基于FPGA的電流比較儀式電橋.pdf

1、電流比較儀式電橋常用來測量高電壓電氣設(shè)備的電容值和介質(zhì)損耗正切值tanδ,相比常用的西林電橋,電流比較儀式電橋有更加高的精度和更安全的操作。本文主要基于電流比較儀式電橋,設(shè)計(jì)了基于FPGA的自動(dòng)平衡算法。
　　本文詳細(xì)的分析了電流比較儀式電橋的基本原理,推導(dǎo)出試品電容參數(shù)的計(jì)算公式,并考慮采用電橋橋臂中的電流來生成平衡電流,減少不可控因素。在這種思路上設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)平衡算法,該算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)電橋內(nèi)部電氣量的分析,在對(duì)電路的電氣量計(jì)算

2、和控制后,生成兩個(gè)平衡電流,通過檢零計(jì)的反饋和牛頓拉夫遜方法的運(yùn)用逐步逼近電橋的平衡狀態(tài),整個(gè)測試過程可以自動(dòng)完成。通過簡化自動(dòng)平衡算法將控制量減少為兩個(gè):標(biāo)準(zhǔn)電容橋臂繞組匝數(shù)N2以及增益系數(shù)β,這樣可以減少算法的復(fù)雜性,提高準(zhǔn)確度。由控制量以及計(jì)算公式計(jì)算出試品的電容值和tanδ值。算法的算例測試基于FPGA搭建的SOPC平臺(tái),利用嵌入式軟核處理器運(yùn)行程序,整個(gè)平臺(tái)自定義性好,可以方便的通過擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)。
　　本文還設(shè)計(jì)了