交直流仪表现场标准源设计

交流电压幅值控制过程见图2.

在稳态时，输出电压

其中B包括放大器衰减系数和交直流转换系数，从上式可以看出输出电压的稳定度，取决于直流基准及放大器衰减系数和交直流转换系数。直流基准的稳定度优于10×10-5，放大器衰减系数和交直流转换系数优于20×10-5，输出电压的稳定度优于20×10-5.只要稳定度达到了要求，通过校准可使电压准确度保证在0.05级。

同样原理，按上述方法也可以使电流准确度保证在0.05级。

3.2交流相位控制原理

从上面的分析可以看出对电压、电流的控制只能对其幅值进行控制，对其相位没有控制作用，对电压、电流的相位采取单独一套控制系统，见图4.


图4相位控制原理

电压、电流分别经过过零电路和整行电路变成方波信号，电压方波信号直接加到鉴相器中，电流方波一路经过反相器加到门控电路中，另一路直接加到门控电路中，门控电路加到鉴相器中。当电压、电流相位在180～360°之间时，门控电路控制电压、电流直接进行鉴相；当电压、电流相位在180°以内时，门控电路控制电压和电流的反向信号进行鉴相，这时的鉴相值应减去180°。

鉴相器输出的时间间隔信号表示电压和电流的相位差。用12MHz的脉冲测量此信号，测量计数器的值为Nx，则

频率是65Hz，测量分辨率最低0.0019°

频率为40Hz，测量分辨率最高0.0012°

通过测量的相位值调节信号源相位，使相位输出值稳定在设定值，由于测量分辨率较高，通过单片机很容易把相位控制在±0.05°以内。

3.3直流电压控制原理

直流电压控制原理见图5.


图5电压控制原理图

在稳定的状态下，输出电压

UE是数模变换器输出电压，UE输出电压0~11V，E是误差放大器的放大倍数[4]，M是电压取样系数，K是前置放大器和功率放大器的放大倍数，其值趋近无穷大，所以

输出值在不同量程可改变电压取样系数M的值，可使输出电压在一量程内连续输出。