發(fā)布時間：2021-11-15 16:46

　　火箭發(fā)動機地面試驗中,需要對發(fā)動機和試驗工藝系統(tǒng)的大量電磁閥進行控制和狀態(tài)記錄,要求電磁閥電流測量系統(tǒng)具有較高的靜態(tài)精度和動態(tài)性能。為解決傳統(tǒng)測量方法存在的問題,使用DC-DC模塊和TPS717進行隔離供電,INA240放大10 mΩ采樣電阻上的電壓,AMC1311進行信號隔離,INA826調整增益并輸出,實現(xiàn)了一種集成式的電流測量電路。誤差分析表明電路總不可校正誤差為0.144 9%。對實物電路板進行了校準測試,校準后精度優(yōu)于0.025%,滿量程-3 dB帶寬為110 kHz,可廣泛應用于火箭發(fā)動機試驗等電流測量任務中。 

【文章來源】：火箭推進. 2020,46(05)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

電流測量電路功能框圖

DC-DC電路原理如圖2所示。圖中C1=C2=4.7 μF,與6.8 μH的差模電感LDM組成了電磁干擾濾波器,防止外部交流線路產(chǎn)生的噪聲進入。COUT=10 μF為輸出濾波電容。需要注意的是,電路輸出最小負載不能小于額定負載的10%。電流檢測電路中的精密放大器需要低噪聲電源供電。在隔離式DC-DC模塊供電的基礎上,用高電源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)的低壓差線性穩(wěn)壓器(Low-Dropout,LDO)進行后期穩(wěn)壓。根據(jù)電流檢測電路各放大器的輸入輸出范圍,選擇了凌力爾特(Linear Technology)公司生產(chǎn)的LT3042型LDO芯片,其內部為一個高精度電流基準后接一個高精度電壓緩沖器,是當前業(yè)界PSRR最高的穩(wěn)壓器之一[7],在100 kHz處的PSRR高達78 dB,可以有效減小DC-DC模塊產(chǎn)生的開關噪聲。其關鍵參數(shù)為:最大輸出為200 mA時,壓差350 mV、輸出噪聲0.8 μV。

LDO電路原理如圖 3所示。LT3042內部100 μA電流源從SET引腳引出,在RSET上產(chǎn)生的電壓經(jīng)緩沖后輸出,有VOUT=100 μA·RSET。根據(jù)DC-DC模塊的輸出特性和電流測量的需求,選擇RSET=45.3 kΩ,即可設置VOUT=4.5 V。然而要獲得理想的精度、穩(wěn)定性和帶寬,必須注意:①CIN和COUT均選擇4.7 μF,低ESR和低ESL,X7R電介質的陶瓷電容;②RSET選擇10 ppm/℃的低溫漂電阻;③用低漏電流的CSET=10 nF旁路SET引腳上的干擾;④在電路板兩面用電位與VOUT相等的保護環(huán)把SET引腳保護起來,并徹底清潔電路板,防止電流泄漏;⑤輸出電壓反饋信號OUTS應直接從COUT的正端取;⑥RSET、CSET的負端應從COUT的負端取,并使CIN和COUT負端之間的距離盡量短。3 電流檢測電路設計

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3497152