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基于输出误差模型的B-Dot传感器标定方法

王可 段艳涛 李炎新 李少磊

王可, 段艳涛, 李炎新, 等. 基于输出误差模型的B-Dot传感器标定方法[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 103214. doi: 10.11884/HPLPB201931.190244
引用本文: 王可, 段艳涛, 李炎新, 等. 基于输出误差模型的B-Dot传感器标定方法[J]. 强激光与粒子束, 2019, 31: 103214. doi: 10.11884/HPLPB201931.190244
Wang Ke, Duan Yantao, Li Yanxin, et al. Calibration method of B-dot sensors based on OE model[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 103214. doi: 10.11884/HPLPB201931.190244
Citation: Wang Ke, Duan Yantao, Li Yanxin, et al. Calibration method of B-dot sensors based on OE model[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2019, 31: 103214. doi: 10.11884/HPLPB201931.190244

基于输出误差模型的B-Dot传感器标定方法

doi: 10.11884/HPLPB201931.190244
基金项目: 

国家重点研发计划项目 2017YFC1501505

详细信息
    作者简介:

    王可(1995—), 男, 在读研究生, 从事雷电防护与电磁脉冲测量; wk4emp@qq.com

    通讯作者:

    段艳涛(1980—), 男, 博士, 讲师, 从事计算电磁学, 雷电与电磁脉冲; dcmchdyt@126.com

  • 中图分类号: TM937.2

Calibration method of B-dot sensors based on OE model

  • 摘要: B-dot传感器因其频带宽, 体积小以及良好的稳定性而广泛应用于电磁脉冲(EMP)测量。任何理论模型与实际情况之间都存在差异, 因此B-dot传感器必须在实验室环境下进行标定。针对传统的时域标定方法存在的弊端, 提出一种基于输出误差(OE)模型的频域标定方法。该方法利用单输入单输出的OE模型传递函数来表征B-dot传感器的频响特性, 然后通过部分线性回归求得传感器实际工作的频率范围的灵敏度系数。经验证, 该方法能够有效避免因阻抗突变引起的过冲或振铃现象对标定精度的影响。
  • 图  1  屏蔽环磁场传感器

    Figure  1.  B-dot sensor with shielded small loop

    图  2  B-dot传感器幅频响应曲线

    Figure  2.  Amplitude-frequency response curve of B-dot sensor

    图  3  B-dot传感器标定平台

    Figure  3.  Calibration platform of B-dot sensor

    图  4  时延估计结果

    Figure  4.  Time delay estimation result

    图  5  模型输出与测量输出的对比结果

    Figure  5.  Comparison of model output and measured output

    图  6  部分线性回归比较结果

    Figure  6.  Comparison of partial linear regression

    图  7  方波验证结果

    Figure  7.  Result of square wave verification

    表  1  不同标定方法标定结果对比

    Table  1.   Comparison of calibration results by different methods

    charging voltage/kV sensitivity coefficient/(A·m-1·s·V-1)
    peak value calibration method FFT calibration method OE model calibration method
    4.0 86.17 99.49 89.07
    4.5 85.50 99.09 88.54
    5.0 85.22 98.08 88.55
    5.5 83.82 98.13 87.98
    6.0 83.40 97.56 87.67
    6.5 83.64 98.76 87.64
    7.0 84.04 99.82 88.23
    average 84.54 98.70 88.24
    standard deviation 1.07 0.82 0.52
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-07-01
  • 修回日期:  2019-08-12
  • 刊出日期:  2019-10-15

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