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测试HITEC TOPACC 600A 的线性度

最近更新时间:2020-05-26 19:57:06

根据每点电流下的测试等效电阻,即可实现对DCCT 线性度的校准.表1为400A 范围内HITEC TOPACC600A(输出电压为0~10V,等效电阻为1/60Ω,测试范围为0~400A)

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1 250A电流下的测试数据离散度

Fig1 Testdatadispersionat250Acurrent

DCCT的线性度测试结果.根据等效电阻计算的测试电压与理想电压的比对,未校准前的DCCT线性度最大值为1.62208ppm.

2400A测量范围内,不同电流下测试得到的DCCT 等效电阻,每个电流下对应的等效电阻是通过多次测量取平均值得到的结果,每点的等效电阻测量相对不确定度均优于0.25ppm,保证了测量的准确度.3DCCT测量的电阻与电流所计算出的测试电压与理想电压的相对误差分布,其中,最大相对误差对应未校准前整个DCCT 测试的线性度.为实现对DCCT 的校准,需通过对测试电压拟合直线的补偿,以得到最优线性度.

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2 不同电流下DCCT等效电阻

Fig2 EquivalentresistanceofDCCTatdifferentcurrents

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3 校准前测试电压与理想电压的相对误差

Fig3 Relativeerrorofcalibrationvoltageandidealvoltagebeforecalibration

根据测试电压可计算得到回归线拟合直线的斜率和截距,其计算方法如下.

回归线的斜率b :

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回归线的截距a :

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其中:x 为测试电压;y 为理想电压.

由式()()计算出测试数据回归线的斜率和截距,进而求出补偿电压,实现对测量电压的校。

,根据计算的回归线斜率为0.999998979截距为-8.65273×10-6,校准后的DCCT 线性度列于表2,可看出,400A 测试范围内DCCT校准后的线性度优于0.6ppm.

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4为校准后DCCT 输出等效电压与理想电压间的相对误差,可看出,校准后的相对误差明显小于校准前,且校准后的线性度优于0.6ppm,比校准前的线性度高出1个数量级.因此校准后更大程度上提升了整个DCCT 测量的准确性,为提高电流源输出的准确性及提高加速器的束流品质奠定了基础.

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4 校准后校准电压与理想电压之间的相对误差

Fig4 Relativeerrorofcalibrationvoltageandidealvoltageaftercalibration

,实现了DCCT 准确度和线性度的校准.在0~400A 的测试范围内校准相对不确定度优于1.ppm,并通过对HITEC 电压型传感器TOPACC300A TOPACC600A 的准确性和线性度实验测试验证了系统的校准精度.通过校准后,400A 范围内DCCT 线性度可优于0.6ppm.DCCT校准系统的设计为电源输出电流精度及加速器束流品质的提升奠定了基础.


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