[發(fā)明專利]一種磁調(diào)制DCCT的零點偏差校準(zhǔn)方法

有效

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• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113075605B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王東興;朱燕燕;李瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 楊怡清

本發(fā)明提供了一種磁調(diào)制DCCT的零點偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：對磁調(diào)制DCCT的軟磁磁芯進行正方向和負(fù)方向交替的周期性的勵磁，通過調(diào)整補償線圈的上游電路的參數(shù)使軟磁磁芯在每個周期中其正方向和負(fù)方向上的磁通都進入飽和或臨界飽和狀態(tài)，從而實現(xiàn)零點校準(zhǔn)；在補償線圈的上游電路的參數(shù)不變的前提下，采用DCCT對被測的直流信號進行測量。本發(fā)明從磁調(diào)制的零點產(chǎn)生機理入手，通過在調(diào)制環(huán)節(jié)或在檢波環(huán)節(jié)微調(diào)正、負(fù)半周的電路參數(shù)，從而實現(xiàn)低成本的DCCT的零點校準(zhǔn)，避免了以上傳統(tǒng)調(diào)零方式的中存在的對制作好的磁調(diào)制DCCT無法降低零點偏差或者會增加勵磁功耗的不足。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及DCCT的零點偏差校準(zhǔn)方法，具體涉及一種磁調(diào)制DCCT的零點偏差校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

隨著電學(xué)和電子學(xué)的工業(yè)應(yīng)用逐步廣泛和相關(guān)技術(shù)發(fā)展，大量的精細(xì)測量需求應(yīng)運而生。磁調(diào)制DCCT(DC Currenttransformers，直流電流傳感器)也叫磁通門DCCT，是精細(xì)磁場和電流測量的常用設(shè)備。因此，具有交直流電流測量功能的磁調(diào)制DCCT需要大量研制和生產(chǎn)。

由于磁調(diào)制DCCT利用電磁原理通過半導(dǎo)體電路實現(xiàn)磁通或電流測量，其零點偏差嚴(yán)重影響DCCT的測量性能。不論在DCCT的生產(chǎn)過程中，還是在DCCT的使用中，DCCT的零點校準(zhǔn)都是提高其測量精度的重要環(huán)節(jié)。通常的校準(zhǔn)方法是通過減去零點值得到測量結(jié)果，并不能從原理上降低DCCT的零點偏差。尤其，利用數(shù)字信號處理測量結(jié)果時，零點偏差會占用寶貴的AD(Anologyto Digital)資源，從而犧牲數(shù)字位數(shù)。傳統(tǒng)的DCCT設(shè)計中未預(yù)留零點校準(zhǔn)通道，當(dāng)生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)DCCT零點偏差超過預(yù)期時該DCCT只能作為殘次品處理；在使用中發(fā)現(xiàn)DCCT偏差超過預(yù)期只能更換DCCT。這樣，既浪費人力物力，也浪費自然資源。

此外，現(xiàn)有技術(shù)也可以通過在補償線圈的輸入端增加調(diào)零旋鈕，通過改變補償線圈的電流輸出實現(xiàn)調(diào)零，以調(diào)整零點偏差。磁芯為構(gòu)成調(diào)制的軟磁材料，也就是激勵磁材，現(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為軟磁材料是沒有剩磁的等理想模型，并且利用磁調(diào)制已經(jīng)實現(xiàn)了較為高精度的電流測量，而要對電流進行更高精度測量才需要對構(gòu)成磁調(diào)制DCCT的各個環(huán)節(jié)的非理想狀態(tài)進行優(yōu)化。在DCCT實際制作中，構(gòu)成調(diào)制的軟磁材料常常會有剩磁，即使激勵磁材的電路特性完全一致，也不能消除由此帶來的輸出零點偏差。同樣，由于DCCT正、負(fù)需要正負(fù)半周處理信號，而電子器件個體性能的漲落增加了正、負(fù)半周信號的不對稱性，進而造成零點偏差。

為了盡量避免剩磁，現(xiàn)有的調(diào)零方式通常采用選取磁滯損耗小、動態(tài)矯頑力低的優(yōu)質(zhì)鐵芯，該方法對繞制好線圈的鐵芯無能為力；利用增大勵磁幅值形成較強的退磁能力，消除磁滯記憶，降低零點偏差，該方法在設(shè)計好的勵磁電路無法實現(xiàn)；提高勵磁頻率來降低零點偏差，該方法會增加勵磁功耗。

因此，需要一種方法來避開以上傳統(tǒng)調(diào)零方式的不足，又能降低DCCT零點偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本方法的目的在于提供一種磁調(diào)制DCCT的零點偏差校準(zhǔn)方法，以降低DCCT零點偏差，提高DCCT的測量性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁調(diào)制DCCT的零點偏差校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括：

S1：采用勵磁信號對磁調(diào)制DCCT的軟磁磁芯進行正方向和負(fù)方向交替的周期性的勵磁，通過調(diào)整補償線圈的上游電路的參數(shù)使軟磁磁芯在每個周期中其正方向和負(fù)方向上的磁通都進入飽和或臨界飽和狀態(tài)，從而實現(xiàn)零點校準(zhǔn)；

S2：在補償線圈的上游電路的參數(shù)不變的前提下，采用所述磁調(diào)制DCCT對被測的直流信號進行測量。

在所述步驟S1中，調(diào)整補償線圈的上游電路的參數(shù)包括：修正磁調(diào)制DCCT的調(diào)制電路和/或檢波電路的參數(shù)。