• 校准器
  • TD1600 精密交流测试系统
  • TD1650 宽频精密交流校准器
  • TD1850 多用表校准系统
  • TD1855 多用表校准系统
  • TD1860 多功能校准系统
  • TD1870 多功能校准系统
  • TD1880 多功能精密校准器
  • 直流仪器
  • TD1400 回路电阻测试仪
  • TD1500 高精度直流测试系统
  • TD1510 高精度直流测试系统
  • TD1503 直流电流标准源
  • TD1505 精密直流标准源
  • TD1540 直流分流器检定亚博体育yabo88
  • TD2100 直流分流器检定亚博体育yabo88
  • TD2010 直流大电流标准源(最大 100 kA)
  • 钳形表检测
  • TD1000 钳形表检定亚博体育yabo88
  • TD1050 钳形表检定亚博体育yabo88
  • TD1050A 钳形表综合校准亚博体育yabo88
  • TD1090 穿心式精密交流 I/V 转换器
  • TH1060 穿心式精密交流电流表
  • TH1070 穿心式精密交直流电流表
  • 安规仪器检测
  • TD1200 泄漏电流仪测试系统
  • TD1220 直流高压高值电阻器检定亚博体育yabo88
  • TD1230 耐电压测试仪检定亚博体育yabo88
  • TD1240 耐电压测试仪用负载箱
  • TD1250 接地导通电阻测试仪检定亚博体育yabo88
  • TD1450 模拟直流电阻标准器
  • TD1455模拟交直流电阻标准器
  • 高压标准仪器
  • TD2400 交流高电压标准源
  • TD2500 直流高压精密电源
  • TD2550 非接触式静电电压表校准亚博体育yabo88
  • TD2600 高精度直流高压表
  • TD2650 高精度交直流高压表
  • 三相交直流标准亚博体育yabo88
  • TD4100 三相交直流仪表测试系统
  • TD4200 三相交直流仪表测试系统
  • TD4500 交流采样与变送器测试系统
  • TD4507 交流采样与变送器现场校验仪
  • TD4510 三相交直流携式检定亚博体育yabo88
  • TD4520 三相交直流携式检定亚博体育yabo88
  • TD4530 三相交直流现场校验仪
  • 互感器检测
  • TD6300 电子式互感器测试仪
  • 交流电能计量
  • TD3500 单相电能表检定亚博体育yabo88
  • TD3550 单相电能表检定亚博体育yabo88
  • TD3600 三相电能表检定亚博体育yabo88
  • TD3650 三相电能表检定亚博体育yabo88
  • TD3250 三相电能表现场校验仪
  • TD4550 三相电能表携式校验亚博体育yabo88
  • TD3700-1 电能表交流磁场试验亚博体育yabo88
  • TD3700-2 电能表直流磁场试验亚博体育yabo88
  • TD3610 三相标准电能表检定亚博体育yabo88
  • TD8655 交直流特斯拉计
  • TD2700 多功能时钟校验仪
  • 直流电能计量
  • TD1545 直流电能表检定亚博体育yabo88
  • TD1550 直流电能表检定亚博体育yabo88
  • TD1560 直流电能表自动检测亚博体育yabo88
  • TD1570 间接接入式直流电能表检定亚博体育yabo88
  • TD1575 直流电能表检定亚博体育yabo88
  • TD1580 直流电能表综合检测亚博体育yabo88
  • TD1548 直流标准电能表检测亚博体育yabo88
  • 电动汽车充电设备检测
  • TD1320 电动汽车充电机现场测试仪
  • TD1330 电动汽车充电桩现场测试仪
  • TD2300 大功率可编程直流负载箱
  • TD2310 大功率可编程交流负载箱
  • TD2320 直流充电插座-端钮适配器
  • TD2321 交流充电插座 - 端钮适配器
  • TD2325 直流充电-电能校准适配器
  • TD2326 交流充电 - 电能校准适配器
  • 电力仪表检测
  • TD1100 电压监测仪测试系统
  • TD1150 变压器用绕组温控器测试仪
  • TD1160 氧化锌避雷器测试仪
  • TD1170 氧化锌避雷器测试仪校准亚博体育yabo88
  • TD4600 电力综合自动化测试系统
  • TD4800 电子式互感器校验仪
  • TD4900 合并单元测试仪
  • TD6600 继电保护测试仪检定亚博体育yabo88
  • TD6610 电子负载
  • 工业仪表检测
  • TD7500 过程信号校验仪
  • TD7600 过程信号测试系统
  • TD1340 电焊机交直流电量校验仪
  • 医学计量
  • TD7200 高频电刀分析仪校准亚博体育yabo88
  • TD7300 除颤脉冲能量计量标准亚博体育yabo88
  • 磁测产品
  • 基本磁参量计量标准
  • TD8850 特斯拉计检定亚博体育yabo88
  • TD8860 精密磁强计检定亚博体育yabo88
  • TD8760A/TD8760B 标准磁场用电磁铁
  • TD8770 标准磁场用亥姆霍兹线圈
  • TM6104B 精密磁强计
  • TD8680 高精度特斯拉计
  • TM7600 数字积分式磁通计
  • TM7610/TM7620 数字积分式磁通计
  • TM7910 伏秒法磁通校准仪
  • TD8980 磁通计校准仪(伏秒法)
  • TM7920 伏秒法磁通校准仪
  • TM7930 伏秒法磁通标准
  • TM7970 互感法磁通校准仪
  • TM2800 磁屏蔽腔
  • TM2900 磁屏蔽筒
  • 磁yabo亚博体育app下载仪器计量标准
  • TH2100 单相高精度功率分析仪
  • TH2200 亚博官网下载地址磁yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88校准系统
  • TH2310 标准爱泼斯坦方圈
  • TH2320 中频用标准爱泼斯坦方圈
  • 基本磁参量yabo亚博体育app下载
  • TM4100B 手持式单轴磁通门磁强计
  • TM4300B 手持式三轴磁通门磁强计
  • TM4815B 单轴磁通门精密磁强计
  • TM4835B 三轴磁通门精密磁强计
  • TM5100 手持式特斯拉计
  • TM5100A 手持式交变磁强计
  • TM5120B 手持式特斯拉计
  • TM5340B 手持式三轴特斯拉计
  • TM6100/TM6100B 特斯拉计
  • TM6160B 交直流特斯拉计
  • TM7100 电容积分式磁通计
  • TM7500 电容积分式磁通计
  • TM7510 电容积分式磁通计
  • TD8620 手持式数字特斯拉计
  • TD8650 特斯拉计
  • TD8655 交直流特斯拉计
  • 软磁材料yabo亚博体育app下载
  • TD81系列 软磁交流测试系统
  • TD8160 单片非晶磁性yabo亚博体育app下载系统
  • TK8600 金属磁粉心磁性能yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88
  • TD8210/TD8220 软磁直流测试系统
  • 永磁材料yabo亚博体育app下载
  • TD8310 永磁材料测试系统
  • TD8320/TD8330 永磁材料测试系统
  • TD9400 样品温升试验仪
  • 表磁分布yabo亚博体育app下载
  • TD8410/TD8411 旋转平台表磁分布测试系统
  • TD8420 平面平台表磁分布测试系统
  • TD8415 表磁分布自动测试系统
  • TD8440 多探头表磁分布测试系统
  • TD8450 车用ABS磁性编码器性能测试系统
  • 亚博官网下载地址yabo亚博体育app下载
  • TD8510 硅钢片磁性能测试系统
  • TD8515 亚博官网下载地址片磁性能yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88
  • TD8520/TD8525 亚博官网下载地址片宽频交流磁性yabo亚博体育app下载系统
  • TD8530/TD8535 亚博官网下载地址片交直流磁性yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88
  • TD8540 亚博官网下载地址片直流磁性能yabo亚博体育app下载系统
  • TD8570 硅钢片直流特性测试系统
  • TD8545 亚博官网下载地址片交直流磁性能综合yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88
  • TD8550 亚博官网下载地址高低温试验综合yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88
  • TD8560 亚博官网下载地址表面绝缘电阻测试系统
  • TD8561 亚博官网下载地址表面绝缘电阻综合测试系统
  • TD8568 亚博官网下载地址反复弯曲试验亚博体育yabo88
  • TD9100 硅钢片磁性能在线检测系统
  • TD9200 电机定子磁性能测试系统
  • TD9250 电机定子磁性能测试系统
  • TD9300 变压器铁芯损耗测试系统
  • TD9600 亚博官网下载地址磁致伸缩yabo亚博体育app下载系统
  • TD9700 亚博官网下载地址二维磁性能测试系统
  • TD9800 亚博官网下载地址叠装系数yabo亚博体育app下载亚博体育yabo88
  • TD9900 亚博官网下载地址试样磁性能自动yabo亚博体育app下载系统(EPS)
  • TD9950 亚博官网下载地址试样磁性能自动yabo亚博体育app下载系统(SST)
  • TK7200 硅钢片铁损快速测试仪
  • TK7210 硅钢片交流磁性能快速测试仪
  • 磁化亚博体育yabo88系列
  • TD8700 螺线管
  • TD8710 亥姆赫兹线圈
  • TD8720 A类磁导计/B类磁导计
  • TD8725 非晶yabo亚博体育app下载用单片磁导计
  • TD8730 爱泼斯坦方圈
  • TD8735 硅钢yabo亚博体育app下载用单片磁导计
  • TD8736 硅钢在线铁损yabo亚博体育app下载用磁导计
  • TD8750 电磁铁
  • 零部件检测
  • TK5000 磁矩yabo亚博体育app下载线圈
  • TK5100 磁矩测试仪
  • TK5120 高精度磁矩测试仪
  • TK5300 永磁体磁偏角测试仪
  • 传感器综合检测
  • TH0480 电流互感器综合yabo亚博体育app下载分析仪
  • 解决方案
  • 技术中心
  • 关于天恒
  • 联系我们
  • 更多产品详情,请电询:0731-84930888






    10 kA 强直流电流标准源的研制

    作者:  浏览量:3296  发布时间:2016-06-24

    邓 文  孙 宇  陈 兰  冯 路

    (长沙天恒测控技术有限公司,湖南 长沙 410100)

     文中研制的 10 kA 强直流电流标准源由 18  600 A 电流源并联至汇流排进行大电流输出其精度达 100  ppm/a该标准源采用了新型宽频直流比较仪技术开关电源并联的分布式电源系统以及全面的过压过流电流开路保护系统等通过实验对 600 A 源进行性能测试其短期稳定性均保持在 10 ppm/min 水平该标准源具有高精度高安全性操作智能化检定自动化等优点为建立直流大电流量值传递体系和检测规范提供了依据

    关键词10 kA 强直流电流标准源宽频直流比较仪开关电源保护系统量值传递

    中图分类号TM93  

    文献标识码A

     

       直流大电流广泛应用于电力系统工业生产航天航空高铁机车等重要行业核动力金属电解高能物理等科学研究中也需要用到数千安甚至更大的电流当前直流大电流yabo亚博体育app下载方法包括分流器法直流互感器法电流比较器法霍尔电流传感器等磁学方法直流大电流yabo亚博体育app下载的准确性会直接影响到直流电能的计量

       在国内直流大电流量值传递体系一直没有建立对于高效节能更是无从谈起本文提出的强直流电流标准源电流最大输出能力为 10 kA年变化率 100 ppm/a其内核由高稳定度调节源和宽频电流比较仪构成短期稳定度达 10 ppm/min为建立直流大电流计量量值传递体系和检测规范提供了依据

     

    1. 10 kA 强直流电流标准源

    1.1 标准源的主要特点

    1标准源由计算机软件操作台18  600 A 电流源电压yabo亚博体育app下载模块等组成最大输出 10 kA连续可调允许输出最大电压 4 V

    218 路独立电流源18 路电流源可单独控制系统架构灵活电流输出范围0~600 A输出稳定度0.002%/min年准确度0.005%调节细度0.005%

    3采用多个开关电源并联的分布式电源系统具有输出容量大效率高高可靠性等优点是保证大电流输出主要因素采用的开关电源不仅能满足 EN/UL60601 等安全标准的要求包括对低漏电流和强化隔离的要求),还满足电磁干扰EMI级要求可以保证输出功率达到最大额定功率的 50%

    4可靠的保护系统具有全面的过压过流电流开路保护系统若其中某一路电流源出现故障不会影响其他电流源正常工作

     

    1.2 10 kA 标准源

    主要特点介绍

    1计算机自动检测软件通过 RS232 与下位机进行数据通信进行数据处理报表打印数据保存等

    2操作台是硬件亚博体育yabo88同计算机通讯的桥梁它既可以连接计算机进行全自动检定也可以脱离计算机软件单独控制硬件进行半自动检定

    318 路电流源是整套系统的核心32位微处理器EEPROMFPGA开关电源PWM驱动及功放模块电流比较仪A/DD/A各类通讯接口按键报警电源模块等组成

    4汇流排起到汇流母线作用由较厚的铜板制作而成散热快可承受顺时大电流

    2. 600 A 电流源

    单台电流源的精度是保证整套亚博体育yabo88作为大电流计量标准的关键下文将分析单台 600 A 电流源的原理及技术难点

    2.1 工作原理

    1电源部分220 V 市电一方面通过变压器变成直流电压给整个系统供电另一方面进行整形滤波变成直流大电源再通过 PWM 进行脉冲调制输出

    2直流电流输出控制32 位微处理器接收到操作台命令后通过 SPI 通信接口传送至 FPGAFPGA 再控制 D/A数模转化器输出一个电压基准信号传送至积分器此信号与反馈信号传送至积分器经过时间τ输出一个稳定的电压信号该电压信号控制脉宽调制器 PWM 生成方波信号的幅值方波信号通过功率放大器后驱动电流功放模块输出直流大电流电流经滤波后流经宽频直流比较仪宽频比较仪将该大电流按设计好的比例标准二次转换成小电流该小电流通过I/V转换电路变成电压信号此电压信号一方面进入反馈电路反馈至积分器从而构成一个闭环负反馈系统另一方面进入 AD 采样电路记录当前实际输出值系统平衡建立的时间不超过 μs

        表1

    10ka
    2.2 技术难点及解决方案 


      本系统中难点在于大电流的yabo亚博体育app下载大电流yabo亚博体育app下载精度直接影响到电流源的精度本系统采用新型直流比较仪yabo亚博体育app下载电流能够快速反馈电流变化建立磁平衡的时间不超过 μs而直流比较仪存在磁性和容性两种误差磁性误差是由铁心磁导率不均匀磁特性的非线性铁心截面不一致原副绕组分布不均匀以及外界杂散磁场的影响引起的可以采用高磁通密度材料制成的主磁屏蔽和高磁导率材料制成的内屏蔽将误差减小至 1×10-8容性误差是由于绕组线匝之间绕组与绕组之间以及绕组对地之间存在寄生电容和电位差使得它们之间产生相应的漏电流引起的可以采用静电屏蔽减小误差对于yabo亚博体育app下载线路误差主要是减少补偿绕组漏阻补偿绕组选用截面较大的铜绝缘导线绕组减少对补偿绕组电流yabo亚博体育app下载的影响宽频直流比较仪由双铁芯叠加绕线而成IP 为直流大电流W1为激励绕组W2 为检测绕组W3 为补偿绕组其中铁芯 由高导磁率软磁材料制作铁芯 由低导磁率铁氧体材料制作实现原理激励源激励铁芯  BW2绕组检测信号通过二次谐波带通滤波电路检测二次谐波信号通过解调器得到直流信号经过前置放大器将信号放大来控制伺服电流源输出电流至 W3 补偿绕组经过不断调整使得使得铁芯1和铁芯2达到磁平衡状态系统平衡建立的时间不超过 μs通过标准电阻 进行电流采样测试得到 U计算出补偿绕组电流根据绕组匝数比计算出 IP 同时此信号可作为报警信号等状态信号

    U = N×IP

    式中N为比例常数

    Q1

    宽频直流比较仪

    结语

      本文提出的 10 kA 强直流电流标准源精度高具有全面的过压过流保护安全可靠计算机专用软件实现灵活的数据管理并导出不同格式的测试报告为直流大电流量值传递体系的建立提供依据

     

    参考文献

    1邵海明国家直流大电流计量标准研究 [J]. 中国计量201403.

    2揭秉信大电流yabo亚博体育app下载 [M]. 北京机械工业出版社1987.

    3赵宪宁高杰等开关电源模块的并联均流和冗余设计 [J]. 电磁场与微波2015.


    Powered by duxcms © 2011-2013 duxcms.com Inc.