[发明专利]一种快速恒流的控制方法

权利要求书

1.一种快速恒流控制方法，通过上位机对信号源进行控制，使其产生一个加载于负载的正弦信号，其特征在于：

步骤一，分别从信号源和负载的输出端进行采样，正弦信号的输出电压为：

其中，Us为正弦信号输出电压，A是正弦波幅值，ω是角频率，是初始相位；

负载采样电压记作Ur，采样电压为

其中，采样时刻为t，为t时刻Us的相位，为Ur和Ir的相位，A₁为取样电压幅值；

步骤二，对步骤一的采样结果进行比对；

将t_a时刻的电压采样值记作Ur(t_a)，经公式得出：

继而得到取样电压幅值：

依据该公式，可以得出取样时刻的电压幅值A₁，继而得到采样时刻负载中的电流幅值；

步骤三，以步骤二中的电流幅值与上位机的设定值做差值，得到电流误差；

步骤四，将步骤三得到的电流误差反馈至上位机，上位机根据该误差对正弦信号的输出状态进行调整。

2.根据权利要求1所述的快速恒流控制方法，其特征在于，实现所述快速恒流控制方法的恒流源系统为：

控制器(2)连接DA转换单元(3)产生正弦信号；正弦信号依次通过低通滤波单元(4)、幅度调节单元(5)和功率放大单元(6)调制，得到激励信号，并将激励信号加载于负载(7)；反馈电路中的采样单元包括电流采样单元(8)和相位差采样单元(9)，负载(7)通过电流采样单元(8)、AD转换单元(10)连接所述控制器(2)；相位差采样单元(9)的输入端分别连接电流采样单元(8)和低通滤波单元(4)的输出端，相位差采样单元(9)的输出端连接所述控制器(2)。

3.根据权利要求2所述的快速恒流控制方法，其特征在于，所述负载(7)为激励线圈；激励线圈为带有铁芯的感性负载，在恒流激励信号作用下，产生激励电磁场。

4.根据权利要求2所述的快速恒流控制方法，其特征在于，所述电流采样单元(8)实现电路包括，通过采样电阻与负载(7)连接的运算放大及比较电路，运算放大及比较电路的输出端通过AD转换单元(10)连接所述控制器(2)；

相位差采样单元(9)包括两个同相电压过零比较电路，其一的输入端与所述低通滤波单元(4)连接；另一所述同相电压过零比较电路的输入端与所述电流采样单元(8)的输出端连接；两个同相电压过零比较电路的输出端均连接所述控制器(2)。

5.根据权利要求2所述的快速恒流控制方法，其特征在于，所述功率放大单元(6)包括三级放大电路，其中一级放大电路为同相比例运算电路、二级放大电路为反相比例运算电路，一级放大电路和二级放大电路串联，三级放大电路为对称式功率放大电路，一级同相比例运算电路和二级反相比例运算电路的输出端分别与三级放大电路的输入端连接。

6.根据权利要求4所述的快速恒流控制方法，其特征在于，所述运算放大及比较电路中的放大器为低功耗仪表放大器AD620。

7.根据权利要求4所述的快速恒流控制方法，其特征在于，所述同相电压过零比较电路为LM311D电压比较器。