[发明专利]一种飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号测试方法

说明书

本发明涉及一种飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号测试方法，属于飞机供电特性测试与校准技术领域。本发明主要用于实现飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号的准确测量，将飞机直流270V供电特性参数中畸变频谱、脉动电压幅度溯源至基本量。本发明将被测叠加在直流270V上的畸变、脉动信号与高稳定直流270V参考信号通过高压线性放大器构成的减法电路相减，得到较小的畸变、脉动信号；该信号满足具有正负信号测量的A/D转换器的输入范围；同时，通过对高稳定直流参考信号和减法电路幅频特性的校准，实现对测量得到的畸变、脉动值进行补偿修正。

技术领域

本发明涉及一种飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号测试方法，属于飞机供电特性测试与校准技术领域。

背景技术

飞机270V直流供电系统是新一代战斗机的主要供电系统，将在很大程度上取代现有的115V/400Hz交流供电系统。其特点是：无刷直流发电机结构简单，工作可靠，并联方便；主电源和二次电源内部损耗小，效率高；通过反流保护二极管实现并联，主电源故障不会导致供电中断；电网质量轻；270V直流电对人体的危害比115V/400Hz交流电小；能够实现无刷起动发电。引起飞机供电系统产生畸变的因素包括机载发电机、数字开关电路、开关电源以及各种旋转电机的应用。引起脉动的因素包括直流电源电压的调节、直流电源的内部换向或整流以及负载的变化等。飞机供电系统中畸变、脉动信号的大小直接影响机载电源品质，对载用电设备的正常工作有着很大程度的影响。目前针对270V直流供电系统所建立的飞机供电特性测试装置在量值溯源方面缺乏相应的计量保障，尤其是对畸变、脉动信号参数无法有效溯源。

直流畸变是指直流电压中包含的交流分量。直流畸变大小与稳态直流电压之比称为直流电压畸变系数，直流畸变每一频率分量的方根均值即为畸变频谱。飞机直流270V供电系统的畸变信号如图1所示。其本质是在270V直流电压上叠加若干较小的交流信号。依据相关标准，该畸变信号的频率范围是：10Hz～100kHz；幅值范围是：0.079V～3.162V。脉动是指供电系统稳态工作期间，瞬时电压围绕稳态直流电压的变化。瞬时电压与稳态直流电压的差值称为脉动电压幅值。飞机直流270V供电系统的脉动电压信号与畸变信号类似，都是叠加在270V直流电压上的交流小幅值信号，其频率范围是：1.2kHz～16.8kHz，脉动电压幅度范围是：0.24V～3.16V。通过上述分析，飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号的主要特点是在一个比较大的直流信号(270V)上叠加了一个比较小的交流信号(最小至0.079V)，而最终需要直接测量到较小的交流信号(如图1所示)。

目前，对飞机直流270V供电系统的畸变、脉动信号测量通常采用宽带分压器对未经分离的直流、交流信号同时衰减，再采用数据采集系统对衰减的信号进行测量，得到的测量数据通过数学计算的方式进行交直流分离，进而得到畸变、脉动信号的值。这样的方法通常为了满足数据采集器量程而采用较大分压比(通常采用40：1)的分压器，会导致测量畸变、脉动信号的分辨率降低，甚至某些频率点的畸变、脉动信号因为幅度过小而不能够被测量。同时分压器的带宽限制也会对畸变、脉动信号有不同程度的影响，导致对测量结果带来较大误差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的测量不准确的问题，提供一种飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号测试方法；该方法主要用于实现飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号的准确测量，将飞机直流270V供电特性参数中畸变频谱、脉动电压幅度溯源至基本量。本发明将被测叠加在直流270V上的畸变、脉动信号与高稳定直流270V参考信号通过高压线性放大器构成的减法电路相减，得到较小的畸变、脉动信号；所示该信号满足具有正负信号测量的A/D转换器的输入范围；同时，通过对高稳定直流参考信号和减法电路幅频特性的校准，实现对测量得到的畸变、脉动值进行补偿修正。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种飞机直流270V供电系统畸变、脉动信号测试方法，具体步骤如下：

步骤一，直流高稳定参考信号源输出高稳定直流参考信号；