[发明专利]一种扩展罗氏线圈电流传感器带宽的方法

权利要求书

1.一种扩展罗氏线圈电流传感器带宽的方法，所述罗氏线圈电流传感器包括罗氏线圈和与其连接的阻抗适配器，其特征在于：所述阻抗适配器在罗氏线圈呈微分特性时提供积分属性，在罗氏线圈出现谐振时提供补偿能力，从而对罗氏线圈的阻抗进行重塑以补偿因罗氏线圈寄生参数导致的谐振，扩展罗氏线圈电流传感器带宽；在二者结合时，需保证罗氏线圈与阻抗适配器在谐振处具有相同的阻尼比和谐振频率，阻抗适配器的幅频特性曲线为罗氏线圈幅频特性曲线的镜像，从而使经过阻抗重塑后的罗氏线圈电流传感器在幅频特性为一条直线；

所述阻抗适配器在混合积分器无源低通部分电容C所在的支路，串联了电阻R₂和电感L；同时在罗氏线圈终端并联阻尼电阻R_S来实现对罗氏线圈谐振处的阻尼比调节，

该方法的步骤是：

首先由仪器测出罗氏线圈的谐振频率f₁以及各寄生参数：R_C、L_C和C_C；根据测出的罗氏线圈的谐振频率选择阻抗适配器中的电容C和电感L，使得阻抗适配器与罗氏线圈在谐振处有相同的谐振频率；根据罗氏线圈的寄生参数以及罗氏线圈终端所选定的阻尼电阻R_S计算出罗氏线圈的阻尼比ζ₁，同时调整阻抗适配器中的电阻R₂，使得阻抗适配器和罗氏线圈在谐振处具有相同的阻尼比，最终达到重塑罗氏线圈阻抗扩展带宽的目的。

2.一种罗氏线圈电流传感器，包括罗氏线圈和与其连接的阻抗适配器，其特征在于，采用权利要求1所述的扩展罗氏线圈电流传感器带宽的方法，所述罗氏线圈终端并联有阻尼电阻R_S；所述阻抗适配器包括有源积分和无源部分，无源部分连接罗氏线圈的终端，经电阻R₁后引出两条支路，一条支路连接有源积分，另一条支路依次串联电阻R₂、电容C和电感L；且满足下述要求：

罗氏线圈与阻抗适配器具有相同的谐振频率和阻尼比，即f₁＝f₂，ζ₁＝ζ₂；

ζ₁为罗氏线圈的阻尼比，ζ₂为阻抗适配器的阻尼比，f₁为罗氏线圈的谐振频率，f₂为阻抗适配器的谐振频率。

3.根据权利要求2所述的罗氏线圈电流传感器，其特征在于：

其中，R_C、L_C、C_C分别为罗氏线圈的寄生参数电阻、电感、电容。

4.一种用于测量罗氏线圈电流传感器实际波形的测试平台，其特征在于，该平台包括信号发生器、电流钳、电压探针、示波器，信号发生器的输出端连接电流钳，同时信号发生器的输出端套在罗氏线圈中，罗氏线圈电流传感器的输出端经电压探针与示波器连接；电流钳的另一端也进入示波器中；

实验中使信号发生器生成正弦波，用罗氏线圈电流传感器采集信号发生器发出的电流信号并接到示波器中，同时用高精度电流钳作为基准，来验证罗氏线圈电流传感器的测量效果；所述罗氏线圈电流传感器为权利要求2或3所述的罗氏线圈电流传感器，或者所述罗氏线圈电流传感采用权利要求1所述的扩展罗氏线圈电流传感器带宽的方法。