自平衡式交直流电流比较仪研究

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1、第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.2007自平衡式交直流电流比较仪研究*曲正伟，胡小川（燕山大学，电力电子节能与传动控制河北省重点实验室，河北秦皇岛066004）摘要：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

2、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100kHz，测量标准不确定度为2×10-5。关键词：电磁测量；磁调制器；电流比较仪中图分类号：TM933文献标识码：B文章编号：文章编号：1001-1390（2015）00-0000-00StudyontheofSelf-balancingACandDCCurrentComparatorQUQuZheng

3、-wei,HuUXiao-chuan(KeyLablaboratoryofPowerElectronicsforEnergyConservationandMotorDriveofHebeiProvince,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,Hebei,China)Abstract：AThispaperdevelopsaself-balancingACandDCcurrentcomparatorisdesignedinthispapertomeetformeet

4、ingthegrowingdemandofwidebandcurrentmeasurement.TheACandDCcurrentcomparatorisbuiltuponthebasisofmagneticmodulation-baseddirectcurrentcomparatorandaclosed-loopalternativemeasurementchannelhasbeenadded.Thenewdesigncannotonlyexpandthemeasuringbandwidth,b

5、utalsomakethecurrentcomparatorself-balancedthroughthefeedbacktechnology.Thedevelopmentprocesshasbeendescribedindetailandanautomaticmeasuringsystembasedonvirtualinstrumentcontrolhasbeensetuptotestmeasurementperformanceofthecurrentcomparator.Themeasurin

6、gresultsshowthatitsDClinearerrorisbelow2×10-4,ACmeasurementbandwidthisnolessthan100kHz,andstandardmeasurementuncertaintyis2×10-5.Keywords：Electromagneticmeasurement,magneticmodulator,currentcomparator-1-______________________________________________*基

7、金项目：国家自然科学基金资助项目（51107109）；河北省自然科学基金资助项目（E2013203195）第44卷第504期电测与仪表Vol.44No.5042007年第12期ElectricalMeasurement&InstrumentationDec.20070引言电流的精密测量一直是电磁测量领域中的基础和核心问题之一，电流比较仪作为一种高准确度的比例器件在电流测量[1]、电流互感器校验[2]和阻抗测量[3]等很多方面发挥着极其重要的作用。电流比较仪通常分为直流电流比较仪（DCC）和交流电流

8、比较仪（ACC）两大类，分别用于直流和交流电流的比例测量。近年来，科学研究和生产实践中的很多领域都需要测量从直流到上百kHz乃至更高频率范围的电流，传统的电流比较仪已无法满足这种宽频测量需求。文章设计并研制了一种基于磁调制器[4]的自平衡交直流电流比较仪，能够实现从直流到100kHz范围内电流的精密测量。1交直流电流比较仪的结构和原理1.1电流比较仪基本原理电流比较仪最早以交流形式出现，其基本结构如图1所示，是由具有高初始磁导率合金材料制成的铁芯T、流过被比较电流的两个比例绕组W1