High-voltage divider with automatic calibration – model tests

• Autorzy: Barczentewicz S. , Nabielec J. , Wetula A.

Warianty tytułu

PL

Aktywny dzielnik wysokiego napięcia z autokalibracją – badania modelowe

• Konferencja: XLVIII Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2016 (XLVIII; 05.09-07.09.2016; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes structure and method of operation of active high voltage divider with automatic calibration capable of measuring multi-harmonic signals. With the use of this structure identification of varying parameters of the measurement instrument is possible. Measured signal is used for automatic calibrations as the only excitation. To achieve such performance modification of two-sensor method was proposed. Simulation studies on proposed model were conducted that examined influence of Analog to Digital Converters (ADCs) quantization and amplifier parameters, and also ability of self-identification of structure’s parameters. Relative errors of divider ratio estimation were calculated for different cases: the structure with an ideal amplifier, the structure with an amplifier with defined parameters and the structure with an amplifier with defined parameters with gain correction procedures.

PL

Niniejszy artykuł opisuje budowę i zasadę działania aktywnego dzielnika napięciowego z autokalibracją. Układ ten jest w stanie zidentyfikować swoje parametry. Sygnał mierzony jest jedynym potrzebnym w tym celu wymuszeniem. Zasada działania układu bazuje na modyfikacji metody dwuczujnikowej. Przeprowadzone zostały symulacyjne badania modelowe proponowanego układu. Zbadany został wpływ wykorzystywanych w układzie przetworników AC, wpływ kwantyzacji, oraz możliwość autoidentyfikacji parametrów dzielnika. Obliczone zostały błędy względne estymacji przekładni dzielnika (stałej dzielnika) dla różnych przypadków: układu z idealnym wzmacniaczem operacyjnym, układu z wzmacniaczem o zdefiniowanych parametrach i układu ze wzmacniaczem o zdefiniowanych parametrach wraz z zaimplementowaną procedurą identyfikacji jego wzmocnienia i korekcją negatywnego wpływu ograniczonej wartości wzmocnienia.

Słowa kluczowe

EN

voltage divider; self calibration; two-sensor method; frequency characterization; frequency response

PL

dzielnik napięcia; autokalibracja; metoda dwuczujnikowa; charakterystyki częstotliwościowe; odpowiedź częstotliwościowa

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 49
• Strony: 17--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Barczentewicz S.

• AGH w Krakowie, Katedra Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Inżynierii Biomedycznej tel.: [phone]

autor

Nabielec J.

• AGH w Krakowie, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Inżynierii Biomedycznej tel.: [phone]

autor

Wetula A.

• AGH w Krakowie, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Inżynierii Biomedycznej tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Harahada T., Aoshima Y., Okamura T., Hiwa K.: Development of high voltage universal divider, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Nr 2, March/April 1976, s. 595-602.
• 2. Pattarakijukl D., Kurupakorn C., Charoensook A.: Construction and Evaluation of 100 kV DC High Voltage Divider, Conference on Precision Electromagnetic Measurements, Daejeon, Korea, 13-18 June, s. 677-679.
• 3. Pfriem H.: Zur Messunf vernderlicher Temperaturen von Gasen Und Flssigkneten, Gen. Ingen, Nr 2, 1936, s. 85-92.
• 4. Nabielec J.: An Outlook on the DSP Dynamic Error Blind Correction of the Analog Part of the Measurement Channel, Proceedings of the 16th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, 1999, Venice, Nr 2, s 709-712.
• 5. Nabielec J., Nalepa J.: The 'Blind' Method of Dynamic Error for the Second Order System, Proceedings of XVII IMEKO World Congress, 2003, Dubrovnik, s. 841-846.
• 6. Nabielec J.: An adaptive voltage divider with corrected frequency characteristic for measuring high voltages, International Patent Application no. PCT/EP 2012/066147, 2012-08-17.
• 7. Petersons O., Metha S.P.: An Active High-Voltage Divider and Phase Shifter, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 1987, Nr 2, s.362-368.
• 8. Petersons O., FitzPatrick G.J., Simmon E.D.: An Active High-Voltage Divider with 20 μV/V Uncertainty, IEEE Transactions on Instrumentations and Measurement, 1997, Nr 2, s. 430-434.
• 9. IEEE Standard for Synchrophasor Measuremnts for Power Systems, IEEE Standard C37.118.1-2011. 2011.
• 10. Draxler K., Styblikova R.: Calibration of High Voltage Resistor Dividers, Conference on Precision Electromagnetic Measurements CPEM 2008, Broomfield, 2008, s. 244-245.
• 11. Kyu-Tae Kim, Sang-Hwa Lee, Jae Kap Jung and Yang Sup Song: Metod to Determine the Voltage Coe_cient of DC High-Voltage Divider, 2003, Nr 2, s. 469-473.
• 12. Dragounova N.: Precision High-Voltage DC Dividers and Their Calibration, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2005, Nr 5, s. 1911-1915

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.