功率放大器在传感器高精度校准方法中的应用（功率放大器在传感器高精度校准方法中的应用研究）

实验名称：大功率脉冲电流测量传感器高精度校准方法

研究方向：测量传感器高精度标定方法研究

传统的测量精度校准方法是在单一频率下校准传感器的比例因子。校准方法通常采用在放电电路中串联同轴分流器，通过测量同轴分流器两端的电压并与传感器的测量输出进行比较来进行校准。实际比例因子，这种方法可以在一定程度上提高传感器的测量精度，但也存在很多缺点：校准精度低，校准后的比例因子不能满足宽带测量的要求，同轴分流器不易安装。本文提出了一种传感器高精度标定方法：

实验内容：

搭建精密电流测试源：搭建大功率脉冲电流测量传感器比例因子标定平台，研究所设计的大功率脉冲电流测量传感器采集数据的融合方法，并采用高精度标定验证大功率脉冲电流测量传感器精度的平台对大功率脉冲电流测量传感器比例因子曲线进行优化拟合，得到大功率脉冲电流测量比例因子校准公式不同频率的传感器。

实验过程：

(1)搭建精密电流测试源。本文搭建了一个百安电流测试源。高精度数字信号发生器产生不同频率、不同幅度、不同类型的可调数字信号。然后信号由精密功率放大器放大并施加到低温漂移负载以产生电流。一种校准源，可提高高功率脉冲电流测量传感器的线性校准和频率校准。

实验设备：高精度数字信号发生器、精密功率放大器、低温漂负载

(2)搭建大功率脉冲电流测量传感器比例因子标定平台：

(3)搭建大功率脉冲电流测量系统实验平台，通过实验验证大功率脉冲电流测量传感器的性能。主要验证大功率脉冲电流测量传感器的精度、稳定性、响应时间和电流幅值测量范围。

实验设备：雷击浪涌发生器、高精度数字信号发生器、示波器、六位半表、低温漂电阻、功率放大器、采集卡、电流测量传感器。

(4)大功率脉冲电流测量传感器精度测试。

实验结果：

如下图所示，霍尔传感器在500Hz以下可以保证0.3%的测量精度；在100Hz~10kHz下，宽带测量传感器可以保证0.2%的测量精度，并且频率越高，误差越小，所以当频率超过10kHz时，宽带测量传感器仍然保证较高的精度。因此，大功率脉冲电流测量传感器在0~10kHz频段不同频率下可实现0.3%以内的测量精度。