火箭發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)中,需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和試驗(yàn)工藝系統(tǒng)的大量電磁閥進(jìn)行控制和狀態(tài)記錄,要求電磁閥電流測(cè)量系統(tǒng)具有較高的靜態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能。為解決傳統(tǒng)測(cè)量方法存在的問題,使用DC-DC模塊和TPS717進(jìn)行隔離供電,INA240放大10 mΩ采樣電阻上的電壓,AMC1311進(jìn)行信號(hào)隔離,INA826調(diào)整增益并輸出,實(shí)現(xiàn)了一種集成式的電流測(cè)量電路。誤差分析表明電路總不可校正誤差為0.144 9%。對(duì)實(shí)物電路板進(jìn)行了校準(zhǔn)測(cè)試,校準(zhǔn)后精度優(yōu)于0.025%,滿量程-3 dB帶寬為110 kHz,可廣泛應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)等電流測(cè)量任務(wù)中。 

【文章來(lái)源】：火箭推進(jìn). 2020,46(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

電流測(cè)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(jìn)入。COUT=10 μF為輸出濾波電容。需要注意的是,電路輸出最小負(fù)載不能小于額定負(fù)載的10%。電流檢測(cè)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(chǔ)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(jìn)行后期穩(wěn)壓。根據(jù)電流檢測(cè)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(nèi)部為一個(gè)高精度電流基準(zhǔn)后接一個(gè)高精度電壓緩沖器,是當(dāng)前業(yè)界PSRR最高的穩(wěn)壓器之一[7],在100 kHz處的PSRR高達(dá)78 dB,可以有效減小DC-DC模塊產(chǎn)生的開關(guān)噪聲。其關(guān)鍵參數(shù)為:最大輸出為200 mA時(shí),壓差350 mV、輸出噪聲0.8 μV。

LDO電路原理如圖 3所示。LT3042內(nèi)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(cè)量的需求,選擇RSET=45.3 kΩ,即可設(shè)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(zhì)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(hù)環(huán)把SET引腳保護(hù)起來(lái),并徹底清潔電路板,防止電流泄漏;⑤輸出電壓反饋信號(hào)OUTS應(yīng)直接從COUT的正端取;⑥RSET、CSET的負(fù)端應(yīng)從COUT的負(fù)端取,并使CIN和COUT負(fù)端之間的距離盡量短。3 電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于HCNR201線性光耦的飛機(jī)高壓信號(hào)隔離電路設(shè)計(jì)[J]. 王博,仲維彬.  中國(guó)科技信息. 2019(24)
[2]一種非標(biāo)測(cè)試行業(yè)的隔離精密電壓采集模塊[J]. 鄭薈民.  通信電源技術(shù). 2019(11)
[3]線性光電耦合器的進(jìn)一步線性化[J]. 葉克江.  壓電與聲光. 2019(05)
[4]基于雙向TVS的電磁閥加速釋放電路研究[J]. 弭艷,張紅霞,馬兵兵,任仲?gòu)?qiáng).  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(08)
[5]電磁閥電流曲線測(cè)試電路的設(shè)計(jì)[J]. 孫新新,�，�.  計(jì)量技術(shù). 2019(04)
[6]隔離型Σ-Δ調(diào)制器技術(shù)在電機(jī)控制電流采樣中的應(yīng)用[J]. 孫建軍,于克泳.  電子產(chǎn)品世界. 2018(12)
[7]機(jī)載高速多通道隔離放大器設(shè)計(jì)[J]. 張亞維,史強(qiáng)強(qiáng),姚鋒剛.  國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2018(04)
[8]運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)電磁繼電器消反峰電路分析與MULTISIM仿真[J]. 余力凡,馬紅梅.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(11)
[9]電磁閥驅(qū)動(dòng)電源電流檢測(cè)系統(tǒng)的精度分析[J]. 趙聞達(dá),蘇永清.  測(cè)控技術(shù). 2017(02)
[10]一種基于AD215模塊的低壓電器通斷試驗(yàn)電壓測(cè)量裝置[J]. 林時(shí)放,王建新,陳洲,吳曉陽(yáng).  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(30)



本文編號(hào)：3497152