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直流大电流计量标准装置自校系统的研究

作　者: 任欢
导　师: 任士焱
学　校: 华中科技大学
专　业: 电气信息检测技术
关键词: 直流大电流电流比较仪自校系统比例测差误差不确定度
分类号: TM933.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 35次
引　用: 1次
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内容摘要

直流大电流在工业生产和科研实验中有着广泛的应用,其测量的准确性和可靠性对冶金、化工和电力等行业的影响极大。目前,我国的直流大电流计量和校准系统,不仅在传感器的原理和方法上存在局限性,而且在精度、准确度、分辨率、不确定度上也存在严重不足,无法与先进国家的直流大电流计量和校准系统相比。本论文研究了一种基于磁调制式的直流大电流计量标准装置自校系统的设计原理、实现方法,同时进行了误差、不确定度分析。其独创性在于提出了一种基于小电流测差法为原始拓扑结构的自校系统:分析和研究其测量原理、误差范围、数据选择等诸多棘手问题,从而建立计量标准的自校系统,能够完成从实验室计量标准、传递计量标准、工业现场计量标准的自校和互校过程,建立了从实验室直到工业现场的一套完整的量值传递和量值溯源的线路。文中首先介绍了直流大电流计量标准装置的核心器件——直流电流比例测差仪的工作原理、应用范围和设计方法,从高精度的层面上详细了解了该仪器在计量中能达到的性能和指标。接着建立了直流大电流计量标准装置自校系统的拓扑结构,进行了详细的理论推导,结合仿真选择稳定的系统参数。另外,还深入研究了直流大电流量值传递和量值溯源的问题,构建了实验标准到工业现场标准的直流大电流传递和溯源。最后,结合设计的自校系统拓扑结构和实验数据,进行了理论上的误差和不确定分析。本文所研究的直流大电流计量标准装置自校系统理论先进、电路结构简单、精度高、测量方便、有实用性价值,有望真正成为我国直流大电流计量标准装置的自校系统。该课题的研究成功,不仅在理论上超越了传统计量和自校的相关技术,而且还有望提高我国直流大电流的计量精度和准确性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题的来源、目的、意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 本课题任务  11-14
2 磁调制式直流电流比差仪的原理  14-21
  2.1 磁调制器的基本原理  14-16
  2.2 磁调制器的磁性误差概念  16
  2.3 比例误差及比例误差测量仪概念  16-17
  2.4 比例误差测量仪工作原理  17-18
  2.5 直流电流比差仪的应用  18-20
  2.6 本章小结  20-21
3 磁调制式直流电流比差仪的设计  21-34
  3.1 磁调制器铁芯绕组系统  22
  3.2 检测反馈回路系统  22-24
  3.3 放大与滤波处理单元  24-28
  3.4 相敏解调处理单元  28-30
  3.5 功率放大与数字显示部分  30-31
  3.6 比差仪输入面板设计  31-33
  3.7 本章小结  33-34
4 直流大电流计量标准装置自校系统  34-51
  4.1 直流大电流标准计量自校系统介绍  34-35
  4.2 自校系统的拓扑结构  35-38
  4.3 自校系统的数据选取和仿真  38-43
  4.4 自校系统的试验结论  43
  4.5 自校系统的量值传递与量值溯源  43-50
  4.6 本章小结  50-51
5 直流大电流自校系统的误差分析  51-61
  5.1 误差分析的意义  51
  5.2 误差分析的理论基础  51-53
  5.3 自校系统的误差分析  53-56
  5.4 自校系统的测量不确定度  56-59
  5.5 本章小结  59-61
6 总结与展望  61-63
  6.1 主要结论  61-62
  6.2 对未来工作的设想  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66

直流大电流计量标准装置自校系统的研究

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