天津粒子加速器电压传感器设计标准

在电路的控制环节，设计了硬件控制电路并编写了相应的控制程序。硬件电路基于DSP控制芯片，主要由电源模块、采样及A/D转换模块、DSP控制模块、PWM输出模块、驱动电路模块构成。在程序方面，本文着重对移相脉波产生的方式、PID反馈控制的策略进行了研究，同时也完成了信号采集、模数转换、保护控制等模块的程序编写和调试。然后按照补偿电源的参数要 求，选择了基于 TMS320F2812（DSP）的移相全桥变换电路作为补偿电源的拓扑结 构。讨 论了长脉冲高稳定磁场的研究意义、发展现状和现今的难点，基于存在的问题提出 了对强磁场电源系统的优化， 提出了补偿电源的方案。电压传感器相对于传统测量技术的优势。天津粒子加速器电压传感器设计标准

磁现象是物理界中**为基本的现象之一，人们发现，在磁场中，原子、分子的电子态能量和磁矩都发生了变化，于是在科学研究中，很多的实验都将磁场环境作为实验的研究背景，磁场也成为了许多科学研究的基本工具。在以强磁场为实验环境的研究领域，人们已经取得了众多重大的科研成果，强磁场在现代科学研究中占有越来越重要的位置。作为一种极端的科学研究条件，强磁场在高温超导体、材料学、原子分子研究、化学以及生命科学等领域的研究都提供了极端的研究环境。除了科学研究领域，强磁场在工业工程领域也发挥着重要作用。因此对强磁场的研究无论是对于我们探索自然奥秘，还是促进人类文明进步都有极其重要的意义。天津粒子加速器电压传感器设计标准这是通过实现电阻桥的第二种方法实现的，如下所示。

整个控制板由五个模块构成：电源模块、采样及A/D转换模块、DSP控制模块、PWM输出模块、驱动电路模块。数字控制电路中任何一个芯片的工作都离不开电源，其中DSP芯片和A/D芯片对电源的要求很高，电源发生过电压、欠电压、功率不够或电压波动等都可能导致芯片不能正常工作甚至损坏。对于任何一个PCB板，电源模块设计的好坏都直接影响着整个控制板工作的稳定。在设计电源模块的时候，不仅要为整个控制板提供其所需要的所有幅值的电压，还要保证每一个幅值的电压值稳定、纹波小，必要时须电气隔离，并且电源模块须功率足够。

控制电路的软件设计实则是控制方案的具体实施，其中包含了很多模块的程序编写，比如DSP的各个单元基本功能的实现、AD的控制、数据的计算处理等。在此只简述DSP对AD的控制、DSP输出PWM波移相产生的方式以及控制系统PID闭环的实施方案。对于任何一个数字控制电路来说，要实现对被控对象的实时的、带反馈的控制则必须要实时监测和采集被控对象的状态值。AD模块是被控对象状态值采集的必要环节，实现数据的准确采集就必须要实现对AD的准确控制。本试验中选用的AD的芯片是MAX125。第一种是**简单的方法，即向由传感器和参考电阻组成的电阻分压器电路提供电压。

削去原有电源系统纹波的补偿方案有三种：注入、吸收、少则注入多则吸收。是单方向的向磁体注入电流，填补纹波，将整体的电流修正到纹波很低的水平。从磁体中吸收电流，是削波的方式将纹波中和得到纹波更小的电流。前两种方案的综合，将高于设定值得电流吸收、低于设定值的电流则进行补偿，电流的供应室双向的，即积存在注入也存在吸收。由于磁体电源系统中三套电源是各自**向磁体供电的，所以补偿电源系统的设计业可以**进行。由上述补偿方案可见，补偿电源只需要补偿原供电系统中纹波部分，所以补偿电源容量较小，可以直接从电网中取电进行AC/DC变换。补偿电路原理图如图2-3所示B1为三相工频整流桥，C0为储能电容器，B2为IGBT逆变桥，TM为高频变压器，B3为高频整流桥。Lf和Cf构成输出滤波器，Cp为补偿电容，Lp为滤波电感，DCCT为高精度零磁通电流传感器。然而，比较好只放大由于传感器电阻变化引起的电压变化。天津粒子加速器电压传感器设计标准

霍尔电压传感器体积小、线性度好、响应时间短，但测试带宽窄，测量精度不高。天津粒子加速器电压传感器设计标准

前段整流电路直流输出端并联了大容量储能电容，在上电前，电容器初始电压为零，上电瞬间整流输出端直流电压直接加在储能电容上，电容瞬间相当于短路，形成的瞬时冲击电流可能达到100A以上对电网带来冲击。为了限制上电瞬间大电流的冲击，在整流输出端放置一个固态开关。固态开关由晶闸管和限流电阻并联，其中晶闸管的通断受DSP的控制，在上电瞬间，晶闸管未被驱动导通，充电电流流过限流电阻，给予电容一定的充电时间，当电容两端电压上升后开通晶闸管，相当于将限流电阻短路，由整流电路直接对储能电容充电[29]。这样就限制了上电瞬间充电电流的大小，避免了大电流对电网的冲击。天津粒子加速器电压传感器设计标准