本文關(guān)鍵詞：基于Rogowski線圈脈沖電流檢測(cè)技術(shù)的研究

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【摘要】：脈沖電流在醫(yī)用、國防、工業(yè)等很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,因此脈沖電流的檢測(cè)一直是最近幾年人們的熱門研究課題。脈沖電流檢測(cè)有很多檢測(cè)方法,常見方法主要有分流器檢測(cè)法,霍爾傳感器檢測(cè)法和羅氏線圈檢測(cè)法。羅氏線圈檢測(cè)法在脈沖電流測(cè)試方面具有安全測(cè)量,測(cè)量精度高等優(yōu)勢(shì),所以對(duì)羅氏線圈脈沖電流技術(shù)的研究具有很好的應(yīng)用前景。羅氏線圈輸出的是信號(hào)的微分形式,要進(jìn)行積分才能還原信號(hào),所以后續(xù)的積分器也是脈沖電流檢測(cè)研究的關(guān)鍵。常見積分器有模擬積分器和數(shù)字積分器,由于模擬積分器存在零點(diǎn)漂移、容易積分飽和,不可以長(zhǎng)時(shí)間積分等問題,而數(shù)字積分器就可以靈活得解決上述問題。所以本文采用數(shù)字積分的方法來還原微分信號(hào),并且數(shù)字積分實(shí)用化之后,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試?yán)щy的問題、模擬積分之后小信號(hào)傳輸?shù)木嚯x問題都將隨之解決。論文根據(jù)羅氏線圈的結(jié)構(gòu)參數(shù)研究自身的動(dòng)態(tài)特性,并在羅氏線圈工作原理的基礎(chǔ)上,分析載流導(dǎo)體偏心對(duì)脈沖電流檢測(cè)的影響,為后續(xù)測(cè)量奠定基礎(chǔ)。論文主要研究的是數(shù)字積分算法,包括:對(duì)不同積分算法的比較,選定最佳的積分算法來滿足積分的精度和效率;根據(jù)采樣率和波形頻率的關(guān)系,存儲(chǔ)適當(dāng)波形數(shù)量以保持還原信號(hào)的精度;采用IIR高通濾波器,解決因低頻直流引起的積分飽和問題。本文對(duì)這套脈沖電流檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),包括硬件設(shè)計(jì)、軟件流程設(shè)計(jì)以及上位機(jī)LABVIEW界面設(shè)計(jì),顯示檢測(cè)出的波形和各個(gè)檢測(cè)參數(shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明本設(shè)計(jì)可以滿足實(shí)際情況的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：脈沖電流檢測(cè) 羅氏線圈 數(shù)字積分算法 IIR濾波器 DSP28335
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM933.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 脈沖電流檢測(cè)技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 脈沖電流檢測(cè)方法的分類10-12
• 1.2.2 基于羅氏線圈脈沖檢測(cè)技術(shù)的國內(nèi)現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 基于羅氏線圈脈沖檢測(cè)技術(shù)的國外現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 基于羅氏線圈脈沖檢測(cè)技術(shù)出現(xiàn)的問題14-15
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排15-16
• 第2章 Rogowski線圈的動(dòng)態(tài)特性分析和偏心影響分析16-26
• 2.1 Rogowski線圈基本原理16-18
• 2.2 Rogowski線圈的選擇和動(dòng)態(tài)特性測(cè)試18-20
• 2.2.1 Rogowski線圈的分類和選擇18-19
• 2.2.2 Rogowski線圈動(dòng)態(tài)特性的分析19-20
• 2.3 其他情況對(duì)Rogowski線圈測(cè)試結(jié)果的影響分析20-25
• 2.3.1 外界磁場(chǎng)分量對(duì)羅氏線圈的影響20-21
• 2.3.2 被測(cè)試載流導(dǎo)體放置偏心所引起的影響21-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 數(shù)字積分算法26-45
• 3.1 數(shù)值積分器分類和原理26-29
• 3.2 實(shí)用化數(shù)字積分器出現(xiàn)的問題29-32
• 3.2.1 采集電路當(dāng)中產(chǎn)生的趨勢(shì)項(xiàng)29-30
• 3.2.2 羅氏線圈和采集電路產(chǎn)生的低頻直流30
• 3.2.3 采樣率和波形頻率的關(guān)系對(duì)積分的影響30-31
• 3.2.4 脈沖電流參數(shù)的采集方法31-32
• 3.3 數(shù)字積分器算法設(shè)計(jì)思路32
• 3.4 IIR濾波器運(yùn)行原理32-36
• 3.4.1 IIR濾波器的特點(diǎn)32-33
• 3.4.2 IIR濾波器的設(shè)計(jì)33-36
• 3.5 數(shù)字積分器算法的仿真和計(jì)算36-44
• 3.5.1 數(shù)字積分器算法在matlab中的仿真結(jié)果和計(jì)算36-42
• 3.5.2 數(shù)字積分器算法在DSP中的仿真結(jié)果和計(jì)算42-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)45-58
• 4.1 總體設(shè)計(jì)45-46
• 4.2 脈沖電流發(fā)生裝置46-47
• 4.3 脈沖電流采集裝置47-52
• 4.3.1 放大電路48-50
• 4.3.2 偏置調(diào)節(jié)電路50-51
• 4.3.3 抗混疊濾波器51
• 4.3.4 觸發(fā)電路51-52
• 4.4 脈沖電流信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置52-56
• 4.4.1 TMS320F28335型號(hào)DSP52-54
• 4.4.2 脈沖電流檢測(cè)流程54-56
• 4.5 脈沖電流參數(shù)顯示裝置56
• 4.6 本章小結(jié)56-58
• 第5章 實(shí)驗(yàn)、仿真和誤差分析58-73
• 5.1 Rogowski線圈和調(diào)理電路的動(dòng)態(tài)特性仿真和測(cè)試58-60
• 5.2 Rogowski線圈的偏心問題仿真和測(cè)試結(jié)果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果60-63
• 5.3 羅氏線圈和檢測(cè)電路中產(chǎn)生低頻直流的消除63-64
• 5.4 脈沖電流參數(shù)的測(cè)量結(jié)果對(duì)照64-65
• 5.5 誤差分析65-72
• 5.5.1 羅氏線圈誤差66-67
• 5.5.2 模擬運(yùn)放產(chǎn)生誤差67-68
• 5.5.3 AD采集誤差、截?cái)嗔炕`差68-70
• 5.5.4 數(shù)值積分算法的誤差70-71
• 5.5.5 濾波器有限字長(zhǎng)產(chǎn)生的誤差71-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78

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本文編號(hào)：679967