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无感永磁同步电机的单电流传感器矢量控制方法 被引量：1
1
作者 任天明 王妲 冯明 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第5期517-524,共8页
为了降低无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的复杂程度和成本,采用单电流传感器直流母线电流采样法对三相电流进行重构,并采用脉冲移位法减少电流重构盲区。针对脉冲移位引入的三相电流畸变、谐波增加以及影响滑模观测器估计转子位... 为了降低无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统的复杂程度和成本,采用单电流传感器直流母线电流采样法对三相电流进行重构,并采用脉冲移位法减少电流重构盲区。针对脉冲移位引入的三相电流畸变、谐波增加以及影响滑模观测器估计转子位置角的问题,提出了改进型脉冲移位法。该改进方法通过插入补偿矢量的方式恢复了驱动信号的对称状态,降低了脉冲移位对相电流的影响。通过仿真和实验验证了改进方法的可行性与有效性。结果表明所提出的改进型脉冲移位法可改善相电流波形并提高滑模观测器对转子位置角的观测精度,相电流总谐波失真率由使用一般脉冲移位法的12.53%降低至6.21%,而转子位置角观测最大误差由0.08 rad减小至0.01 rad,有效提高了控制系统可靠性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 相电流重构 无位置传感器 单电流传感器 脉冲移位法
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电涡流传感器阻抗相位角的温度特性研究 被引量：1
2
作者 李莹 吕勇 王艳林 《传感器世界》 2025年第6期1-8,共8页
快速反射镜(快反镜)在宽温度范围下的高精度稳定运行依赖于有效的温度补偿,而其内置电涡流传感器探头所处环境温度的精确感知是实现补偿的关键难点。为解决该探头环境温度难以直接测量的问题,文章提出了一种基于阻抗相位角变化的温度检... 快速反射镜(快反镜)在宽温度范围下的高精度稳定运行依赖于有效的温度补偿,而其内置电涡流传感器探头所处环境温度的精确感知是实现补偿的关键难点。为解决该探头环境温度难以直接测量的问题,文章提出了一种基于阻抗相位角变化的温度检测方法。该方法通过检测探头受温度影响后在电路中阻抗相位角的变化,推算探测环境的温度。基于电涡流传感器的涡流效应和电路工作原理,建立了多物理场模型,进行了温度对电涡流传感器阻抗相位角影响的仿真分析,并设计了相应的相位测量电路。针对实际应用场景,开展了温度循环实验,测量了电路中阻抗角的相位变化。实验结果表明,所提方法能够有效获取电涡流传感器所处环境的实时温度,为快反镜的温度补偿提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 快反镜 电涡流传感器 相位测量 温度测量
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基于动态零矢量脉宽调制的永磁同步电机相电流重构方法
3
作者 房钰超 王博 +2 位作者 王元奎 王云冲 沈建新 《电工技术学报》 北大核心 2025年第14期4483-4493,共11页
电机相电流的精确采样对实现永磁同步电机的高性能控制至关重要。为获取准确的三相电流,通常需要三个或两个相电流传感器实现电流的精确测量。然而,采用多个电流传感器增加了控制系统的体积和成本,因此实现单电流传感器采样对于降低系... 电机相电流的精确采样对实现永磁同步电机的高性能控制至关重要。为获取准确的三相电流,通常需要三个或两个相电流传感器实现电流的精确测量。然而,采用多个电流传感器增加了控制系统的体积和成本,因此实现单电流传感器采样对于降低系统成本及小型化有重要的意义。该文以直流母线电流采样控制器的相电流重构方法为研究对象,针对其在空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制下,在低调制比区间及扇区边缘区域存在电流重构盲区的问题,提出了使用动态零矢量脉宽调制(AZSPWM)代替SVPWM的控制方法,并采用插入矢量的方法弥补AZSPWM在低调制比区间存在重构盲区的问题。仿真及实验表明,该方法在低调制比区间及高调制比区间都能够精确地重构电机相电流,并可在无测量盲区的前提下实现高电压利用率。 展开更多
关键词 电机控制 直流母线电流传感 相电流重构 动态零矢量脉宽调制 高电压利用率
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误差自校正互补非零矢量相电流重构研究
4
作者 申永鹏 武克轩 +1 位作者 梁伟华 吴成中 《电源学报》 北大核心 2025年第1期76-83,172,共9页
针对传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)单传感器相电流重构方法中电流不可观测区和零点漂移误差问题,提出1种误差自校正互补非零矢量脉冲宽度调制方法。通过对直流母线采样原理的分析,定义最短采样时间,... 针对传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)单传感器相电流重构方法中电流不可观测区和零点漂移误差问题,提出1种误差自校正互补非零矢量脉冲宽度调制方法。通过对直流母线采样原理的分析,定义最短采样时间,用互补非零矢量代替零电压矢量,延长电流采样窗口,消除扇区边界不可观测区域;同时,揭示误差扩大效应的产生机理,采用互补非零矢量双采样对电流零点漂移进行检测和自校正,实现重构电流零点漂移的补偿。实验结果表明,所提方法重构误差低于1.26%,相电流THD低于6.15%。 展开更多
关键词 单传感器 相电流重构 零点漂移 误差自校正互补非零矢量脉冲宽度调制
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基于相位补偿法的永磁同步电机单电流传感器矢量控制研究
5
作者 张驰 宁博文 董梦雅 《现代电子技术》 北大核心 2025年第6期154-160,共7页
针对永磁同步电机控制系统在采用单电流传感器矢量控制算法进行电流重构时,易产生重构盲区,从而导致部分区域电流重构失败的问题,提出一种基于相位补偿的改进电流重构技术。在不影响合成电压矢量幅值的情况下调制脉冲位置,并在电压扇区... 针对永磁同步电机控制系统在采用单电流传感器矢量控制算法进行电流重构时,易产生重构盲区,从而导致部分区域电流重构失败的问题,提出一种基于相位补偿的改进电流重构技术。在不影响合成电压矢量幅值的情况下调制脉冲位置,并在电压扇区边界对重构电流进行补偿,不仅消除了电流重构盲区,而且在电压扇区边界抑制了重构电流畸变。与传统方法的仿真对比结果证明,利用所提方法得到的重构电流更接近实际电流值,重构电流误差更小,系统控制性能得到提升,验证了该方法的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 单电流传感器 矢量控制 相位补偿 相电流重构 PWM控制
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基于霍尔电流传感的三相Y型电路无功补偿设计
6
作者 陈育中 《无线互联科技》 2025年第17期67-72,共6页
三相Y型电路的电力负荷感性负载功率因数cos φ偏低,无功补偿的方法存在诸多不足,文章提出了一种基于霍尔效应的三相电路无功I-U(电流-电压)转换方法。运用三相电路、RLC串并联电路和集成运放的基本理论,绘制霍尔效应式I-U转换电路框图... 三相Y型电路的电力负荷感性负载功率因数cos φ偏低,无功补偿的方法存在诸多不足,文章提出了一种基于霍尔效应的三相电路无功I-U(电流-电压)转换方法。运用三相电路、RLC串并联电路和集成运放的基本理论,绘制霍尔效应式I-U转换电路框图,建立数学模型,使用Multisim电路仿真软件分析、调整合理的配置参数。流过负载的相电流在霍尔元件的作用下与直流基准电压源信号进行加法运算,叠加成交直流信号;负载两端的相电压经过输入保护和方波放大电路,控制三极管的工作状态,输出开关信号;2组信号共同驱动核心放大器和滤波电路,实现I-U转换。根据输出I-U的相位关系,计算并联电容器的合适参数,有效提高功率因素cos φ,实现无功补偿。 展开更多
关键词 霍尔电流传感器 三相Y型电路 无功补偿 电流-电压转换 功率因素
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电流滞环型永磁同步电机驱动系统的相电流传感器容错控制 被引量：16
7
作者 王伟 程明 +2 位作者 张邦富 朱瑛 丁石川 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第33期59-66,176,共8页
为了实现永磁同步电机驱动系统在发生相电流传感器故障条件下的可靠运行,提出了一种容错控制方法。该永磁同步电机驱动系统采用id 0控制方法,开关策略采用电流滞环方式。基于统计学方法,提出了可靠度的概念,并据此分析了相电流传感器故... 为了实现永磁同步电机驱动系统在发生相电流传感器故障条件下的可靠运行,提出了一种容错控制方法。该永磁同步电机驱动系统采用id 0控制方法,开关策略采用电流滞环方式。基于统计学方法,提出了可靠度的概念,并据此分析了相电流传感器故障。提出了最小电流偏差绝对值法,以确保一旦发生相电流传感器故障后,三相电流值能在任意两个相邻采样周期内得到及时更新。对传统电流滞环控制和容错型电流滞环控制算法进行了对比分析。基于Matlab/Simulink和dSPACE1103,进行了仿真和实验研究,证明了所提容错控制方法的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 相电流传感器 容错控制 电流滞环控制
原文传递
光纤干涉仪的相位压缩原理及在电流传感器中的应用 被引量：7
8
作者 王廷云 孙圣和 +1 位作者 郑绳楦 刘成斌 《光子学报》 EI CAS CSCD 1997年第8期698-702,共5页
该文研究了一种新颖的光纤相位压缩技术，对其工作原理进行了分析，导出其数学模型，并通过对高压电流传感器的实验，验证理论的正确性，与普通汉光束干涉仪相比较，其线性范围扩大了数十倍，甚至数百倍，且具有稳定的正交工作状态，能... 该文研究了一种新颖的光纤相位压缩技术，对其工作原理进行了分析，导出其数学模型，并通过对高压电流传感器的实验，验证理论的正确性，与普通汉光束干涉仪相比较，其线性范围扩大了数十倍，甚至数百倍，且具有稳定的正交工作状态，能自动补偿光纤固有的双折射以及因环境变化产生的干扰等优点。 展开更多
关键词 干涉仪 电流传感器 光纤传感器 相位压缩
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PWM逆变器相电流重构研究与误差分析 被引量：26
9
作者 马鸿雁 孙凯 +1 位作者 魏庆 黄立培 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期108-114,161,共8页
为了降低系统成本和体积,研究了脉宽调制(PWM)逆变器供电的电动机变频调速系统仅采用一个直流电流传感器获得交流相电流时存在的问题,通过修改逆变器开关状态的相电流重构方法满足了直流电流的采样要求,根据逆变器的开关状态实现了交流... 为了降低系统成本和体积,研究了脉宽调制(PWM)逆变器供电的电动机变频调速系统仅采用一个直流电流传感器获得交流相电流时存在的问题,通过修改逆变器开关状态的相电流重构方法满足了直流电流的采样要求,根据逆变器的开关状态实现了交流侧电动机相电流的重构。针对在该方法作用下重构相电流与实际相电流之间的误差,详细分析其产生的原因,并提出了一些解决措施。在PWM逆变器供电的永磁同步电动机矢量控制系统上进行了仿真和实验验证。结果表明,采用本文方法不仅实现了PWM逆变器-交流电动机调速系统的单电流传感器运行,而且由直流母线电流重构出的交流电流值具有很高的精度,与实际交流电流值之间的误差很小,为改善交流电动机变频调速系统的性能提供了一种重要的解决方案。 展开更多
关键词 PWM逆变器 相电流重构 永磁同步电动机 重构电流误差 直流电流传感器
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线电压调制的PWM逆变器相电流重构策略 被引量：9
10
作者 程明 姜云磊 +1 位作者 王伟 王青松 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期9-16,共8页
为了实现脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)逆变器驱动系统在相电流传感器故障情况下的容错运行,提出了一种基于线电压调制的相电流重构策略。首先根据线电压调制的原理得到电机三相占空比;然后,从占空比合理分布的角度对三相... 为了实现脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)逆变器驱动系统在相电流传感器故障情况下的容错运行,提出了一种基于线电压调制的相电流重构策略。首先根据线电压调制的原理得到电机三相占空比;然后,从占空比合理分布的角度对三相占空比进行调整;最后,依据伏秒原则,根据一个开关周期内总占空比不变的原则计算出补偿占空比。分析了母线电流成分并指出了缓冲电路与母线寄生参数对电流重构性能的影响,在此基础上提出的π型缓冲电路,能够在保证电路性能的前提下,最大限度地减少缓冲电路对相电流重构性能的影响。最后进行了实验研究,证明了所提出的相电流容错控制方法的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 PWM逆变器 相电流传感器 容错控制 线电压调制
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无电流传感器的四开关三相无刷直流电机驱动控制新策略 被引量：12
11
作者 符强 林辉 +1 位作者 贺博 张海涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第17期148-153,共6页
在回顾四开关三相无刷直流电机(BLDCM)直接电流控制方案的基础上,为了进一步降低系统成本,提出了一种全新的无电流传感器四开关三相BLDCM驱动控制新策略。给出了通过测量串联电容中点对功率地电压来检测c相相电流的方法,指出四开关三相B... 在回顾四开关三相无刷直流电机(BLDCM)直接电流控制方案的基础上,为了进一步降低系统成本,提出了一种全新的无电流传感器四开关三相BLDCM驱动控制新策略。给出了通过测量串联电容中点对功率地电压来检测c相相电流的方法,指出四开关三相BLDCM处于四种常规工作模式(Mode2、Mode3、Mode5和Mode6)时只需利用滞环控制调节c相电流,即可同时调控另一工作相相电流,而对剩余的两种特殊工作模式(Mode1和Mode4),则进一步将其分别细化为4种子工作模式,详细分析了各子模式对相电流调节的瞬态效果,给出了先维持c相相电流近乎为零,再同时调控几乎相等的a、b相相电流的控制方法。为验证控制策略的有效性,在Matlab6.5/Simulink设计了整套仿真系统,理论分析过程和仿真结果都证明了方案的正确性和可行性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 四开关逆变器 电流传感器 相电流检测 工作模式 子工作模式 相电流调节
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不同PWM模式下交流电机单电阻三相电流采样的研究 被引量：11
12
作者 王帆 陈阳生 《机电工程》 CAS 2013年第5期585-590,631,共7页
为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流... 为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流重构技术在SVPWM与BCPWM两种PWM调制方式下非观测区问题的分析,建立了PWM移相时间与最小采样时间的关系,提出了使用PWM非对称输出方式解决母线单电阻采样三相电流重构技术非观测区问题的方法。在BCPWM与SVPWM两种调制模式下,对PWM移相输出的各种状态波形进行了分析,最后,进行了永磁同步电机全区域母线采样三相电流重构试验。研究结果表明:该母线采样三相电流重构技术在两种PWM调制方式下都具备可行性和使用价值。 展开更多
关键词 交流电机 单电阻采样 电流重构 BCPWM 非对称PWM输出
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电子式电流互感器传感头的相位差研究 被引量：5
13
作者 邸志刚 张庆凌 +2 位作者 贾春荣 侯国强 金建国 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期346-347,353,共3页
为了降低传感头的相位差,从传感元件Rogowski线圈及后续处理电路的特点出发,对线圈和后续电路所产生的相位差进行分析计算,在此基础上设计合理的相位补偿电路,并给出试验结果。结果表明,相位调理电路完全能够补偿传感头所产生的相位差,... 为了降低传感头的相位差,从传感元件Rogowski线圈及后续处理电路的特点出发,对线圈和后续电路所产生的相位差进行分析计算,在此基础上设计合理的相位补偿电路,并给出试验结果。结果表明,相位调理电路完全能够补偿传感头所产生的相位差,从而使电流互感器的精度达到国标0.2级标准。 展开更多
关键词 电流互感器 传感头 ROGOWSKI线圈 相位补偿
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一种基于空心线圈的电流测量新方法 被引量：5
14
作者 陈占锋 吴俊勇 +3 位作者 郝亮亮 王晨 吴之林 何立汉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期89-96,共8页
提出了一种基于空心线圈的电流测量新方法,通过在导线周围空间按一定规则布置的空心线圈组来测量电流。分析了单个线圈感应电压与单相导线电流的关系。分别提出了单相和三相电流的测量方法并进行了仿真。制作了实际的空心线圈组,并进行... 提出了一种基于空心线圈的电流测量新方法,通过在导线周围空间按一定规则布置的空心线圈组来测量电流。分析了单个线圈感应电压与单相导线电流的关系。分别提出了单相和三相电流的测量方法并进行了仿真。制作了实际的空心线圈组,并进行了电流测量实验。对线圈安装过程中可能存在的位置偏差对测量精度的影响进行了仿真分析。仿真和实验结果验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 电流传感器 电流测量 空心线圈 单相导线 三相导线 相对误差
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采用电流分布式测量和相位比较方式的输电线路故障定位 被引量：9
15
作者 范新桥 朱永利 卢伟甫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1341-1347,共7页
为提高输电线路故障定位精度,提出了一种基于电流分布式测量和相位比较的输电线路故障定位新方法。该定位方法基于低成本的无线传感网络和Rogowski电流互感器提供的大量电流测点,利用全相位快速Fou-rier变换(FFT)算法计算电流故障分量... 为提高输电线路故障定位精度,提出了一种基于电流分布式测量和相位比较的输电线路故障定位新方法。该定位方法基于低成本的无线传感网络和Rogowski电流互感器提供的大量电流测点,利用全相位快速Fou-rier变换(FFT)算法计算电流故障分量的相位,通过比较相邻测点的电流相位差和设定阈值的大小关系将故障点定位在相邻测点所在杆塔之间并判断出故障类型。考虑了如Rogowski电流互感器的传变特性、全相位FFT算法的抗噪性能等可能造成电流相位误差的一些主要因素影响,并对各种不同故障情况进行了仿真模拟,结果表明相角差阈值设在65°～75°间能够满足正确的故障判别要求。 展开更多
关键词 故障定位 电流测点 电流相位 故障类型 无线传感网络 输电线路
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一种新型光纤电流传感器的设计 被引量：4
16
作者 刘彬 张君正 李宇波 《计量学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期65-68,共4页
本文提出了一种新型的高压电流光纤传感器 ,该系统由具有相位压缩原理的Sagnac干涉仪光路构成 ,与通常的干涉仪相比该系统的动态测量范围扩大数百倍 ,而且系统不受外界缓变量的影响 。
关键词 计量学 电流测量 干涉仪 相位压缩
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基于BGO晶体的反射型法拉第光纤电流传感器 被引量：10
17
作者 王美蓉 周王民 +2 位作者 赵建林 卫沛锋 张鹏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1186-1190,共5页
采用Bi4Ge3O12(BGO)晶体作为传感元件,设计了一种闭合磁环型光纤电流传感器,并对其传感特性进行了理论分析和实验研究.将BGO晶体加工成一带斜面的长方体,并在端面镀金属膜,通过光在晶体中多次临界反射来增大光程以提高测量灵敏度.实验... 采用Bi4Ge3O12(BGO)晶体作为传感元件,设计了一种闭合磁环型光纤电流传感器,并对其传感特性进行了理论分析和实验研究.将BGO晶体加工成一带斜面的长方体,并在端面镀金属膜,通过光在晶体中多次临界反射来增大光程以提高测量灵敏度.实验测量得到的法拉第转角与采用倍频法测量的结果符合较好,但与实际结果存在一较大比例系数.对产生该系统误差的主要因素——传感头端面金属膜反射引起的相移及入射角偏离临界角时产生的相移进行了详细地理论分析和数值模拟.结果表明,金属膜反射和偏离临界角引起的相移对测量结果均有较大影响,但输出与作用在传感头上的磁感应强度呈很好的线性关系,可以通过将传感器的测量值乘上一个补偿系数来消除反射相移所产生的误差. 展开更多
关键词 光纤电流传感器 Bi4Ge3O12(BGO)晶体 法拉第效应 反射相移
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干涉式光纤电流传感器 被引量：4
18
作者 张登伟 舒晓武 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期314-316,共3页
提出了使用干涉法精确测量较大电流的新方法。运用琼斯矩阵,分别对两种干涉系统敏感电流进行理论分析和推导,给出仿真结果,并提出使用双消偏干涉式光纤电流传感器系统可以测量极大的电流,使用单消偏系统精确测量较小电流的方案.与传统... 提出了使用干涉法精确测量较大电流的新方法。运用琼斯矩阵,分别对两种干涉系统敏感电流进行理论分析和推导,给出仿真结果,并提出使用双消偏干涉式光纤电流传感器系统可以测量极大的电流,使用单消偏系统精确测量较小电流的方案.与传统测量相比,此测量系统体积小、重量轻、可靠性高且易于野外操作,有很广阔的应用前景. 展开更多
关键词 干涉式 光纤电流传感器 Faraday非互易相位差 残余线双折射 扭转
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电涡流传感器对被测材料敏感性的实验研究 被引量：12
19
作者 陈虎勋 田新启 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第10期13-15,24,共4页
为了消除普通电涡流传感器对被测材料的敏感性,文中对7种不同的被测材料进行了实验。通过处理实验数据,提出了一种能够消除敏感性的投影变换方法,在数学理论上分析论证了该方法,并给出了一种可以用电路实现该方案的总体构想,介绍了电路... 为了消除普通电涡流传感器对被测材料的敏感性,文中对7种不同的被测材料进行了实验。通过处理实验数据,提出了一种能够消除敏感性的投影变换方法,在数学理论上分析论证了该方法,并给出了一种可以用电路实现该方案的总体构想,介绍了电路中主要组成部分的功能。 展开更多
关键词 电涡流传感器 材料敏感性 无关性 投影电路 移相器
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光纤环保温腔体设计及其性能分析 被引量：2
20
作者 杨汉瑞 杨燕 +2 位作者 黄蔚梁 刘晶晶 李勇勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期83-91,共9页
为了改善光纤电流互感器温度性能,设计了引入保温腔体的光纤环传感头结构.在光纤环受温度扰动引起的热致相位差基础上,推导并建立了光纤电流互感器系统输出误差离散化数学模型,利用有限元分析软件分别建立了光纤环自身和光纤环配合保温... 为了改善光纤电流互感器温度性能,设计了引入保温腔体的光纤环传感头结构.在光纤环受温度扰动引起的热致相位差基础上,推导并建立了光纤电流互感器系统输出误差离散化数学模型,利用有限元分析软件分别建立了光纤环自身和光纤环配合保温腔体的有限元模型,仿真分析了在不同温度载荷下,保温腔体的热性能和采用设计的传感头光纤电流互感器的温度性能.仿真实验结果表明:所设计的保温腔体能有效控制光纤环中各匝光纤的温度变化范围,减缓光纤的温变速率,均化光纤环温度场;采用设计的传感头的光纤电流互感器系统输出误差范围明显减小,有效提高了系统测量精度.这对高精度的光纤电流互感器的制作和应用具有重要意义. 展开更多
关键词 光纤电流互感器 热致相移 保温腔体 有限元法 温变速率
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