High-voltage divider with automatic calibration – model tests

This paper describes structure and method of operation of active high voltage divider with automatic calibration capable of measuring multi-harmonic signals. With the use of this structure identification of varying parameters of the measurement instrument is possible. Measured signal is used for automatic calibrations as the only excitation. To achieve such performance modification of two-sensor method was proposed. Simulation studies on proposed model were conducted that examined influence of Analog to Digital Converters (ADCs) quantization and amplifier parameters, and also ability of self-identification of structure’s parameters. Relative errors of divider ratio estimation were calculated for different cases: the structure with an ideal amplifier, the structure with an amplifier with defined parameters and the structure with an amplifier with defined parameters with gain correction procedures.

Niniejszy artykuł opisuje budowę i zasadę działania aktywnego dzielnika napięciowego z autokalibracją. Układ ten jest w stanie zidentyfikować swoje parametry. Sygnał mierzony jest jedynym potrzebnym w tym celu wymuszeniem. Zasada działania układu bazuje na modyfikacji metody dwuczujnikowej. Przeprowadzone zostały symulacyjne badania modelowe proponowanego układu. Zbadany został wpływ wykorzystywanych w układzie przetworników AC, wpływ kwantyzacji, oraz możliwość autoidentyfikacji parametrów dzielnika. Obliczone zostały błędy względne estymacji przekładni dzielnika (stałej dzielnika) dla różnych przypadków: układu z idealnym wzmacniaczem operacyjnym, układu z wzmacniaczem o zdefiniowanych parametrach i układu ze wzmacniaczem o zdefiniowanych parametrach wraz z zaimplementowaną procedurą identyfikacji jego wzmocnienia i korekcją negatywnego wpływu ograniczonej wartości wzmocnienia.