长时间积分器2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ASIPP,报告人：王 勇,导师：季振山（高工）,时 间：2005年12月27日,长时间积分器的研制,报告的主要内容,一、积分器概述,二、当前进展,三、存在问题,四、下步计划,ASIPP,传统模拟积分器,ASIPP,实际积分器等效电路,ASIPP,基本积分电路误差分析,ASIPP,当,是幅值为,的阶跃函数,为常数,并假设,基本积分电路存在的问题,ASIPP,（1）积分漂移,（2）非线性误差,（3）泄漏现象,国内外积分器,ASIPP,（,1）模拟积分器,（2）数字积分器,（3）数模混合积分器,正在使用的积分器,ASIPP,当前进展,ASIPP,（1）自动补偿零漂积分器的设计,（2）交替式积分器的设计,自动补偿零漂积分器,ASIPP,积分漂移主要是由失调电压,V,IO,、,失调电流,I,IO,等引起的。,在输入端对失调进行补偿，可有效的抑制积分漂移。,自动补偿零漂积分器的原理,ASIPP,步骤：,（1）测量零漂,（2）补偿零漂,（3）电容清零,（4）开始积分,测量零漂,ASIPP,补偿零漂,ASIPP,电容清零,ASIPP,开始积分,ASIPP,逻辑控制,ASIPP,R,和,C,大小的影响,ASIPP,（1）,R,和,C,对积分误差有影响,（2）,R,对零漂测量有影响,RC,对积分误差的影响,ASIPP,由上式我们看出，,RC,越大，误差也就越小。,因此我们应选择较大的,R,和,C。,R,对零漂测量的影响,ASIPP,RC,大小的选择,ASIPP,10M40M,。,R1K10K,C1uF,器件选择,ASIPP,运放：,要选择优质运放,，,V,IO,、I,IO,要小。,可选用,OP07,更好的有,OP177、OP277,等。,电容：,要求漏电小、温度和电介质特性稳定性好。,聚四氟乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯电容器。,开关：可选用继电器和模拟开关。,继电器导通电阻小，但切换时间长，约几,ms。,模拟开关导通电阻相对较大，但切换快。,保持电路的实现,ASIPP,（1）S/H（,采样保持器）,（2）ADCRegisterDAC,测试,ASIPP,单个积分器对地积分100,s,交替式积分器,ASIPP,运放、电阻等都存在温漂，电容有泄漏现象，随着时间的推移，漂移是不可避免的。因此单单靠一个积分器是不可能完成长时间积分的。,可在已完成的单个积分器的基础上，做成交替式积分器。选择合适的交替时间，两个积分器交替工作。,交替式积分器原理,ASIPP,交替式积分器原理图,交替式积分器时序图,ASIPP,具体工作时序,ASIPP,累加电路,ASIPP,交替方案的选择,ASIPP,(1)重叠式,（2）,丢弃式,交替时间,T,ASIPP,根据单个积分器的漂移情况，选择合适的交替时间。,交替时间越小，单个积分器的漂移越小。,交替工作，切换存在误差，所以交替时间也不能太小。,根据测量结果，选择合适的交替时间。,测试,积分时间常数,RC：10ms,交替时间,T：32s,噪声：20,mv,ASIPP,误差分析,（1）单个积分器的误差,（2）交替方式的误差,（3）累加电路的误差,（4）电路中干扰引入的误差,ASIPP,减小干扰,（1）数字地与模拟地分开，单点接地,（2）数字信号到模拟部分要用光耦,（3）重要信号线要保护,（4）电源要滤波,ASIPP,存在问题,ASIPP,（1）系统的漂移不可预知，每次漂移的情况也不一样。,（2）由于是对微弱信号的测量，须提高系统的抗干扰性。,下步计划,ASIPP,（1）利用采集卡设计数字累加,（2）利用,DSP,设计数字积分器,阅读文献,ASIPP,基于,DSP,技术的长时间积分器及光电隔离器 陈曦,长时间积分器的研制 杨辉,混合式积分器 李承权,Long Pulse Analogue Integration S Ali-,Arshad,L de,Kock,A digital Long Pulse Integrator J.D.,Broesch,E.j.Strait,R.T.Snider,M.L.Walker,Development of an Intelligent Digital Integrator for Long-Pulse Operation in a,Tokamak,Y.,Kawamata,I.,Yonekawa,K.,Kurihara,Performance of the magnetic sensor and the integrator for the KSTAR magnetic diagnostics J.G.,Bak,S.G.Lee and the KSTAR Project Team.,论文发表,ASIPP,自动补偿零漂积分器设计，,计算机测量与控制，,2006年第4期 已录用,END,谢谢,ASIPP,