直流电流比较仪磁调制器性能的仿真研究
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摘要：为优化直流电流比较仪磁调制器的参数和结构，提升其性能，运用仿真软件研究其传输特性。通过分析磁调制器的两种绕组结构，证明激励绕组兼作检测绕组时，输出电压仍然是偶次谐波函数。偶次谐波的大小和相位可反映外加直流电流的大小和方向，因此提出一种以反双曲正弦函数加多项式的B-H曲线新数学模型，用拟合优度参数验证模型的可靠性。在Matlab中建立双铁芯磁调制器的仿真模型，研究激励电压源（正弦波、三角波、方波）、铁芯饱和深度对输出电压的影响，结果表明：采用方波电压作为激励源最优，且所施加的激励电压不应让铁芯工作在过度饱和状态，会造成检测绕组电压波形的畸变。
关键词：直流电流比较仪;磁调制器;偶次谐波函数;曲线拟合;仿真模型
中图分类号：TM276
文献标志码：A
文章编号：1674–5124（2019）02–0099–05
0 引言
直流电流的计量是电磁计量的重要组成部分，涉及工业生产中的诸多领域[1]。直流电流比较仪则以其突出的性能通过比例线路和指零技术实现了高准确度的测量，将直流电流的计量能力推向了新的高度。作为磁调制式直流电流比较仪的核心组成，磁调制器的性能至关重要[1-7]。
殷幼军等[8]建立了单磁芯饱和电抗器的仿真模型，分析了正弦波激励和三角波激励时饱和电抗器的输出特性。李前等[9]提出一种用于拟合B-H曲线的混合表达式方法，能满意地拟合磁化曲线的起始线性和拐弯部分，缺点是在饱和段，随着H的增加，曲线的斜率会趋近于零，而不是实际上的小斜率。李俊等[10]建立了直流互感器的仿真模型，研究了传变特性和运行特性。B.W.Jalbert[11]深入解析了二次谐波磁调制器的运行特性，为其设计提供了有力的参考。R.C.Foss[12]提出将铁氧体铁芯作为二次谐波磁调制器的材料，在定量设计中能使用已有理论，只需进行很少的改动。
磁调制器的性能直接影响直流电流比较仪的比例准确度、零点偏移和漂移。本文根据其工作原理，确立绕组结构和铁芯材料的B-H曲线，并建立磁调制器的仿真模型。通过改变关键参数，探究输出波形的变化特性，以此寻求最佳参数，提升磁调制器性能，为产品设计提供参考。
1 磁调制器检测绕组输出电压特性
双铁芯磁调制器绕组的结构有...
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