准确度满足0.000 5级要求,既可作为一种高准确度的电流比例标准,也可用于工频电流的高准确度测量。

提高低温电流比较仪测量准确度的几方面措施

通过对低温电流比较仪系统及运行过程的研究,发现了氦气气压波动、冻结磁通引起的附加噪声以及线圈匝数增多时分布电容引起的电流跳跃是限制系统不确定度停留在10-9量级而不能进一步提高的原因。提出了一种新型的气压滤波器滤除了附加噪声。还改进了电路动态特性,改善了前馈补偿环节,把匝数比提高了5倍。运行过程中的电流跳跃现象也被消除。采用这些措施后,信噪比提高了5倍,新建的低温电流比较仪的测量准确度提高到了10-10量级。

基于滞后相位校正的高精度直流大电流比较仪

直流大电流比较仪通常采用传统的超前相位校正方法,很难提高系统的开环增益,限制了比较仪系统精度的提高。根据6kA直流大电流比较仪的工作原理及实际硬件电路,对仪器进行了系统建模分析,求出了系统的精度为1.141 55×10-6,通过超前相位校正保证了系统的稳定。在此前提下,提出了引入滞后相位校正的思路,设计了近似比例积分调节器,仿真结果表明,在原有系统稳定性得到兼顾的情况下,同时使得系统的精度得到了较大的提高,达到了1.141 6×10-7。

基于电流比较仪的四端钮阻抗电桥

为了能够精确测量四端钮形电阻,提出一种用于交流电阻标准量值传递的电流比较仪四端钮阻抗电桥,该电桥由同步电压源供电,采用前馈网络与反馈网络共同作用的方式来调节和维持电流比较仪主铁芯的磁势平衡,利用数字锁相放大器读取被测阻抗与标准阻抗间的电压差别,通过计算可间接求得两者的交流阻抗差。利用所研制的电桥对3只1 000Ω双螺线型可计算电阻间的交、直流相对差进行比较测量,1592 Hz及以下频率时的测量不确定度为3×10-7,满足交流电阻标准量值传递的要求。

电流比较仪技术在精密测量中的应用

介绍了电流比较仪技术在测量仪器中的应用,其中包括:(1)功率标准计量装置;(2)正交电流源;(3)基于电流比较仪技术的电阻测量桥;(4)高压电容测量桥;(5)高压有源分压器;(6)高压跨导放大器。实践证明:利用电流比较仪技术,在这些仪器的相关输出的幅值和相位上,可获得较高的稳定性和准确性。

永磁同步电机的电流比较控制及速度预测控制

讨论了一种永磁同步电机(PMSM)电流比较控制和速度预测控制方案。该方案采用瞬时电流分量的比较控制方式,通过查询开关规则表,输出逆变器的开关状态矢量,得到了平稳的直轴电流响应和快速且平稳的交轴电流响应;将预测控制方法应用于PMSM的速度控制系统,对PMSM模型的精度要求低,允许模型可有较大失配,系统算法简单,鲁棒性强。仿真结果表明,该方案的PMSM控制系统具有优良的动、静态特性。

数字微差补偿器及其在电流比较仪电桥中的应用

设计一种能够在四象限内对输出信号进行调节的数字微差补偿器，核心器件为16位串行输入乘法型数模转换器，以正弦电压信号作为参考，可根据接收的数字编码分别调节输出补偿信号的同相分量和正交分量。提出一款计算机控制的电流比较仪电桥线路，应用数字微差补偿器和牛顿迭代算法实现电流比较仪磁势的自动平衡。利用研制的电桥对双螺线型计算电阻进行测量，结果表明，该电桥在1592Hz频率范围内的标准测量不确定度为2×10^-7，能够满足交流电阻量值传递要求。

自平衡式交直流电流比较仪研究

为满足日益提高的宽频电流测量需求,文章设计研制了一种自平衡式交直流电流比较仪。该交直流电流比较仪在磁调制式直流电流比较仪的基础上引入闭环交流测量通道,不仅极大地拓展了其测量的频带宽度,而且利用反馈技术实现了电流比较仪的自动平衡。详细介绍了电流比较仪的研制过程,并搭建虚拟仪器自动测试系统对所研制电流比较仪的性能进行考察。测量结果表明,该交直流电流比较仪在直流测量时的线性误差小于2×10-4,交流测量带宽不低于100k Hz,测量标准不确定度为2×10-5。

双重磁检测器直流大电流比较仪的稳定性研究

针对传统磁调制式直流大电流比较仪建立数学模型 ,通过理论研究和计算机仿真 ,分析了闭环系统的稳定性问题 .从而提出了双重磁检测器直流大电流比较仪的改进方案 ,同时进行了样机改制 .以实际的样机为对象 ,给出了样机改制前后的稳定性研究结果 .

新型CMOS电流比较器的设计

本文提出了新型CMOS电流比较器的设计思想 ,并设计出了一个非常新颖的CMOS电流比较器 .由于采用了全新的设计方法 ,这种比较器具有比传统比较器更快的响应时间 ,更高的精度 ,以及更加简化的电路形式 .

电流比较仪电桥在静电陀螺转子位移测量中的应用

用耦合电感原理研究了电流比较仪电桥非平衡测量的原理及特性,导出了在不同激励信号(电压或电流)和不同输出信号(电压或电流)情况下电桥测量输出的表达式,并据此提出了现有静电陀螺转子位移测量电路的改进措施。研究表明,采用电流输出模式时,变压器的电感大小对检测结果没有影响,且能消除后续电路输入端寄生电容的影响;电流激励、电流输出模式具有最好的综合性能,但高精度交流恒流源的实现较为困难:电压激励、电流输出模式兼具两者的优点,是比较仪电桥较为理想的工作模式。