ATA-4014C高壓功率放大器：電流傳感器性能測試實驗的關鍵驅動力

當前智能電網和新型電力系統中存在大量高頻暫態電流分量。高頻暫態電流是反映電力系統擾動及故障過程的重要信息，對其波形、頻率、幅值等信息參數進行實時觀測是預防和確保電網安全穩定運行的前提。而傳統電流測量方式存在頻帶窄、易受電磁干擾、絕緣配合難度大等問題，難以對暫態電流進行有效檢測。

本期，Aigtek就給大家分享一篇，來自西安交通大學客戶發表在《高電壓技術》期刊上，關于光學電流傳感器研制與性能測試的研究，一起來看看吧~

實驗名稱：

ATA-4014C高壓功率放大器在電流傳感器性能測試實驗中的應用

實驗方向：

光學電流傳感器研制與性能研究

實驗設備：

ATA-4014C高壓功率放大器、光學電流傳感系統，信號發生器，標準電流探頭，示波器等

實驗內容：

本實驗設計的一種具有抗干擾能力的螺線管式寬頻光學電流傳感器，它基于傳感器性能測試平臺，對光學電流傳感器的交直流穩態響應線性度以及頻率響應特性進行實驗研究，完成了所研制光學電流傳感器的性能測試。

實驗過程：

測試實驗回路主要以信號發生器和高壓功率放大器ATA-4014C組合形成可調任意波形的輸入電流源；采用夾鉗式標準電流探頭測量輸入電流實際值，對傳感器的各項穩態性能進行測試研究，其試驗平臺示意圖如下圖所示。

首先對于傳感器的線性度和靈敏度進行實驗測試，通過信號源和功率放大器輸入電流至螺線管產生磁場，并在光學電流探頭中發生法拉第效應，再經探測器轉化為電壓信號輸出至示波器進行數據處理；之后再對傳感器的頻率響應特性進行測試，獲得其測量帶寬，同樣通過信號源和功率放大器提供不同頻率的電流，進而獲得不同頻率輸入電流下光學電流傳感器的輸出結果。

實驗結果：

（1）通過調節信號源改變回路電流大小，獲得了不同輸入電流下光學電流傳感器的輸出電壓大小，并將實驗數據進行線性擬合，擬合結果如下左圖所示。（2）設置功率放大器為幅值固定的恒流輸出模式，電流的有效值穩定為2A，并通過改變信號發生器的頻率來改變輸入電流的頻率，頻率越高，無感電阻的感抗越大，保持電流不變時，負載電壓越來越高，最終達到功率放大器的輸出功率上限。

經測試，在保證電流為2A不變的情況下， 目前可將頻率從50Hz均勻增大到1MHz，得到傳感器的幅頻響應和相頻響應。

實驗中用到的ATA-4014C高壓功率放大器的參數指標：