實驗名稱:大功率脈沖電流測量傳感器的高精度校準(zhǔn)方法
研究方向:針對測量傳感器高精度校準(zhǔn)方法的研究
傳統(tǒng)的測量精度校準(zhǔn)的方法是對傳感器單一頻率下的刻度因子進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)方法通常選用同軸分流器串聯(lián)于放電回路中,通過測量同軸分流器兩端電壓,對比傳感器的測量輸出來標(biāo)定實際刻度因子,這種方法在一定程度上能夠提高傳感器的測量精度,但是也存在不少缺點:校準(zhǔn)精度低、校準(zhǔn)的刻度因子無法滿足寬頻帶測量的要求、同軸分流器不易安裝。本文針對傳感器提出一種高精度的校準(zhǔn)方法:
實驗內(nèi)容:
搭建精密電流測試源:搭建大功率脈沖電流測量傳感器刻度因子的校準(zhǔn)平臺,對設(shè)計的大功率脈沖電流測量傳感器采集數(shù)據(jù)的融合方法進(jìn)行研究,通過高精度校準(zhǔn)平臺對大功率脈沖電流測量傳感器的精度進(jìn)行優(yōu)化,擬合出大功率脈沖電流測量傳感器刻度因子的曲線,得出大功率脈沖電流測量傳感器不同頻率下刻度因子的校準(zhǔn)公式。
實驗過程:
(1)搭建精密電流測試源。本文搭建了百安級電流測試源,由高精度數(shù)字信號發(fā)生器產(chǎn)生不同頻率、不同幅值以及不同類型的可調(diào)節(jié)數(shù)字信號,之后信號經(jīng)過精密功率放大器放大,并施加在低溫漂負(fù)載上產(chǎn)生電流,為大功率脈沖電流測量傳感器的線性度校準(zhǔn)和頻率校準(zhǔn)提高高境地的校準(zhǔn)源。
實驗設(shè)備:高精度數(shù)字信號發(fā)生器、精密功率放大器、低溫漂負(fù)載
(2)搭建大功率脈沖電流測量傳感器刻度因子的校準(zhǔn)平臺:
(3)搭建大功率脈沖電流測量系統(tǒng)的實驗平臺,通過實驗驗證大功率脈沖電流測量傳感器的性能,主要對大功率脈沖電流測量傳感器的精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)時間和電流幅值測量范圍進(jìn)行驗證。
實驗設(shè)備:雷擊浪涌發(fā)生器、高精度的數(shù)字信號發(fā)生器、示波器、六位半表、低溫漂電阻、功率放大器、采集卡、電流測量傳感器。
(4)大功率脈沖電流測量傳感器的精度測試。
實驗結(jié)果:
如下圖所示在 500Hz 以下霍爾傳感器可以保證 0.3% 的測量精度;在 100Hz~10kHz 時,寬頻帶測量傳感器可以保證 0.2%的測量精度,且頻率越高誤差越小,所以頻率超過 10kHz 時,寬頻帶測量傳感器依然能夠保證較高的精度。因此,大功率脈沖電流測量傳感器在 0~10kHz 頻帶內(nèi)不同頻率下可以達(dá)到 0.3%以內(nèi)的測量精度。
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