Метод измерения характеристик нелинейных элементов электрических цепей

Станислав Семенович Грицутенко, Николай Владимирович Коровкин, Stanislav S. GRITSUTENKO, Nikolai V. KOROVKIN

Аннотация


Рассматриваются методы измерения вольт-амперной характеристики (ВАХ) двухполюсного нелинейного безынерционного элемента и элемента, имеющего нелинейную характеристику гисте- резисного типа. Используется полиномиальная аппроксимация ВАХ. Определяемыми величинами при этом являются коэффициенты аппроксимирующего полинома. Измеряются амплитуды гармо­ник, образовавшихся в результате преобразования синусоидального сигнала, подаваемого на нели­нейный элемент, полиномом. Представлены оценки точности определения коэффициентов аппрок­симирующего полинома с учетом различных помех, характерных для реальных измерительных уст­ройств. Исследуются эффекты квантования при подобного рода измерениях. Приведен пример ап­проксимации характеристики нелинейного безынерционного элемента и элемента, имеющего нели­нейную характеристику гистерезисного типа. Показаны достоинства нового метода измерений: быстрота процесса измерения ВАХ (сотые доли секунды), что позволяет исключить влияние сложно учитываемых факторов, таких как изменение электромагнитного состояния или измене­ние температуры элемента во время эксперимента; высокая точность получаемых результатов, превосходящая, по мнению авторов, точность, достигаемую при использовании традиционных методов измерения; простота реализации метода с применением современной техники цифровой обработки сигна­лов.

Ключевые слова


двухполюсный нелинейный безынерционный элемент; вольт-амперная характеристика; характеристика гистерезисного типа; частотные характеристики; аппроксимация; гармоники; точность измерения

Полный текст:

PDF

Литература


Коровкин Н.В., Грицутенко С.С. Эффективный алгоритм измерения параметров длинных линий для реализации на сиг­нальном процессоре. — Изв. РАН. Энергетика, 2017, № 2, с. 87—100.

Коровкин Н.В., Грицутенко С.С. О применимости быст­рого преобразования Фурье для гармонического анализа неси­нусоидальных токов и напряжений. — Изв. РАН. Энергетика, 2017, № 2, с. 73—86.

Климов В.П., Москалев А.Д. Проблемы высших гармоник в современных системах электропитания. — Практическая си­ловая электроника, 2002, № 5, с. 15—18.

Houdek J.A. Economical Solutions to Meet Harmonic Distortion Limits. MTE Corporation, 1999, 5 p.

UPS and Power Protection Solution. Design Guide. MGE UPS Systems, MGE 0135, 1998, 259 p.

Бибердорф Э.А., Грицутенко С.С., Фирсанов К.А. Увели­чение динамического диапазона стандартного АЦП за счет ма­тематической обработки неравномерно дискретизированного сигнала. — Вопросы радиоэлектроники, 2010, т. 1, № 3, с. 116—125.

Adalev A.S., Korovkin N.V., Hayakawa M. Identification of electric circuits: problems and methods of solution accuracy enhancement. — IEEE International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS’05, Kobe, Japan, May 23—26, 2005, 40 р.

Korovkin N.V., Adalev A.S., Hayakawa M. Using linear relations between experimental characteristics in stiff identification problems of linear circuit theory. — IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, 2008, т. 55, No. 5, рр. 1237—1247.

Бибердорф Э.А., Грицутенко С.С., Фирсанов К.А. Метод расширения динамического диапазона при аналого-цифровом преобразовании. — Омский научный вестник, 2010, No. 2 (90).

Biberdorf E., Gritsutenko S., Firsanov K. A new principle of dynamic range expansion by analog-to-digital converting. —Proc. of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’09). Kharkov National University of Radioelectronics, 2009, с. 193—195.

Черемисин В.Т., Грицутенко С.С. Способ повышения точности измерения гармонических составляющих тягового тока и напряжения. — Вестник Ростовского гос. университета путей сообщения, 2007, № 2, с. 94—99.

Грицутенко С.С. Векторы с фильтрующим свойством в сверточных алгебрах. — Вестник Ижевского гос. техн. универ­ситета, 2010, № 2, с. 146—149.

Korovkin N.V., Gritsutenko S.S. Izv. RAN. Energetika — in Russ. (News of Russian Academy of Sciences. Power Engineering), 2017, No. 2, pp. 87—100.

Korovkin N.V., Gritsutenko S.S. Izv. RAN. Energetika — in Russ. (News of Russian Academy of Sciences. Power Engineering), 2017, No. 2, pp. 73—86.

Klimov V.P., Moskalev A.D. Prakticheskaya silovaya elektronika — in Russ. (Practical Power Electrical Engineering), 2002, No. 5, pp. 15—18.

Houdek J.A. Economical Solutions to Meet Harmonic Distortion Limits. MTE Corporation, 1999, 5 p.

UPS and Power Protection Solution. Design Guide. MGE UPS Systems, MGE 0135, 1998, 259 p.

Biberdorf E.A., Gritsutenko S.S., Firsanov K.A. Voprosy radioelektroniki — in Russ. (Questions of Radioelectronics), 2010, т. 1, No. 3, pp. 116—125.

Adalev A.S., Korovkin N.V., Hayakawa M. Identification of electric circuits: problems and methods of solution accuracy enhancement. — IEEE International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS’05, Kobe, Japan, May 23—26, 2005, 40 р.

Korovkin N.V., Adalev A.S., Hayakawa M. Using linear relations between experimental characteristics in stiff identification problems of linear circuit theory. — IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, 2008, т. 55,No. 5, pp. 1237—1247.

Biberdorf E.A., Gritsutenko S.S., Firsanov K.A. Omskiy nauchnyi vestnik — in Russ. (Omsk Scientific Bulletin), 2010, No. 2 (90).

Biberdorf E., Gritsutenko S., Firsanov K. A new principle of dynamic range expansion by analog-to-digital converting. — Proc. of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’09). Kharkov National University of Radioelectronics, 2009, pp. 193—195.

Cheremisin V.T., Gritsutenko S.S. Vestnik Rostovskogo gos. Universiteta putei soobshcheniya — in Russ. (Bulletin of Rostov State University of Railway Engineering), 2007, No. 2, pp. 94—99.

Gritsutenko S.S. Vestnik Izhevskogo gos. tekhn. universiteta — in Russ. (Bulletin of Izhevsk State Technical University), 2010, No. 2, pp. 146—149.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2019-1-37-44

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share