[發(fā)明專利]一種飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110395160.0
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112858771B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯毅;王文健;程勤;柴艷麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長城計量測試技術(shù)研究所
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/00
• 代理公司: 北京正陽理工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發(fā)明涉及一種飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號測試方法，屬于飛機(jī)供電特性測試與校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要用于實現(xiàn)飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號的準(zhǔn)確測量，將飛機(jī)直流270V供電特性參數(shù)中畸變頻譜、脈動電壓幅度溯源至基本量。本發(fā)明將被測疊加在直流270V上的畸變、脈動信號與高穩(wěn)定直流270V參考信號通過高壓線性放大器構(gòu)成的減法電路相減，得到較小的畸變、脈動信號；該信號滿足具有正負(fù)信號測量的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入范圍；同時，通過對高穩(wěn)定直流參考信號和減法電路幅頻特性的校準(zhǔn)，實現(xiàn)對測量得到的畸變、脈動值進(jìn)行補(bǔ)償修正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號測試方法，屬于飛機(jī)供電特性測試與校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛機(jī)270V直流供電系統(tǒng)是新一代戰(zhàn)斗機(jī)的主要供電系統(tǒng)，將在很大程度上取代現(xiàn)有的115V/400Hz交流供電系統(tǒng)。其特點是：無刷直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，并聯(lián)方便；主電源和二次電源內(nèi)部損耗小，效率高；通過反流保護(hù)二極管實現(xiàn)并聯(lián)，主電源故障不會導(dǎo)致供電中斷；電網(wǎng)質(zhì)量輕；270V直流電對人體的危害比115V/400Hz交流電小；能夠?qū)崿F(xiàn)無刷起動發(fā)電。引起飛機(jī)供電系統(tǒng)產(chǎn)生畸變的因素包括機(jī)載發(fā)電機(jī)、數(shù)字開關(guān)電路、開關(guān)電源以及各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的應(yīng)用。引起脈動的因素包括直流電源電壓的調(diào)節(jié)、直流電源的內(nèi)部換向或整流以及負(fù)載的變化等。飛機(jī)供電系統(tǒng)中畸變、脈動信號的大小直接影響機(jī)載電源品質(zhì)，對載用電設(shè)備的正常工作有著很大程度的影響。目前針對270V直流供電系統(tǒng)所建立的飛機(jī)供電特性測試裝置在量值溯源方面缺乏相應(yīng)的計量保障，尤其是對畸變、脈動信號參數(shù)無法有效溯源。

直流畸變是指直流電壓中包含的交流分量。直流畸變大小與穩(wěn)態(tài)直流電壓之比稱為直流電壓畸變系數(shù)，直流畸變每一頻率分量的方根均值即為畸變頻譜。飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)的畸變信號如圖1所示。其本質(zhì)是在270V直流電壓上疊加若干較小的交流信號。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，該畸變信號的頻率范圍是：10Hz～100kHz；幅值范圍是：0.079V～3.162V。脈動是指供電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作期間，瞬時電壓圍繞穩(wěn)態(tài)直流電壓的變化。瞬時電壓與穩(wěn)態(tài)直流電壓的差值稱為脈動電壓幅值。飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)的脈動電壓信號與畸變信號類似，都是疊加在270V直流電壓上的交流小幅值信號，其頻率范圍是：1.2kHz～16.8kHz，脈動電壓幅度范圍是：0.24V～3.16V。通過上述分析，飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號的主要特點是在一個比較大的直流信號(270V)上疊加了一個比較小的交流信號(最小至0.079V)，而最終需要直接測量到較小的交流信號(如圖1所示)。

目前，對飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)的畸變、脈動信號測量通常采用寬帶分壓器對未經(jīng)分離的直流、交流信號同時衰減，再采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對衰減的信號進(jìn)行測量，得到的測量數(shù)據(jù)通過數(shù)學(xué)計算的方式進(jìn)行交直流分離，進(jìn)而得到畸變、脈動信號的值。這樣的方法通常為了滿足數(shù)據(jù)采集器量程而采用較大分壓比(通常采用40：1)的分壓器，會導(dǎo)致測量畸變、脈動信號的分辨率降低，甚至某些頻率點的畸變、脈動信號因為幅度過小而不能夠被測量。同時分壓器的帶寬限制也會對畸變、脈動信號有不同程度的影響，導(dǎo)致對測量結(jié)果帶來較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的測量不準(zhǔn)確的問題，提供一種飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號測試方法；該方法主要用于實現(xiàn)飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號的準(zhǔn)確測量，將飛機(jī)直流270V供電特性參數(shù)中畸變頻譜、脈動電壓幅度溯源至基本量。本發(fā)明將被測疊加在直流270V上的畸變、脈動信號與高穩(wěn)定直流270V參考信號通過高壓線性放大器構(gòu)成的減法電路相減，得到較小的畸變、脈動信號；所示該信號滿足具有正負(fù)信號測量的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入范圍；同時，通過對高穩(wěn)定直流參考信號和減法電路幅頻特性的校準(zhǔn)，實現(xiàn)對測量得到的畸變、脈動值進(jìn)行補(bǔ)償修正。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種飛機(jī)直流270V供電系統(tǒng)畸變、脈動信號測試方法，具體步驟如下：

步驟一，直流高穩(wěn)定參考信號源輸出高穩(wěn)定直流參考信號；